含鍺鋅浸渣微波強化浸出鍺的機理研究

《含鍺鋅浸渣微波強化浸出鍺的機理研究》是依託安徽工業大學，由吳雪蘭擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：含鍺鋅浸渣微波強化浸出鍺的機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：吳雪蘭
• 依託單位：安徽工業大學

項目摘要

濕法煉鋅浸出渣中含有大量的鍺，具有極高的綜合回收價值。本項目擬採用微波強化含鍺鋅浸渣的浸出過程，發展環境友好的含鍺鋅浸渣提鍺新工藝，而微波強化含鍺鋅浸渣的浸出過程及機理是該新工藝的關鍵所在。在分析原料化學組成、粒度和有價金屬元素賦存狀態的基礎上，採用常規浸出和微波加熱浸出對比的方法，研究含鍺鋅浸渣、浸出劑以及浸出體系在微波場中的升溫行為；探索微波功率、浸出溫度、浸出時間、液固比等微波輔助浸出過程參數對組元浸出率的影響規律，研究微波強化對鍺的浸出行為及動力學控制步驟的影響，探明浸出反應動力學機理；研究浸出產物的物化性質變化，並探討微波浸出強化機理，為鋅冶煉企業提高資源綜合利用率和污染減排，實現該技術工業套用提供理論基礎和科學依據。

結題摘要

鍺因具有十分獨特的物理化學性質而被廣泛套用於國民經濟的各個領域。世界鍺的資源相當貧乏。濕法煉鋅浸出渣中含有大量的鍺，具有極高的綜合回收價值。本項目採用微波強化含鍺鋅浸渣的浸出過程，發展環境友好的含鍺鋅浸渣提鍺新工藝。主要成果如下：（1）鋅浸渣的主要成分為鐵酸鋅(ZnFe2O4)、石膏(CaSO4•2H2O)、半水石膏(CaSO4•0.5H2O)、鉛礬(PbSO4)、閃鋅礦((Zn,Fe)S)和少量石英（SiO2）。未發現獨立的的鍺化合物。物相分析表明：鋅浸渣中鍺58%以上賦存在鐵酸鹽中，另有20%左右的矽酸鹽，鍺的氧化物含量在8%左右，還有11%可溶於水的鍺酸鹽。（2）採用兩種浸出方法，使鍺進入溶液：一是常規加熱浸出，二是微波加熱浸出。常規熱酸浸出反應受溫度和硫酸濃度影響顯著。提高溫度可增加鐵酸鋅的溶解速度，溫度越高，單位時間內鍺溶解速率越高。增加硫酸濃度，鍺的浸出率在低酸度時是升高的，酸度達到一定值後鍺的浸出率有下降趨勢。微波加熱浸出主要與硫酸濃度、時間、溫度有關。隨著硫酸濃度的提高，各金屬的浸出率快速提高。延長浸出時間，浸出效率提高。浸出溫度的升高有利於鍺的浸出。常規加熱浸出浸出率可達63.2%，微波加熱浸出其浸出率可達69.7%，浸出率提高約6.5%，說明微波可以有效提高鍺的浸出率。（3）鋅浸出渣微波加熱浸出過程的動力學研究顯示，反應主要是鐵酸鋅的溶解。微波能誘發礦物顯微結構變化，促使礦物顆粒產生裂紋和孔隙，加速反應界面更新，改善物料的浸出特性，微波輔助浸出是一種有效提升鍺浸出率的方法。