【冶炼渣】浅谈湿法炼锌浸出渣的综合回收

一、矿产资源矿产资源作为一种重要的不可再生性自然资源，是人类社会赖以生存和发展不可缺少的物质基础。它既是人们生活资料的重要来源，又是极其重要的社会生产资料，当今世界95％ 以上的能源和80％ 以上的工业原料都取自矿产资源。我国是世界上开发利用矿产资源历史最为悠久的国家之一，也是世界上矿产资源种类齐全、储量丰富的少数几个国家之一，但在45种主要矿产资源中，我国人均储量仅为世界平均水平的58％，关系到国计民生的支柱性大宗金属矿产（铁、锰、铜、铝、镍、钴、金、银、铂、钾等10种）资源相对不足或短缺，致使我国矿产品供给对国际市场依赖程度已高达20％，其中铁矿石对国际市场的依赖程度已超过50％，所以我国的矿产资源特别是金属矿产将面临更严峻的挑战。矿山与冶金固体废物具有危害和利用的双重性，是一种宝贵的二次资源。矿山与冶金固体废物的一个显著特点是量大、矿物伴生成分多。这主要是由于过去很长一段时间内在开发矿物资源方面存在着“单打一”、“用主弃辅”等诸多问题，将许多伴生组分矿物作为废物弃置。因此，构成了矿山与冶金固体废物具有再资源化的巨大潜力。我国是发展中国家，发展是面临的首要任务。为加快国民经济的发展，扩大矿产资源开发利用的途径势在必行。而开展矿山与冶金固体废物的二次资源利用，将是扩大资源利用总量，补充资源短缺，实现固体废物资源化，解决资源短缺矛盾的有效途径。湿法炼锌的浸出流程分为常规浸出和热酸浸出，热酸浸出渣中的伴生有用金属回收较复杂，目前使不少采用热酸浸出工艺的厂家在综合回收工作中陷入困境。反观常规浸出工艺，其在综合回收方面确有独到之处。二、浸出渣回转窑挥发锌在湿法炼锌生产中，所得到的浸出渣除含有锌外，还有其它有价金属，如铅、铜及贵金属金、银等，以及大部分的杂质元素如硅、铁、钙、镁等。为此，必须从锌浸出渣中回收锌及有价金属。广泛采用的方法是往滤干后的浸出渣中配人40％～50％ 的燃料（焦粉，煤、无烟煤），加入到回转窑内处理，窑内炉气温度一般控制在1100～1300℃，回转窑挥发过程中，被处理的物料与还原剂混合，有时还加入少量石灰促进硫化锌的分解和调节窑渣的成分。浸出渣中的金属氧化物（ZnO、PbO、CdO等）与焦粉接触，被还原出的金属蒸汽进入气相，在气相中又被氧化成氧化物。炉气经冷却后导人收尘系统，收集铅、锌氧化物，有的工厂为了利用余热，炉气先经废热锅炉后再导人收尘系统。锗的挥发率随物料锗含量不同差异较大，挥发率大致在30％～80％之间。回转窑还可以处理含有氧化物形式和部分硫化物及硫酸盐形式的铅、锌物料，主要是提取其中的铅和锌。回转窑处理含锌渣时，渣含锌以大于8％为宜，低于8％时则锌的回收率极可能小于80％ ，且产出的氧化锌质量差。回转窑的最大缺点是窑壁粘结造成窑龄短，耐火材料消耗大，一般半年到1年换1次窑砖，费用在10万元左右。因处理冷的固体原料，燃料消耗大，燃料成本高。三、贵金属银的回收。在湿法炼锌过程中，锌精矿所含的银几乎全部残留于浸出渣中。银主要以金属银及硫化银(Ag S）形式存在于渣中。浸出渣经挥发窑，可将铅、锌等金属脱除，银则不随铅、锌挥发而损失于窑渣中，致使银资源不能利用。渣中若银含量较高，应考虑回收。某厂根据本厂浸出渣的物理性能、化学成分及物相组成，如用冶炼方法回收，能耗大，试剂消耗多，经济效益差。经试验研究及生产实践证明，采用选（回收率60·00％）、冶联合提银新工艺，具有流程简单，技术先进，经济效益高等优点。该厂使用该工艺的合理性在于，银精矿进入其铅冶炼系统，银进入粗铅的回收率高(95·00％以上），伴随的锌也得到了综合回收，这是铅锌冶金联合企业的最大优势。西南某厂采用高酸浸出工艺，由于受自身条件的限制，只能从铅银渣中浮选回收银，但银回收率仅60.0％ ，且部分锌亦进入银精矿，实际得到的是含锌约40.0％、含银约1kg／t的银锌混合精矿。且银精矿销售仅计银价，故混入银精矿的锌既降低银精矿品位，又没有产生经济效益，所以其综合回收仍应进一步作工作。四、稀散金属的回收浸出渣中的锗、铟易挥发进入氧化锌烟尘中，从而使稀散金属得到富集。从氧化锌粉酸浸液中回收铟、锗、镓采用离心萃取器，可直接从氧化锌粉酸浸液中萃取。(一)从氧化锌粉酸浸液中回收铟。将酸浸液送入离心萃取器，加入萃取剂进行三级逆流萃取，得到富铟有机相，用反萃剂反萃取，在水平箱式萃取器中进行反萃，得到的反萃液用锌或铝置换得海绵铟。将海绵铟铸成阳极电解，产出的铟锭化学成分含铟在99．99％ 以上。从酸浸液至铟锭的冶炼回收率为85.0％～90.0％。(二)从氧化锌粉酸浸液中回收锗。氧化锌粉酸浸液经离心萃取铟后的萃余液中含有锗，可作为回收锗的原料（萃锗料液）。用萃取法从氧化锌浸出液中回收锗，以代替传统的丹宁沉锗法，不仅可以创造比丹宁沉淀法更高的经济效益，而且还可避免丹宁对电解锌的干扰，萃取剂可循环使用，试剂费用低。采用先进的全逆流混合澄清器，萃取操作十分稳定，反萃工序铁的自然沉淀对提高产品锗的含量有重要作用，过滤掉含铁沉淀以后，得到含铁很低的反萃液，用碱中和该反萃液得到的粗GeO含锗超过30.0％，某厂采用本流程从氧化锌粉酸性浸出液中回收锗，从含锗料液至产出GeO 精矿的总回收率为97.0％。(三)从氧化锌粉酸浸液中回收镓。萃锗后液（萃镓料液）回收镓，亦采用萃取工艺流程，可产出99.90％ 以上的金属镓，镓的冶炼回收率达到69.90％ 。五、结语介绍了我国部分厂家采用的湿法炼锌浸出渣的综合回收工艺，实践证明工艺是切实可行的，能给使用厂家带来可观的经济效益，可供有关厂家参考。同时消除了废渣给环境造成的影响。