鋅冶煉回收金屬銦鍺

（廣西金山銦鍺冶金化工有限公司，廣西河池 547204）

1 引言

濕法煉鋅產出浸出渣，從浸出渣中回收銦、鍺是鋅冶煉綜合回收重要的組成部分。鋅礦中的銦、鍺作為伴生金屬，品位較低。傳統(tǒng)的浸出渣銦鍺提取工藝主要有：（1）銦鍺含量較高物料的可以通過以下工藝直接提?。孩賳为毺崛°?、鍺單寧沉鍺、銦萃取反萃、鍺萃取反萃；②聯(lián)合提取銦、鍺銦萃取反萃+鍺萃取反萃、單寧沉鍺+銦萃取反萃；（2）銦、鍺含量低的物料，直接提取成本過高，需要先經過預富積，預富積方式包括：火法揮發(fā)富積、置換富積；但回收率會降低20%～40%左右。

鋅冶煉浸出渣中銦、鍺含量大多較低，都要經過預富積后才能提取，有的浸出渣甚至需要二次預富積，造成了回收率低的現(xiàn)狀。

目前的回收工藝普片存在只回收銦、鍺其中一種金屬，兩種金屬都提取的流程存在流程長、生產成本高且操作復雜、回收率低。由于目前國際鋅金屬市場價格持續(xù)走低并將在很長一段時間內保持低位運行，而銦、鍺等的價格很高且基本穩(wěn)定，因而，銦鍺的高效回收極具經濟價值。

本文探討的“一步協(xié)同萃取-選擇性反萃銦、鍺法”綜合回收銦鍺技術， 流程的突破點是含銦鍺的混合溶液一步協(xié)同萃取再分別進行選擇性反萃進行銦、鍺分離，得到的富銦水相和富鍺水相再分別進行銦、鍺的生產，將兩次萃取減少為一次萃取，將銦含量大于0.1%、鍺含量大于0.02%的鋅浸渣酸浸液直接采取“一步協(xié)同萃取-選擇性反萃銦、鍺法”處理工藝提取銦、鍺并回收其他有價金屬，減少了預富積工序，縮短了銦鍺回收的工藝流程并大幅降低了生產成本。

2 工藝流程的選擇

鋅浸渣由于原料的原因和原料搭配的考慮，很大一部分浸出渣同時含有銦鍺，故對銦、鍺浸出渣開發(fā)新的綜合回收工藝流程。選定圖1所示的銦鍺回收流程。

圖1 銦鍺回收流程

3 條件試驗及試驗結果

浸出工序、浸出液的凈化工序及富銦水相、富鍺水相后的生產本公司均是現(xiàn)有的成熟工藝，不需要經過反復的試驗，所以本文主要進行一步協(xié)同萃取及選擇性反萃取工序的條件試驗。

（1）In-Ge“一步協(xié)同萃取”條件試驗。針對銦鍺含量較低的鋅浸渣。這種浸出渣經過酸浸之后，銦鍺的濃度均相對較低，銦一般為500mg/l以下，鍺一般為100～200mg/l。采用P204+煤油+YW100的混合有機相以“一步協(xié)同萃取”的方式將銦鍺同時萃取再分別反萃，可以避免先置換或沉淀富集，再進行銦鍺分離冗長的生產流程。

為達到“一步協(xié)同萃取”的效果，實現(xiàn)銦鍺的高效低成本回收的目標，本文進行了以下的條件實驗。

①P204+煤油有機相配比條件試驗。一般而言，萃取銦和萃取鍺的P204濃度是不一樣的，因為浸出液中的銦濃度通常會高于鍺的濃度，本文結合銦萃取和鍺萃取的P204濃度分別的做了一步協(xié)同萃取的效果對比。

②羥肟酸(YW-100）與[P204+煤油]配比條件試驗。YW-100的價格比較昂貴而且在水相中比較容易損耗，因而，配制合適的YW-100是控制生產成本的有效手段。本文相應的也做了YW-100的濃度條件。

由圖2可以看出，在萃取溫度為常溫，萃取相比：有機相/水相=1∶6，萃取級數(shù)3級，羥肟酸（YW-100）加入量為P204與煤油總體積的1.3%，P204濃度為20～30時，In、Ge的萃取率均可達到預期目標。

由圖3可以看出，在萃取溫度為常溫，萃取相比：有機相/水相=1∶6，萃取級數(shù)3級， P204濃度為20～30，羥肟酸（YW-100）加入量為P204與煤油總體積的1.3%以上時，In、Ge的萃取率均可達到預期目標。

圖2 P204濃度與In、Ge萃取率的關系圖

圖3 羥肟酸(YW-100)與（P204+煤油）比例與鍺萃取率的關系

③萃取相比與萃取級數(shù)條件試驗。萃取相比與萃取級數(shù)采用銦萃取的有機相與水相的相比1∶6，級數(shù)也相應的采用銦的萃取級數(shù)4級。在該萃取相比與萃取級數(shù)的情況下，銦萃取率為：99.5%、鍺萃取率為99.2%。

（2）鍺的反萃條件試驗。鍺的反萃劑種類比較多，常用的見于資料文獻的有燒堿和氟化銨。但燒堿作為反萃劑要求的濃度較高，且反萃時乳化現(xiàn)象比較嚴重。因而，本試驗中采用氟化銨作為反萃劑。同時，氟化銨的價格比較貴，因而，在反萃中本文著重做了氟化銨濃度與反萃級數(shù)的條件試驗。

①氟化銨濃度條件試驗。從下圖圖4結果可以看出，選取1.0～2.0mol/l的NH4F作為反萃劑，相比4∶1（O/A）時，其反萃率均可達99.5%以上。

圖4 不同濃度的NH4F對鍺的反萃試驗結果

②反萃級數(shù)條件試驗。為了確定 1mol/L NH4F反萃鍺時所需級數(shù)，采用作圖法得出相比O/A=10∶1時理論級數(shù)為3級，即可完全反萃。通過模擬試驗證實相比O/A=10∶1時，3級反萃鍺的反萃率達到99%以上。

水相：1.0mol/l NH4F溶液，由工業(yè)NH4F配制。

有機相：YW100/[P204-煤油][1.25∶(20+80)]鍺濃度0.21g/l。

進行 3級逆流反萃，轉速為 220轉/min，反萃相比O/A=10∶1。

表1 鍺金屬的平衡率與反萃率

上述表格所給出的數(shù)據(jù)鍺金屬的平衡率與反萃率都非常理想，分別為99.85% 和99.46%。

4 結論

通過一步協(xié)同萃取選擇性反萃取，實現(xiàn)銦、鍺的提取。

（1）采用“一步協(xié)同萃取In、Ge法”萃取In、Ge，有機相耗量少、流程短，易于操作。

（2）選擇性反萃取，先反萃取銦后反萃取鍺，可實現(xiàn)銦、鍺的高效分離。

產出的富銦水相和富鍺水相進入現(xiàn)有的銦、鍺提取工序，得到了銦錠和鍺精礦。新開發(fā)了一套銦、鍺提取的生產工藝，縮短了流程，降低了成本。投入生產運營后取得了很好的效益。

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