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1、第25卷第3期广西大学学报(自然科学版)Vol.25,No.32000年9月JournalofGuangxiUniversity(NatSciEd)Sept.,2000a文章编号:100127445(2000)0320206204锌冶炼中酸浸渣的锌铅分离尹作栋,龙翔云,谭承德,黄卓平,闫鼎红(广西大学化学化工学院,广西南宁530004)摘要:研究了含高铅闪锌矿经沸腾炉焙烧的挥发氧化物酸浸处理的浸渣的锌、铅分离.使用添加剂LHY后,常压下用硫酸浸取,在实验条件下,锌的浸取率达98%以上,而铅仍以硫酸铅的形式留在浸渣中,从而有效地将锌、铅分离.而其中稀有元素铟的浸出率也较高.
2、关键词:铅渣;锌;铅;分离中图分类号:O614.26文献标识码:A近十几年来我国锌冶炼发展速度很快,随着矿产资源长期开采,造成初级资源逐渐贫缺.因此,开发利用二次资源,综合利用伴生的有价金属,将成为21世纪初我国冶炼工业发展和冶金技术研究的重要[1]方向.传统的炼锌方法有火法和湿法两大类,在许多情况下往往是两种方法配合使用.目前国内的炼锌厂大多采用此法,其主要过程是,首先将硫化锌精矿经过沸腾炉焙烧;得到氧化锌和其它氧化物等组成的锌焙砂;然后用热的稀硫酸浸取,分离;最后通过电解沉积可生产出纯度很高的金属锌.锌焙砂虽然经过多次热酸浸出,但所得的浸出渣含锌仍在20%左右,导致湿
3、法过程中浸取率低.这种渣如不加以再生利用,不仅堆放占用空间,而且造成环境污染,资源浪费.另外,渣中高锌成份也影响其他金属的再生回收.所以,如何有效地将渣中的锌及其它有价金属分离就成为一个重要的研究课题.我们对此做了大量工作,提出一种新的分离方法,得到了满意的结果.1酸浸渣的特点我们使用的酸浸渣取自广西某冶炼厂,该厂每年堆放的酸浸渣有600t左右,且成分复杂(见表1),从表1中可以看出,渣中金属含量最高的是铅,为28.29%～33.58%,主要以硫酸铅的形式存在.这是因为广西的闪锌矿中含有较高的硫化铅,经火法及湿法浸取后,硫化铅转化为难溶盐硫酸铅.其次是锌,含量为11.34
4、%～20.36%.这部分锌主要以铁酸锌(ZnO·Fe2O3)的形式存在.还有少量以ZnS形态存在.这些形态的锌在上述浸出条件下是不溶解的.它们与其它不溶的杂质一道进入渣中,造成锌的浸取率下降.引起我们和该冶炼厂特别注意的是,该酸浸渣中含铟0.27%～0.40%.应当将此渣看成是铟的一种富矿而从中提取铟,我们的工作已经考虑到这一点.表1浸渣的分析结果成分含量%成分含量%成分含量%Zn11.34～20.36Cu0.18～0.30S4.73～9.212-Pb28.29～33.58Fe2.16～7.28SO437.80～46.95Cd0.21～0.34Mn0.40～0.44Ca1
5、.41～1.69Si0.97～1.08In0.27～0.40a收稿日期:19991123;修订日期:20000109作者简介:尹作栋(1965),男,苗族,湖南绥宁人,广西大学讲师.第3期尹作栋等:锌冶炼中酸浸渣的锌铅分离2072研究方案[2～6]关于这种浸渣中的锌、铅分离也有不少的研究,综合起来主要有火法和湿法.火法产生大量有毒的铅蒸气,分离的铅纯度低,不利于高纯氧化铅的制备.对湿法冶炼,有不少科技工作者也曾做过许多[3]研究,但因技术及经济原因至今都没有成熟的方法实现.如改用盐酸浸取,浸取率有提高,但又影响锌的电解工艺.考虑到浸渣中锌、铅的存在形式,以热硫酸浸取,希望
6、锌转入溶液中,铅留于固相.而锌主要[7]以铁酸锌(ZnFe2O4)的形式存在,欲使锌转入液相,必须使铁酸锌溶解.有文献指出,提高温度同时加大酸的浓度,可使铁酸锌的锌浸出率达90%,我们的试验结果否定了这一结论.因此,我们不得不另走新路.经过大量试验,已研究出一种新的浸取方法;在硫酸热浸取时,加入一种能破坏铁酸锌的自制的添加剂(简称LHY),结果能很好地将锌、铅分离.锌的浸取率达98%以上,铟的浸取率亦略有提高,铅仍以硫酸铅形式留在浸渣中.对锌浸液的处理厂家已有一套成熟的技术.因此,本文仅报道硫酸浸取过程的研究结果.对硫酸铅渣的处理将在另文讨论.3实验部分311原料及主要试
7、剂由于所取原料(高铅锌渣)来自不同的生产批次,每批渣中各成分含量也不相同,为此,我们将取回的浸渣先烘干,研碎,混合混匀,过100目筛.并对其主要成分和极有价的金属进行了化学分析,其结果为,Zn:20.36%,Pb:28.29%,In:0.273%.所用主要药品有:盐酸,分析纯;硫酸,分析纯;氢溴酸,分析纯;乙酸乙酯,分析纯;碘化钾,分析纯;氧化铟,光谱纯;结晶紫,分析纯;乙二酸四乙酸二钠,分析纯;锌粒,99.99%.3.2分析方法[7][7]锌的测定:EDTA法,铟的测定:结晶紫分光光度法.3.3浸取实验称取烘干后的原料加到反
