[發(fā)明專利]一種處理含鍺褐煤和銅尾渣的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710380083.5
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107058722A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉占華;王巖;王欣;孫志杰;曹志成;吳道洪
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省冶金設(shè)計院有限公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B1/00;C22B3/02;C22B3/08;C22B7/00;C22B19/30;C22B19/20;C22B13/00;C22B41/00
• 代理公司: 北京律和信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11446
• 代理人: 王月春,鮑曉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理含鍺褐煤和銅尾渣的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

鍺是一種化學(xué)元素，化學(xué)符號為Ge，原子序數(shù)是32，原子量72.64。鍺在化學(xué)元素周期表中位于第4周期、第IVA族。鍺單質(zhì)是一種灰白色類金屬，有光澤，質(zhì)硬，屬于碳族，化學(xué)性質(zhì)與同族的錫與硅相近，不溶于水、鹽酸、稀苛性堿溶液，溶于王水、濃硝酸或硫酸，具有兩性，故溶于熔化的堿、過氧化堿、堿金屬硝酸鹽或碳酸鹽，在空氣中比較穩(wěn)定。自然界中，鍺共有五種同位素：70、72、73、74、76，在700℃以上與氧作用生成GeO₂，在1000℃以上與氫作用，細(xì)粉鍺能在氯或溴中燃燒。鍺是優(yōu)良半導(dǎo)體，可作高頻率電流的檢波和交流電的整流用。此外，鍺金屬還可用于紅外光材料、精密儀器、催化劑。鍺的化合物可用于制造熒光板和各種折射率高的玻璃。

鍺、錫和鉛在元素周期表中同屬一族，錫和鉛早被古代人們發(fā)現(xiàn)并利用，而鍺長時期以來都沒有實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的開采。這并不是因為鍺在地殼中的含量少，而是因為鍺是地殼中最分散的元素之一，含鍺礦石較少。

現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于從褐煤或煉鋅渣中提取鍺元素的方法，普遍存在能耗成本高的問題，并且未能實現(xiàn)能源與元素的綜合回收利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種處理含鍺褐煤和銅尾渣的系統(tǒng)和方法，本發(fā)明在實現(xiàn)鍺回收的同時，能夠利用含鍺褐煤燃燒的熱量供給物料的還原焙燒過程，并且可以實現(xiàn)含鍺褐煤和銅尾渣的綜合利用。

本發(fā)明提供了一種處理含鍺褐煤和銅尾渣的系統(tǒng)，包括混合裝置、回轉(zhuǎn)窯焙燒裝置、磨礦磁選裝置、浸出裝置、水解裝置。

所述混合裝置具有銅尾渣入口、石油焦入口、白云石入口、混合料出口。

所述回轉(zhuǎn)窯焙燒裝置具有混合料入口、含鍺褐煤入口、還原物料出口、煙塵出口。所述混合料入口與所述混合裝置的混合料出口連接。

所述磨礦磁選裝置具有還原物料入口、鐵粉出口、磨選尾渣出口。所述還原物料入口與所述回轉(zhuǎn)窯焙燒裝置的還原物料出口連接。

所述浸出裝置具有煙塵入口、濃硫酸入口、浸出液出口、硫酸鉛殘渣出口。所述煙塵入口與所述回轉(zhuǎn)窯焙燒裝置的煙塵出口連接。

所述水解裝置具有浸出液入口、高純水入口、二氧化鍺出口、硫酸鋅溶液出口。所述浸出液入口與所述浸出裝置的浸出液出口連接。

優(yōu)選的，所述回轉(zhuǎn)窯焙燒裝置的窯尾處設(shè)置有布袋，用于收集煙塵。

進一步的，上述系統(tǒng)還包括第一電解熔錠裝置，具有硫酸鋅溶液入口、鋅錠出口。所述硫酸鋅溶液入口與所述水解裝置的硫酸鋅溶液出口連接。

進一步的，上述系統(tǒng)還包括第二電解熔錠裝置，具有硫酸鉛殘渣入口、鉛錠出口。所述硫酸鉛殘渣入口與所述浸出裝置的硫酸鉛殘渣出口連接。

本發(fā)明還提出了一種利用上述系統(tǒng)處理含鍺褐煤和銅尾渣的方法，包括如下步驟：

A、將銅尾渣、石油焦、白云石按照質(zhì)量比為100：(20～30)：(5～10)送入所述混合裝置中，混合均勻得到混合料。

B、將所述混合料送入所述回轉(zhuǎn)窯焙燒裝置中進行還原焙燒，焙燒過程中向其中噴吹含鍺褐煤進行燃燒，得到還原物料和含有鋅、鉛、鍺的煙塵。

C、所述還原物料送入所述磨礦磁選裝置中進行磨礦磁選，得到鐵粉和副產(chǎn)物磨選尾渣。

D、將所述煙塵送入所述浸出裝置中，并向其中加入濃硫酸，在溫度為90～98℃、始酸濃度為120～150g/L、終酸濃度為40～60g/L的條件下，將所述煙塵中的鋅、鉛、鍺浸出，得到含有硫酸鋅和硫酸鍺的浸出液，以及硫酸鉛殘渣。

E、將所述浸出液送入所述水解裝置中，并加入高純水，所述浸出液經(jīng)水解得到二氧化鍺和硫酸鋅溶液。

進一步的，步驟D中，將所述硫酸鉛殘渣送入所述第二電解熔錠裝置中，經(jīng)電解、熔錠處理，得到鉛錠。

進一步的，步驟E中，將所述硫酸鋅溶液送入所述第一電解熔錠裝置中，經(jīng)電解、熔錠處理，得到鋅錠。

進一步的，所述銅尾渣中硫的質(zhì)量含量為0.2～0.5％，所述石油焦中硫的質(zhì)量含量≥3％。

進一步的，步驟B中，所述還原焙燒的溫度為1300～1400℃，還原焙燒的時間為30～60min。所述煙塵中的鋅品位≥50％、鉛品位≥10％、鍺品位≥5％，并且，所述鋅、鉛、鍺的回收率均＞90％。

進一步的，步驟C中，所述鐵粉的鐵品位≥90％，鐵的回收率≥80％。