氧化焙燒渣中鍺在HCl-CaCl2-H2O體系中的浸出工藝及動力學(xué)研究.pdf

1、硬鋅是ISP工藝冶煉鉛鋅生產(chǎn)的粗鋅在精餾精煉過程中的一種產(chǎn)物，是鍺提取的重要原料之一。某工廠采用ISP工藝冶煉鉛鋅，所用的鉛鋅精礦含鍺0.005％～0.0065％，在粗鋅精煉過程中生成的硬鋅含鍺量約為0.2％，硬鋅中的鍺經(jīng)真空蒸餾脫鋅后鍺在真空爐渣中可富集10余倍而達(dá)到2％左右。目前，真空爐渣中鍺采用“中浸-氧化焙燒-氯化蒸餾”的工藝流程回收。本文以真空爐渣經(jīng)中性浸出、氧化焙燒后的氧化焙燒渣為原料，對原料中的鍺在HCl-CaCl2-H2

2、O體系中用次氯酸鈣作氧化劑進(jìn)行氧化浸出的工藝和動力學(xué)進(jìn)行了研究。
　　 論文對原料中主要金屬的Me(Ge、Pb、In、Ag)-Cl--H2O和As-H2O系進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算，繪制了常溫下Ge-Cl--H2O、Pb-Cl--H2O、In-Cl--H2O、Ag-Cl--H2O以及As-H2O系的E-pH圖。結(jié)果表明，次氯酸鈣可以作鍺、鉛、銦、銀和砷氧化浸出的氧化劑，Cl-的存在可降低Ge、Pb、In和Ag的氧化還原電位。
　　

3、 運(yùn)用正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)方法對氧化焙燒渣中的鍺在HCl-CaCl2-H2O體系中的浸出工藝進(jìn)行了研究。正交試驗(yàn)結(jié)果表明，浸出溫度、氧化劑用量、鹽酸濃度、氯化鈣濃度和浸出時間均對鍺的浸出率均有影響，影響大小順序依次為氧化劑用量、浸出時間、鹽酸濃度、氯化鈣濃度和浸出溫度。單因素試驗(yàn)結(jié)果表明，提高浸出溫度、減小原料的粒度、增大酸度和氯離子濃度和液固比均可以提高鍺的浸出率。在浸出溫度為95℃，酸度為5mol/L，氯離子濃度為9mol/L，氧

4、化劑用量為理論量的2倍，液固比為6∶1，浸出時間為80min的最優(yōu)浸出條件下，鍺的浸出率可達(dá)83.06％。
　　 對氧化焙燒渣中鍺在HCl-CaCI2-H2O體系中的浸出動力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，提高浸出溫度、減小原料的粒度、增大酸度、氯離子濃度和液固比均可以提高氧化焙燒渣中鍺的浸出率、縮短平衡時間，浸出過程受產(chǎn)物層擴(kuò)散控制，可用未反應(yīng)核收縮模型描述，浸出反應(yīng)的表觀活化能為21.068KJ/mol，浸出反應(yīng)宏觀動力學(xué)方程為:<