中性浸出所用浸出剂为酸性浸出液和ZnSO4溶液的部分电解废液。中性浸出能分离锌与其他大部分杂质。浸出过程中,锗的脱除主要基于水解产生的氢氧化铁胶体或铁矾吸附锗或与锗形成共沉淀,以及锗在溶液中水解成氢氧化物沉淀。锗是湿法炼锌电积过程中最为有害的杂质之一,若能在中性浸出作业中有效地将锗沉积于浸出渣中,不仅可以减少湿法炼锌净化作业的负担,而且对于进一步富集回收锗具有重要的意义。
新湿法炼锌工艺在浸出和渣处理方法上不同于原先的湿法炼锌工艺,因而其中性浸出上清率的影响条件也有所不同。当调浆液Fe及SiO2的含量分别达到2.5g/L和450mg/L时,或者焙烧矿可溶硅含量高于2%时,中浸上清率便会低40%。使生产无法正常进行。
用AcorgaM5640萃取剂对硫酸锌浸出液优先萃取分离铜。用二(2-乙基己基)二硫代磷酸(D2EHDTPA)和三辛胺(TOA)协萃体系进行锌、镉分离。应用D2EHDTPA-甲苯体系时,镉完全萃取,但有机相中的镉很难反萃。应用D2EHDTPA-TOA协萃体系时,镉能从硫酸锌溶液中选择性萃取,也能很容易地从有机相中反萃,实现镉与锌的分离。提出了从硫酸锌中性浸出液萃取分离铜、镉的无渣净化新工艺。
锗是湿法炼锌电积过程中最为有害的杂质之一,若能在中性浸出作业中有效地将锗沉积于浸出渣中,不仅可以减少湿法炼锌净化作业的负担,而且对于进一步富集回收锗具有重要的意义。
固定条件: 浸出时间2 h ,终点pH 5. 0~5. 2, pH值稳定时间10 min,温度70℃。温度升高, 锗进入中性浸出液中的比例增大,其沉淀率呈减小趋势。降低温度,一方面影响锌的浸出速率,降低锌的浸出率; 另一方面,使溶液澄清困难。因此,为保证锌的浸出率,同时控制锗进入中性浸出液中的比例,中性浸出时温度不宜过高, 以70~ 75 ℃为宜。
固定条件: 温度70 ℃ ,终点pH5. 0~ 5.2, pH值稳定时间10 min。延长浸出时间,由于水解析出的氢氧化铁吸附锗络阴离子更为充分,锗进入中性浸出液的量减少,锌的浸出率相对提高。浸出时间达3 h,锗进入中性浸出液中的比例明显降低。但时间过长,设备的处理能力降低,因而宜控制浸出时间为1. 5~ 2. 0 h。
固定条件: 浸出时间2 h,终点pH 5. 0~5. 2,温度70℃。pH值稳定时间愈长, 锗的沉淀率愈高。但pH值稳定时间高于5 min,其影响程度较小,故稳定时间以选择5~ 10 min为宜。
固定条件: 浸出时间2 h, pH值稳定时间10 min,温度70℃。从理论上分析, 提高浸出终点pH,其最高不超过锌的水解pH( 5. 5~ 5. 6) ,锗的沉淀率明显升高。试验过程中,控制0. 1的pH间隔十分困难。浸出液经冷却至室温,用pHs-2酸度计测试pH值十分接近,因此, pH优化条件选取为常规中性浸出的pH( 5. 0~ 5. 2)。
固定条件: 浸出时间2 h , 终点pH值5. 0~ 5. 2, pH值稳定时间10 min,温度70℃。中浸前液铁质量浓度升高,锗沉淀率呈增大趋势,但铁质量浓度不能太高,以免生成大量细颗粒的氢氧化铁胶体而导致溶液澄清困难。铁质量浓度达1. 2 g /L时,锗沉淀率反而降低。
按照常规中性浸出作业的条件,主要控制中性浸出过程中铁的质量浓度,完全可以将锗的沉淀率控制在98%以上,从而为减轻净化作业负担、进一步回收锗提供了可靠的保证。