鋅粉置換渣中鎵、鍺的強化浸出試驗研究

編號：FTJS106899

篇名：鋅粉置換渣中鎵、鍺的強化浸出試驗研究

作者：趙唯淞 邱雪紅 董偉楠 鄭朝振 郭寶 蔣開喜

關(guān)鍵詞： 鋅粉置換渣 鎵 鍺 硫酸浸出 強化浸出 二段還原浸出 硫酸化焙燒

機構(gòu)： 福州大學紫金地質(zhì)與礦業(yè)學院 礦冶科技集團有限公司

摘要： 針對鋅粉置換渣提取Ga、Ge過程浸出效果不佳的問題,本研究首先開展了常壓硫酸浸出試驗,考察硫酸濃度、反應(yīng)溫度、液固比、反應(yīng)時間對Ga、Ge浸出率的影響,并對浸出過程進行了動力學分析;而后分別嘗試了還原浸出(先后以Na2SO3、SO2為還原劑)、硫酸化焙燒-水浸兩種工藝,對鋅粉置換渣開展了Ga、Ge強化浸出試驗。結(jié)果表明:常壓硫酸浸出工藝在硫酸濃度150 g/L、反應(yīng)溫度90℃、液固體積質(zhì)量比5 mL/g、反應(yīng)時間4 h、攪拌轉(zhuǎn)速400 r/min的適宜條件下,Ga、Ge浸出率分別為68.4%、61.7%;酸浸渣主要物相為PbSO4和ZnAl2O4,增加酸度可促使殘留的黃鉀鐵礬、鉛鋁礬進一步溶出;Ga和Ge常壓硫酸浸出過程主要受內(nèi)擴散控制,反應(yīng)表觀活化能分別為18.06 kJ/mol和16.02kJ/mol。對一段常壓硫酸浸出渣進行二段還原強化浸出,以Na2SO3為還原劑,在50 g/L H2SO4+3 g/L Na2SO3條件下,Ga、Ge浸出率達89.4%和70.1%;以SO2為還原劑,在SO2分壓0.3 MPa、硫酸濃度50 g/L、反應(yīng)溫度110℃、、反應(yīng)時間3 h條件下,Ga、Ge浸出率達88.9%和86.7%。硫酸化焙燒-水浸工藝對鋅粉置換渣中Ga的浸出效果改善明顯,但對Ge浸出不利,酸渣體積質(zhì)量比宜為1/2.5 mL/g,并在焙燒溫度300℃、焙燒時間3 h、水浸溫度80℃、液固體積質(zhì)量比5 mL/g、浸出時間2 h的條件下,Ga浸出率可提高到89.1%。