湿法炼锌浸出渣的利用方法

【摘要】湿法炼锌厂的浸出渣是锌、铅、银、镓、锗的主要二次资源，本文综述了锌浸出渣中锌、铅、银、镓、锗的主要回收技术及外近年来的研究进展，为冶炼厂综合回收镓、锗提供了参考。

【关键词】锌；浸出渣；银；铅

【中图分类号】TU273.3 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0156-01

目前锌的生产以湿法为主，湿法炼锌工艺种类较多，目前广泛应用的主要有：硫化锌精矿焙烧一低温低酸浸出工艺和硫化锌精矿焙烧一高温高酸浸出工艺等，采用这些工艺冶炼锌的过程均会产生浸出渣，现在对环保的要求日益严格，大量渣的堆存给环境带来了压力，同时，浸锌渣中尚含有一定数量的有价金属，如Zn、Pb、Ag等，如不进行处理，会造成资源的浪费，因此对于浸锌渣还需进一步进行处理，回收其中的有价元素。本文对这些元素的回收方法作以综述。

1、浸渣中锌的回收

锌浸出渣中的锌大部分以铁酸锌、少量以ZnS形式存在，目前的处理方法主要有火法和湿法两类工艺。

1.1 火法工艺

火法工艺主要是回转窑挥发法，回转窑挥发法曾是我国湿法炼锌渣处理使用的常用流程，该法是将干燥的锌浸出渣配以45%～55%的焦粉加入回转窑中，在1100～1300℃高温下实现渣Zn还原挥发，然后以ZnO粉回收，同时在烟尘中可回收Ph、Cd、In、Ge、Ga等有价金属。该法zn挥发率可达90%～95%，浸出渣中Fe和SiO2，杂质约90%以上进入窑渣，稀散金属部份富集于ZnO中利于回收，窑渣无害，易于弃置并可加以利用，但其渣处理工艺流程较长，设备维修量大，投资高；工作环境较差；需要大量燃煤或冶金焦；而且ZnO粉进入浸出流程前需考虑脱出氟氯；窑烟气含SO2也需净化处理。近年来，由于能源价格上涨，企业的生产成本不断提高，通过改进工艺，提高浸出渣中有价金属的挥发收集，节能降耗，增加企业的市场竞争力，已是锌冶炼企业急需解决的课题。

1.2 湿法工艺

郭晓娜等研究了用硫酸焙烧一水浸出工艺从锌浸出渣中回收锌。考察了硫酸用量、焙烧时间、焙烧温度、液固体积质量比及浸出时间对锌浸出率的影响。结果表明：锌浸出渣与70%浓硫酸混合，在250℃下焙烧2.5h，然后以水为浸出剂，按液固体积质量比4：1、常温下浸出1h，锌浸出率达85%以上。杨梅金等针对湖南某冶炼厂湿法炼锌渣，采用热酸浸出和浮选的方法回收锌，热酸浸出锌浸出率为75.3%，浸出率不理想，主要是因为浸出渣中还有少量硫化锌，通过浮选处理热酸浸出渣，浮选硫化锌回收率达89.4%，精矿品位18.2%。

2、银的回收

锌浸出渣中通常含一定量的银，随着银价格的不断上涨，处理堆存在尾矿坝中的浸出渣就显得有利可图了，特别是提倡循环经济的今天，对于它进行综合回收就显得意义重大了。由于渣的性质复杂，银赋存状态多样，回收方法也颇多，效果各异。如何寻找更合理、更经济、更有效的回收工艺方法一直是研究者努力的方向。程永彪等对某锌浸出渣进行了浮选回收，该浸出渣含银140g/t左右，铜0.61%，锌24.23%，铅2.14%，硫7.43%；银在浸出渣中的形态比较复杂，90%以上的银集中在-0.074mm的细粒级浸出渣之中。利用氯化钠、硫化钠等预处理改善浮选指标；加入乙硫氮组合药剂作用来提高银浮选指标。组合用药的试验研究表明，选择组合用药制度有助于银回收率的提高。同时进行了闭路流程比较，获得了较理想工艺流程。锌浸出渣通过一粗两精三扫流程，得到了品位达到了1860～2060g/t，回收率达到75.2%～79%的银精矿。郝文魁等以西南某锌厂的锌浸出渣的浮选银锌精矿为原料提出了综合回收湿法炼锌的银锌精矿中银、硫、锌的新工艺，确定了工艺参数，通过小型实验验证了工艺的可行性。该工艺分为：混酸氧化浸出、渣水浸、银浸出三步。最佳条件下锌总浸出率按液计99.8%，银总浸出率按液计87.3%，硫富集于渣中。

3、镓、锗的回收

镓、锗是光电子技术和现代信息技术高速发展不可或缺的材料之一。世界镓、锗资源量较少。据统计，世界镓的工业储量仅为100万t，我国已查明镓资源储量13.6万t，主要赋存在铝土矿中，少量存在于锡矿、钨矿和铅锌矿中。锌冶炼过程中镓、锗的综合回收可显著提高企业的经济效益。

王玉芳等以传统锌冶炼富含镓、锗的低酸浸出渣为原料，考察反应温度、时间、硫酸浓度等因素对镓、锗、锌、铁浸出率的影响。在下述综合试验条件下：反应温度95℃、初始酸度153g/L、反应时间3h、液固比5.9：1，锌、铁、镓、锗浸出率分别达到88%、93%、88%、68%。浸出液经中和、锌精矿还原后可进一步富集回收镓、锗。尹朝晖等研究有效综合回收镓、锗、银的工艺，从丹霞冶炼厂浸出渣中回收镓、锗。结果表明，经过还原酸浸和高温高酸浸出，镓和锗总回收率分别达89.4%～90.81%和62.88%～70.77%，比现行工艺分别高10%和12%左右，渣率在18.37%～26.81%，锌和银的回收率分别达到95%和92%～95%。韦文宾等研究了采用回转窑还原挥发一磁选富集一硫酸浸出法从湿法炼锌浸出渣中回收镓。结果表明，对镓品位543g/t的某湿法炼锌浸出渣，在1100℃温度下还原焙烧150min，得到镓品位大于1500g/t的镓铁精矿，镓回收率不低于90%。镓铁精矿用10%的H2SO4溶液浸出7h，镓浸出率可达98%。

4、结语

锌浸出渣的处理及利用问题是湿法炼锌工艺中需要特别关注的问题之一，锌浸出渣中因还有铅、锌、银、镓、锗等元素，浸渣在堆存过程中经过自然风化等因素可能会给环境带来很大危害，同时还会造成资源的浪费。在目前能源成本高及环保要求高的现状下，充分的开发和利用锌渣，使其中的有价金属得到充分的回收，并使渣能够进行减量化等方法的研究。结合企业自身特点，选用适合自身特点的处理方法。