:本發明涉及濕法冶金,具體涉及一種從低品位鍺塵中深度提取鍺以及鍺砷分離的方法。
背景技術
0、
背景技術:
1、鍺由于其獨特的物理化學性質,現已成為紅外光學、光纖通迅、半導體等新興產業的重要基礎材料。
2、目前,褐煤提鍺主要通過火法燃燒的方法將鍺富集到煙塵(鍺含量0.5%~2.0%)中,成為進一步氯化蒸餾回收鍺的原料。在含鍺褐煤煙塵中,鍺主要以geo2晶體的形式存在,也存在于煙塵的玻璃體、含鈣鐵酸鹽、sio2的固溶體中。
3、氯化蒸餾法主要是采用不低于7mol/l的高濃度鹽酸將鍺以gecl4形式揮發,但受限于含鍺褐煤復雜晶型結構,氯化蒸餾效率僅為60%。與此同時,氯化蒸餾過程由于ascl3與gecl4的沸點接近,需添加氧化劑將as3+氧化為高沸點的as5+,工業上常用的氧化劑包括cl2、mno2等。
4、傳統氯化蒸餾過程中鍺與砷浸出、蒸餾在同一個反應釜中進行,在高濃度鹽酸溶液(大于7mol/l)中鍺、砷、鐵等元素極易浸出,導致氯化蒸餾過程酸耗大、鍺回收率低、鍺砷分離困難等系列問題。
技術實現思路
0、
技術實現要素:
1、本發明的目的是提供一種從低品位鍺塵中深度提取鍺以及鍺砷分離的方法,解決了現有技術鍺回收率低、鍺砷分離困難的問題。
2、本發明是通過以下技術方案予以實現的:
3、一種從低品位鍺塵中深度提取鍺以及鍺砷分離的方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
4、(1)高酸常壓浸出:將低品位鍺塵在1~4mol/l鹽酸溶液,優選為1.5-2mol/l鹽酸溶液中按照液固比為3~8ml/g,優選為4-5ml/g加入調漿,在溫度為60~90℃,優選為80-85℃攪拌速度300~600rpm,優選為400-500rpm條件下浸出1~4h,優選為2-4h后液固分離獲得高酸常壓浸出渣與高酸浸出液;所述低品位鍺塵為含鍺褐煤一次燃燒揮發得到的含鍺褐煤煙塵,其中主要金屬成分為ge?0.5~2.0wt.%,as?1.0~5.0wt.%,fe?1.0~5.0wt.%;
5、(2)擴散滲析酸回收:將步驟(1)得到的高酸浸出液通過擴散滲析膜開展酸回收工序,當浸出液酸度降為ph=1.0~2.0,優選為1.8-2.0時,停止擴散滲析,獲得低酸浸出液與高純度鹽酸,高純度鹽酸作為稀釋劑配制1~4mol/l,優選為1.5-2mol/l鹽酸后返回步驟(1)高酸常壓酸浸;
6、(3)加壓氧化浸出:將步驟(1)得到的高酸常壓浸出渣與步驟(2)得到的低酸浸出液調漿后加入fecl2,控制溶液中總鐵與總砷濃度之比為1.5~2.0:1,優選為1.5~1.8:1,在液固比5-10ml/g,優選為8-10ml/g,溫度120~150℃,優選為120~135℃、氧氣分壓0.1~0.3mpa,優選為0.2-0.25mpa、攪拌速度300~600rpm條件下氧壓脫砷0.5~2h,優選為1.5~2h后液固分離獲得脫砷富鍺溶液與砷沉淀渣。
7、與現有技術相比,本發明的優點在于:
8、(1)采用高酸常壓浸出與低酸加壓氧化浸出兩步工藝實現了低品位鍺塵中鍺砷的高效分離,鍺的深度浸出,鍺浸出率高;富鍺溶液可一步蒸餾提鍺。
9、(2)采用擴散滲析酸回收工藝實現了高酸浸出液中鹽酸的重復利用,并為后續砷鐵共沉淀創造了一個良好ph條件,獲得低酸浸出液在大液固比、氧化性氣氛、弱酸性條件下可以實現鍺的高效溶出與砷鐵的同步沉淀。
1.一種從低品位鍺塵中深度提取鍺以及鍺砷分離的方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)高酸常壓浸出為:將低品位鍺塵在1.5-2mol/lmol/l鹽酸溶液中按照液固比為4-5ml/g加入調漿,在溫度為80-85℃、攪拌速度400-500rpm條件下浸出2-4h后液固分離獲得高酸常壓浸出渣與高酸浸出液。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(2)擴散滲析酸回收為:將步驟(1)得到的高酸浸出液通過擴散滲析膜開展酸回收工序,當浸出液酸度降為ph=1.8-2.0時,停止擴散滲析,獲得低酸浸出液與高純度鹽酸,高純度鹽酸作為稀釋劑配制1.5-2mol/l鹽酸后返回步驟(1)高酸常壓酸浸。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(3)加壓氧化浸出為:將步驟(1)得到的高酸常壓浸出渣與步驟(2)得到的低酸浸出液調漿后加入fecl2,控制溶液中總鐵與總砷濃度之比為1.5~1.8:1,在液固比為8-10ml/g,溫度為120~135℃、氧氣分壓為0.2-0.25mpa、攪拌速度300~600rpm條件下氧壓脫砷1.5~2h后液固分離獲得脫砷富鍺溶液與砷沉淀渣。