一种从高铁高铜溶液中无害化回收铜、锗的方法技术

本发明专利技术公开了一种从高铁高铜溶液中无害化回收铜、锗的方法，该方法包括：湿法炼锌锌焙烧矿一次中性浸出的渣再进行二次低酸浸出，二次低酸浸出液固分离的渣再进行三次高温高酸浸出回收有价金属锌、铜、锗，产出铅银精矿含铅银出售，三次高温高酸浸出后液含硫酸、铁、铜、锌、锗，铁主要为三价铁，该溶液即为高铁高铜溶液。本发明专利技术采用中和酸和还原三价铁一步完成，并实现了铜和锗的选择性还原置换分离，有价金属回收率高，成本低。过程中不再产生新的废水、废气、废渣，可实现绿色生产。可实现绿色生产。可实现绿色生产。

【技术实现步骤摘要】
一种从高铁高铜溶液中无害化回收铜、锗的方法


[0001]本专利技术属于有色冶金
，具体涉及一种从高铁高铜溶液中无害化回收铜、锗的方法。

技术介绍

[0002]随着锌矿产资源的不断贫瘠，锌冶炼原辅料的不断上涨，国民环保意识的不断提高，湿法炼锌中浸废渣要求做到减量减排，并且渣中有价金属综合回收率要求不断提高的目标。
[0003]湿法炼锌生产，锌焙烧矿采用硫酸一次中浸，中浸渣再进行二次低浸后中和过滤，这种低浸二次渣渣量大，常规送挥发窑挥发回收有价金属。又由于近年来煤价的不断上涨，二次渣送挥发窑挥发造成生产成本偏高能耗高，环保压力大。所以二次渣需再进行高温高酸浸出，实现渣的减量化处理，产出铅银精矿和高铁高铜溶液，铅银精矿主要含铅银出售，高铁高铜溶液主要含高铁、高铜、锗、锌，铁主要为三价铁，若把此高铁高铜溶液返回一次中浸做调浆液，将造成有价金属的损失和一次中浸后液液固分离的困难，造成生产流程阻塞不畅通。因此，这是制约湿法炼锌行业创新发展的一个重要环节。
[0004]以云南某公司湿法炼锌为例，高铁高铜溶液主要含全铁20～26克/升，三价铁19～25克/升，铜0.3～1.5克/升、锗0.020～0.04克/升、锌40～60克/升、硫酸20～40克/升、砷0.01～0.5克/升。
[0005]目前存在的问题包括：
[0006](1)高铁高铜溶液返回一次中浸做调浆液，将造成有价金属的损失和一次中浸后液液固分离的困难，造成生产流程阻塞不畅通；
[0007](2)高铁高铜溶液中和除铁后再回收铜、锗、锌，中和渣量大，成本高，有价金属回收率低；
[0008](3)高铁高铜溶液主要含三价铁高，采用常规氧化还原回收铜、锗的方法，还原剂耗量大成本高，产生的铜锗渣有价金属铜、锗品位低，下一步回收有价金属铜、锗困难且成本高。
[0009]对于这种高铁高铜溶液处理目前主要有以下方法：
[0010]1、常规处理高铁高铜溶液是返回一次中浸做调浆液；
[0011]2、中国专利CN102031371A公开了一种从湿法炼锌系统中富集锗的方法，该方法采用的技术方案是：(1)中和剂是氧化锌焙砂、氧化锌烟尘、铁粉、次氧化锌和铁屑。(2)三价铁离子还原剂是锌粉、次氧化锌、亚硫酸钠、铁粉、SO2或铁屑，具体用量视溶液中三价铁离子的量而定，稍过量点就可以。(3)锗的置换剂是锌粉、锌片、铁粉或铁屑。(4)置换产出的是沉锗渣；
[0012]3、中国专利CN106834693A公开了一种冶锌置换渣湿法综合回收利用方法，该方法采用的是萃取分离回收铜；
[0013]4、中国专利CN110093506A公开了一种含锗锌浸出渣中有价金属高效提取及其减
量化处理方法，该方法采用的技术方案是：(1)三价铁离子的还原剂是锗锌精矿；(2)置换有价金属铜、锗的还原剂是铁粉，铁粉的加入量为预中和后液中三价铁金属质量的0.5～5倍、预中和后液中铜金属质量的0.9～1.3倍、预中和后液中锗金属质量的10～30倍的总量；(3)置换产出的是沉锗铜渣。
[0014]总之，目前对湿法炼锌高铁高铜溶液的处理方法，处理成本高，有价金属铜、锗品位低回收率低，还原剂钠盐的使用会给锌生产系统带来杂质危害，金属锌还原剂的使用会产生有毒有害气体，因此难于应用于实际生产。可见，目前还没有一种很好的、实用的方法处理湿法炼锌过程高铁高铜溶液，针对以上问题，需专利技术一种在高铁高铜溶液中无害化回收铜、锗的方法。

技术实现思路

[0015]本专利技术的目的在于克服现有技术的下述缺点和/或不足：
[0016](1)高铁高铜溶液返回一次中浸做调浆液，造成有价金属的损失和一次中浸后液液固分离困难，导致生产流程堵塞不畅通；
[0017](2)还原剂钠盐的方法使用会给锌生产系统带来杂质危害；
[0018](3)金属锌为还原剂的使用会产生有毒有害气体砷化氢气体；
[0019](4)采用萃取的方法，将带人大量的有机物，给锌电解带来极大的危害；
[0020](5)采用含锗锌精矿中的负二价硫来还原三价铁的方法，将造成硫的损失，而且含锗锌精矿中二价硫和物料中铁的质量比越大含锗锌精矿用量越大，硫损失越大，铅银硫渣越大，有价金属铅银贫化率越高。反之，含锗锌精矿中二价硫和物料中铁的质量比偏小，三价铁的还原不完全，在下工序还原铜时会消耗大量的还原剂，造成生产成本高，不经济，废渣量大，难于实现渣的资源化、减量化、无害化处理；
[0021](6)采用铁粉置换锗，铁粉用量为预中和后液中锗金属质量的10～30倍的总量，铁粉消耗大量，在下一工序铁的处理时会产生大量的铁渣，生产成本高、不经济，达不到渣的减量化生产目的。
[0022]为了克服这些缺点和/或不足，本专利技术提供新的一种从高铁高铜溶液中无害化回收铜、锗的方法，用以解决湿法炼锌过程高铁高铜溶液中三价铁高、铜高、锌高无害化回收铜、锗的方法。
[0023]本专利技术方法是这样实现的：湿法炼锌锌焙烧矿一次中性浸出的渣再进行二次低酸浸出，二次低酸浸出液固分离的渣再进行三次高温高酸浸出回收有价金属锌、铜、锗，产出铅银精矿含铅银出售，三次高温高酸浸出后液含硫酸、铁、铜、锌、锗，铁主要为三价铁，该溶液即为高铁高铜溶液。具体包括：
[0024](1)高铁高铜溶液中和还原高价铁，所述高铁高铜溶液含硫酸20～40克/升、三价铁19～25克/升，本专利技术方法是采用湿法炼锌生产过程中产生的中间产物亚硫酸锌渣既做中和剂又做还原剂。把亚硫酸锌渣加入到高铁高铜溶液中，进行中和酸、还原高价铁，当中和后液的酸度pH值在1.5～2.0、三价铁离子含量在0.2克/升以下时进行液固分离，产出中和渣和中和后液。中和渣返入二次低酸浸出渣再进行三次高温高酸浸出回收有价金属，中和后液含锌、铜、锗、二价铁；
[0025](2)中和后液选择性还原置换分离铜、锗。中和后液加入还原剂金属铁粉置换铜，
液固分离后得到粗金属铜粉和置换后液。粗金属铜粉还含金属铁粉，采用磁铁吸附铁粉的方法来净化粗金属铜粉，提高粗金属铜粉的品位。置换后液含锌、锗，送中和吸附絮凝回收锗系统；
[0026](3)置换后液中和吸附絮凝回收锗，置换后液酸度pH值在2.0～2.5，加热升温到60～70℃，用中和剂氢氧化钠调酸度pH值在3.0～4.0，加入活性炭，搅拌1.0～2.0小时，液固分离后得到沉锗后液和锗精矿，锗精矿送锗回收系统生产二氧化锗，沉锗后液空气氧化除铁，达到铁开路的目的，除铁后液送焙烧矿浸出系统回收锌。本专利技术方法的应用可实现湿法炼锌行业高铁高铜溶液全流程无害化回收铜、锗的目的，同时也为湿法炼锌行业中这种高铁高铜溶液创造性地寻找了一种流程走向；本专利技术方法的应用可为含锌浸出渣资源化、减量化、无害化处理提供一种后续技术支撑。
[0027]本专利技术的方法采用以下步骤实现：
[0028]1)中和还原高价铁：高铁高铜溶液加热升温至60～70℃，慢慢加入亚硫酸锌渣，过程释放的二氧化硫送硫酸系统回收制酸，加料时间控制在1.0～1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从高铁高铜溶液中无害化回收铜、锗的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，中和还原高价铁：高铁高铜溶液加热升温并缓慢加入亚硫酸锌渣，过程释放的二氧化硫送硫酸系统回收制酸，终点pH＝1.5～2.0，三价铁离子含量在0.2克/升以下时进行过滤Ⅰ,过滤Ⅰ得到1号中和渣和1号中和后液，1号中和渣并入浸出车间二次低酸浸出渣再进行三次高温高酸浸出回收有价金属；步骤2，中和后液选择性还原置换分离铜、锗：1号中和后液加热升温并缓慢加入还原剂金属铁粉置换铜，铁粉的加入量为中和后液中铜金属质量的0.9～1.1倍，充分反应后进行过滤Ⅱ，过滤Ⅱ得到2号粗金属铜粉和2号置换后液；2号置换后液送中和吸附絮凝回收锗；步骤3，粗金属铜粉磁选：2号粗金属铜粉采用磁铁吸附的方法回收金属铁粉提高粗金属铜粉品位，分离得到3号金属铁粉和3号精金属铜粉；3号金属铁粉返回置换铜工序再利用，3号精金属铜粉出售；步骤4，置换后液碱中和吸附絮凝回收锗：2号置换后液酸度pH值在2.0～2.5，加热升温并用中和剂氢氧化钠调酸度pH值在3.0～4.0，加入活性炭，活性炭加入量为每升置换后液中加入活性炭0.1～0.5克，搅拌后进行过滤Ⅲ，过滤Ⅲ得到3号沉锗后液和4号锗精矿，4号锗精矿送锗回收系统生产二氧化锗，3号沉锗后液空气氧化除铁，回收铁；步骤5，沉锗后液空气氧化除铁：3号沉锗后液加热升温并通入压缩空气氧化铁，氧化后再加入石灰中和除铁，中和终点pH＝2.5～3.0，继续搅拌后过滤Ⅳ，过滤Ⅳ得到4号空气氧化后液和5号铁渣；5号铁渣出售，达到铁开路的目的，4号空气氧化后液送焙烧矿浸出系统回收锌。2.根据权利要求1所述的从高铁高铜溶液中无害化回收铜、锗的方法，其特征在于，在步骤1中：所述的亚硫酸锌渣是湿法炼锌产生的废渣，经挥发窑挥发回收有价金属过程中采用含锌物料吸收挥发窑烟气中二氧化硫后产生的产物，该产物包括锌25～40wt％、亚硫酸锌20～35wt％、铁1.0～4.0wt％、锗0.02～0.04wt％、铅2.0～4.0wt％、银0.001～0.006wt％及铜0.2～1.0wt％。3.根据权利要求1所述的从高铁高铜溶液中无害化回收铜、锗的方法，其特征在于，在步骤1中：所述高铁高铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长浩，杨智，龙国心，张国凤，徐红艳，李尤立，吴慧，刘松林，赵兵伍，
申请(专利权)人：云南罗平锌电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：