[發明專利]一種高鍺原料濕法煉鋅工藝

在審

• 申請號: 202111401230.5
• 申請日: 2021-11-24
• 公開（公告）號: CN114107660A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 馬菲菲;王自強;楊文勇;焦曉斌;崔耀;段小維;楊旭旭;岳運盛
• 申請（專利權）人: 白銀有色集團股份有限公司
• 主分類號: C22B3/04
• 分類號: C22B3/04;C22B1/02;C22B41/00;C22B19/02;C22B3/46;C22B19/20;C22B15/00;C22B17/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 衡小璐

本發明公開了一種高鍺原料濕法煉鋅工藝，涉及濕法煉鋅技術領域，包括以下步驟：步驟一、焙燒系統配礦使鋅精礦入爐；步驟二、浸出系統控制中浸pH值；步驟三、凈化系統優化除銅鎘工藝；步驟四、凈化系統優化除鈷工藝；步驟五、控制電解系統廢電解液酸度，增大電解循環流量；本發明使新液中銅、鈷等雜質實現深度凈化，避免新液鍺超標時鈷等有害雜質活躍，通過降低電解槽槽溫度，避免槽溫過高而引起雜質燒板。

技術領域

本發明涉及濕法煉鋅技術領域，更具體的是涉及高鍺原料濕法煉鋅工藝。

背景技術

近幾年針對濕法煉鋅傳統凈化除鈷工藝的種種不足，國內研究開發出了濕法煉鋅凈化新型除鈷劑。該除鈷劑是一種DTC類的廣譜重金屬螯合劑，能在常溫下與各類重金屬離子發生反應，生成水不溶性的螯合鹽，形成沉淀，從而達到去除重金屬離子的目的。目前，國內部分濕法煉鋅企業凈化陸續采用新型試劑除鈷工藝，該工藝解決了傳統鋅粉除鈷工藝不穩定、消耗高、鈷鎘易反溶、系統穩定性差等問題，除鈷效果好，達到了深度凈化的目的。但該除鈷工藝對高鍺原料適應性差，鍺的凈化效果不理想，制約了新型試劑除鈷工藝的推廣與應用。

表1 新液質量對比一覽表

鍺是最具有危害性的雜質，在電解過程中，鍺在陰極上析出，并造成陰極鋅劇烈反溶(燒板)。由于鍺離子在陰極析出后與氫生成氫化鍺，氫化鍺又與氫離子作用生成鍺離子，因而造成電能無益的消耗與鍺的氧化還原反應：Ge⁴⁺+4e＝GeGe+4H＝GeH₄GeH₄+4H⁺＝Ge⁴⁺+4H₂；鍺引起燒板的特征是由背面往表面燒，并形成黑色圓環，嚴重時形成大面積針狀小孔。它使電流效率急劇下降，直流電單居高不下，電解陰極鋅頻繁燒板反溶，對生產造成了嚴重影響。另外，電解過程中，鍺反復氧化還原反應引起槽溫持續上升，增加其它雜質如Co²⁺、Cu²⁺等燒板反溶機率，對生產造成較大影響。

發明內容

本發明的目的在于：為了解決上述技術問題，本發明提供一種高鍺原料濕法煉鋅工藝，可降低新液鍺含量，滿足電解生產需要，為除鈷工藝穩定、長期運行奠定了基礎。

(一)鍺的分布及行為：

焙燒：鋅精礦中鍺以GeS₂和GeS形態存在。在焙燒過程中，以氧化亞鍺(GeO)、高價氧化鍺Ge0₂和鍺酸鹽形態留在焙砂中，還有少量以硫化鍺形態存在。

浸出：硫化鍺及鍺酸鹽不溶解進入渣中，二氧化鍺在酸性浸出時進入溶液。在中性浸出時，鍺水解并析出氫氧化鍺而沉淀，鍺在整個浸出過程中主要發生的反應如下：

(1)GeO₂的浸出：GeO₂+4H⁺＝Ge⁴⁺+2H₂O，簡單的無價態變化的化學溶解，為擴散控制過程，浸出速率較快。

(2)Ge⁴⁺的水解與共沉淀：Ge⁴⁺+4OH-＝Ge(OH)₄↓，Ge(OH)₄易與Al(OH)₃、Fe(OH)₃及Cd²⁺、Cu²⁺等重金屬離子發生共沉淀。

浸出階段鍺的去除率達到85％左右。中上清鍺一般控制在0.05-0.6mg/l。