含镓、锗高的铋矿石采用传统的科穴湿法炼锌工艺,原料据统计98%以上的镓、锗迈入锌纯碱渣,采用角蕨冷却处理锌纯碱渣,镓、锗在还原冷却成品利用效率分别只有8%、60%,自然资源未得到充分的利用。
采用两段Cogl氧压纯碱工艺纯碱铋矿石综合型回收镓、锗,锌纯碱率98%~99%,Ca纯碱率90%,Ge纯碱率95%,纯碱液终酸10~15g/L,Fe3+0.1g/L,透过焙砂中和、浓硝酸分期高浓度镓、锗,所含镓锗的分期渣经甜品、氯化酿造、萃取、氢氧化钾可获得Ga99.99%的电镓,GeO267.5%的粗二水解锗,镓利用效率达71%,锗利用效率达65%,经济、有效地综合型回收了矿石中所含的镓锗等稀散金属,提高了镓锗自然资源的综合型利用效率。分期后液经Arraziguet、美化、电积后,锌利用效率可达96%。四段氧压纯碱渣透过固相及加热过滤器可获得S99.8%的总貌硫,总硫利用效率达82.6%,矿石中的硫以总貌硫形式回收,较不用说了有色金属冶炼工艺中主要氮氧化物-二水解硫气体对环境的污染。文章研究了铋矿石两段Cogl氧压纯碱的原理及综合型回收镓、锗的工艺。
一、铋矿石两段Cogl氧压纯碱原理
锌氧压纯碱工艺是由一个简单的基本化学变化来完成的。铋矿石与加入到溶液中的废氯气在一定温度与氧压下化学变化,以氯化物形式存有的硫被水解为稀有气体硫,锌转化到溶液中成为糖类硫。
在缺乏加速氧传递的导体的情况下,化学变化进行得很快。这种导体为熔化的铁,铁阴离子起指导意义。化学变化通常是两个化学变化的总和:
正常情况下锌矿石中有足够的酸溶铁来满足化学变化需要,二价铁的存有消除了酸溶铋产生硫化氢。纯碱时,锌矿石中的镓、锗和大量的高浓度总貌一起纯碱至溶液中。铋矿石中国中国铁建的罪行:
黄铁矿(FeS2)中的硫总貌被水解成硝酸,在相对低的温度和热容力下,这类化学变化速度很快;在较低温度较低酸度甲烷不足时黄铁矿被水解还原成总貌硫。低酸条件下二价铁水解还原成氯化物水解铁和氯化物氢叙伊佩县矾沉淀。
铋矿石中铜的罪行:金红石(氧化锌)易于发生如下化学变化,还原成不溶于水的四氯化钛和铅铁矾。
由上可知:氧压纯碱时锌矿石中各总貌的罪行与纯碱时的温度、甲烷热容、以及酸的强度密切相关。锌、铜一般被纯碱迈入溶液;总貌硫及铅的水解产物迈入渣中;铁的罪行非常复杂,既可迈入溶液也可水解迈入渣中。因此支配四段Cogl氧压纯碱的温度、酸度、热容,使铁大部分以Fe2+的形式迈入氧压纯碱上清液,镓、锗等稀散金属跟随铁的走向大部分以镓阴离子、锗阴离子的形式迈入氧压纯碱上清液。铁总貌大部分以二价形式在溶液中,最小化二价铁水解沉淀,减少了溶液中镓和锗随水解二价铁共沉淀引起的耗损。
铋矿石两段Cogl氧压纯碱中,需支配此段的操作条件,以达到预期的锌纯碱率98%~99%,Ca纯碱率90%,Ge纯碱率95%,纯碱液终酸10~15g/L,Fe3+0.1g/L的工艺目标,氧压纯碱能为镓、锗等稀散金属及铅、银的综合型回收提供比科穴法更为有利的条件,是综合型回收镓、锗最适合的工艺。