濕法煉鋅浸出渣的利用方法

【摘要】濕法煉鋅廠的浸出渣是鋅、鉛、銀、鎵、鍺的主要二次資源，本文綜述了鋅浸出渣中鋅、鉛、銀、鎵、鍺的主要回收技術及外近年來的研究進展，為冶煉廠綜合回收鎵、鍺提供了參考。

【關鍵詞】鋅；浸出渣；銀；鉛

【中圖分類號】TU273.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）09-0156-01

目前鋅的生產以濕法為主，濕法煉鋅工藝種類較多，目前廣泛應用的主要有：硫化鋅精礦焙燒一低溫低酸浸出工藝和硫化鋅精礦焙燒一高溫高酸浸出工藝等，采用這些工藝冶煉鋅的過程均會產生浸出渣，現在對環保的要求日益嚴格，大量渣的堆存給環境帶來了壓力，同時，浸鋅渣中尚含有一定數量的有價金屬，如Zn、Pb、Ag等，如不進行處理，會造成資源的浪費，因此對于浸鋅渣還需進一步進行處理，回收其中的有價元素。本文對這些元素的回收方法作以綜述。

1、浸渣中鋅的回收

鋅浸出渣中的鋅大部分以鐵酸鋅、少量以ZnS形式存在，目前的處理方法主要有火法和濕法兩類工藝。

1.1 火法工藝

火法工藝主要是回轉窯揮發法，回轉窯揮發法曾是我國濕法煉鋅渣處理使用的常用流程，該法是將干燥的鋅浸出渣配以45%～55%的焦粉加入回轉窯中，在1100～1300℃高溫下實現渣Zn還原揮發，然后以ZnO粉回收，同時在煙塵中可回收Ph、Cd、In、Ge、Ga等有價金屬。該法zn揮發率可達90%～95%，浸出渣中Fe和SiO₂，雜質約90%以上進入窯渣，稀散金屬部份富集于ZnO中利于回收，窯渣無害，易于棄置并可加以利用，但其渣處理工藝流程較長，設備維修量大，投資高；工作環境較差；需要大量燃煤或冶金焦；而且ZnO粉進入浸出流程前需考慮脫出氟氯；窯煙氣含SO₂也需凈化處理。近年來，由于能源價格上漲，企業的生產成本不斷提高，通過改進工藝，提高浸出渣中有價金屬的揮發收集，節能降耗，增加企業的市場競爭力，已是鋅冶煉企業急需解決的課題。

1.2 濕法工藝

郭曉娜等研究了用硫酸焙燒一水浸出工藝從鋅浸出渣中回收鋅。考察了硫酸用量、焙燒時間、焙燒溫度、液固體積質量比及浸出時間對鋅浸出率的影響。結果表明：鋅浸出渣與70%濃硫酸混合，在250℃下焙燒2.5h，然后以水為浸出劑，按液固體積質量比4：1、常溫下浸出1h，鋅浸出率達85%以上。楊梅金等針對湖南某冶煉廠濕法煉鋅渣，采用熱酸浸出和浮選的方法回收鋅，熱酸浸出鋅浸出率為75.3%，浸出率不理想，主要是因為浸出渣中還有少量硫化鋅，通過浮選處理熱酸浸出渣，浮選硫化鋅回收率達89.4%，精礦品位18.2%。

2、銀的回收

鋅浸出渣中通常含一定量的銀，隨著銀價格的不斷上漲，處理堆存在尾礦壩中的浸出渣就顯得有利可圖了，特別是提倡循環經濟的今天，對于它進行綜合回收就顯得意義重大了。由于渣的性質復雜，銀賦存狀態多樣，回收方法也頗多，效果各異。如何尋找更合理、更經濟、更有效的回收工藝方法一直是研究者努力的方向。程永彪等對某鋅浸出渣進行了浮選回收，該浸出渣含銀140g/t左右，銅0.61%，鋅24.23%，鉛2.14%，硫7.43%；銀在浸出渣中的形態比較復雜，90%以上的銀集中在-0.074mm的細粒級浸出渣之中。利用氯化鈉、硫化鈉等預處理改善浮選指標；加入乙硫氮組合藥劑作用來提高銀浮選指標。組合用藥的試驗研究表明，選擇組合用藥制度有助于銀回收率的提高。同時進行了閉路流程比較，獲得了較理想工藝流程。鋅浸出渣通過一粗兩精三掃流程，得到了品位達到了1860～2060g/t，回收率達到75.2%～79%的銀精礦。郝文魁等以西南某鋅廠的鋅浸出渣的浮選銀鋅精礦為原料提出了綜合回收濕法煉鋅的銀鋅精礦中銀、硫、鋅的新工藝，確定了工藝參數，通過小型實驗驗證了工藝的可行性。該工藝分為：混酸氧化浸出、渣水浸、銀浸出三步。最佳條件下鋅總浸出率按液計99.8%，銀總浸出率按液計87.3%，硫富集于渣中。

3、鎵、鍺的回收

鎵、鍺是光電子技術和現代信息技術高速發展不可或缺的材料之一。世界鎵、鍺資源量較少。據統計，世界鎵的工業儲量僅為100萬t，我國已查明鎵資源儲量13.6萬t，主要賦存在鋁土礦中，少量存在于錫礦、鎢礦和鉛鋅礦中。鋅冶煉過程中鎵、鍺的綜合回收可顯著提高企業的經濟效益。

王玉芳等以傳統鋅冶煉富含鎵、鍺的低酸浸出渣為原料，考察反應溫度、時間、硫酸濃度等因素對鎵、鍺、鋅、鐵浸出率的影響。在下述綜合試驗條件下：反應溫度95℃、初始酸度153g/L、反應時間3h、液固比5.9：1，鋅、鐵、鎵、鍺浸出率分別達到88%、93%、88%、68%。浸出液經中和、鋅精礦還原后可進一步富集回收鎵、鍺。尹朝暉等研究有效綜合回收鎵、鍺、銀的工藝，從丹霞冶煉廠浸出渣中回收鎵、鍺。結果表明，經過還原酸浸和高溫高酸浸出，鎵和鍺總回收率分別達89.4%～90.81%和62.88%～70.77%，比現行工藝分別高10%和12%左右，渣率在18.37%～26.81%，鋅和銀的回收率分別達到95%和92%～95%。韋文賓等研究了采用回轉窯還原揮發一磁選富集一硫酸浸出法從濕法煉鋅浸出渣中回收鎵。結果表明，對鎵品位543g/t的某濕法煉鋅浸出渣，在1100℃溫度下還原焙燒150min，得到鎵品位大于1500g/t的鎵鐵精礦，鎵回收率不低于90%。鎵鐵精礦用10%的H₂SO₄溶液浸出7h，鎵浸出率可達98%。

4、結語

鋅浸出渣的處理及利用問題是濕法煉鋅工藝中需要特別關注的問題之一，鋅浸出渣中因還有鉛、鋅、銀、鎵、鍺等元素，浸渣在堆存過程中經過自然風化等因素可能會給環境帶來很大危害，同時還會造成資源的浪費。在目前能源成本高及環保要求高的現狀下，充分的開發和利用鋅渣，使其中的有價金屬得到充分的回收，并使渣能夠進行減量化等方法的研究。結合企業自身特點，選用適合自身特點的處理方法。