本發(fā)明涉及有色金屬濕法冶煉生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鋅冶煉含鍺反萃液堿回收工藝。

背景技術(shù)：

貴州西部氧化鉛鋅礦資源比較豐富，其特點(diǎn)是金屬品位低，且伴生有貴金屬銀和稀散金屬鍺。僅赫章榨子廠氧化礦，金屬鋅鉛儲量就超過萬噸，其平均礦品位為ge56g/t、pb2.36％、zn4.26％。這種礦的賦存狀態(tài)是氧化物，選礦非常困難，經(jīng)煙化法富集處理得到品位為ge350-550g/t、zn35-48％、pb20-30％的含鍺氧化鋅鉛煙塵，是提取金屬鉛鋅并綜合回收稀貴金屬鍺銀的重要原料。該種礦物金屬品位低，難以用選礦的方法富集，多年來工業(yè)上一直采用先火法富集得到鍺煙塵，然后用濕法處理含鍺煙塵回收其中的鉛鋅鍺銀的工藝。目前國內(nèi)外對鍺及其化合物的提取冶金理論與工藝做了大量的研究，并取得了一批的成果。鍺是重要的稀散金屬,是當(dāng)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐材料之一。鍺礦物極為稀少，它幾乎沒有可以單獨(dú)開采的礦床。通常是在開采其它主體金屬礦礦床的同時(shí)，鍺作為其中的伴生元素被順便開采出來。鍺回收的來源，主要從有色金屬特別是鉛鋅殘?jiān)兔禾假Y源中回收。實(shí)踐中還從鍺單晶生產(chǎn)過程產(chǎn)生的泥狀破屑、碎塊、廢料、醫(yī)院含鍺廢水、腐蝕液、生產(chǎn)光纖過程揮發(fā)出來的含鍺物料等二次含鍺廢物中回收。鍺是最典型的分散元素之一，地殼中平均含鍺量約為一。鍺的一個(gè)重要特性是具有親硫性，因此常常伴生在zn、pb、cu等硫化礦物中。鍺主要以分散狀態(tài)進(jìn)入多種金屬的礦物中，它常常伴生在煤礦、硫化鉛鋅礦、硫化銅礦、氧化鉛鋅礦和鐵礦之中。通常是在冶煉提取主金屬時(shí)，從副產(chǎn)物中富集、回收伴生的金屬鍺。極其稀少的情況下有鍺的獨(dú)立礦物。在人類己經(jīng)探明約種鍺礦物中，主要是硫銀鍺礦、鍺石和硫鍺鐵銅礦等等，這幾種礦物非常罕見，至今還沒有發(fā)現(xiàn)富集量較大的礦點(diǎn)。由于ge和si的離子半徑相近，因此鍺與硅二者之間有很明顯的共性。它們重要的特征是都具有親銅性、親石性、親鐵性，鍺通常以類質(zhì)同相存在于各種硅酸鹽礦物中，所以在地殼中鍺有相當(dāng)部分是以分散狀態(tài)存在于各種硅酸鹽巖石中的。二氧化鍺、氫氧化鍺、二硫化鍺都能夠微溶于水。溶解于水中的銬可能被地下水中的有機(jī)質(zhì)吸附而富集于煤中，所以有些煤礦中含有數(shù)量比較高的鍺。

鍺廣泛應(yīng)用于通信、紅外、電子與光學(xué)元件、半導(dǎo)體、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域。近年來鍺的消耗量依次為光纖、催化劑與紅外材料。鑒于各國競相用高新技術(shù)武裝自己，日本及光纖生產(chǎn)的擴(kuò)大，美國一個(gè)大型光纖廠的投產(chǎn)，加上理論上光纖每隔年就需要更換，因此預(yù)計(jì)鍺消耗量會逐年增加，目前全球年鍺消耗量約，而國外鍺資源欠缺，供不應(yīng)求。隨著信息時(shí)代發(fā)展，其應(yīng)用前景將越來越廣泛，市場需求越來越大。而我國的鍺資源十分豐富,居世界第一。鍺沒有可供獨(dú)立開采的礦藏，它伴生于有色金屬礦和煤礦中，只能在提取主金屬的時(shí)回收伴生金屬鍺。對于含鍺煙塵中氧化鋅浸出過程的動(dòng)力學(xué)研究未見報(bào)道。本申請對鍺煙塵中氧化鋅、二氧化鍺的浸出過程與萃取分離鋅鍺過程進(jìn)行物理化學(xué)理論與工藝試驗(yàn)的研究，以期為鍺煙塵浸出與分離工藝技術(shù)條件提供一定的依據(jù)，對于開發(fā)利用貴州低品位含鍺氧化鉛鋅礦資源具有現(xiàn)實(shí)意義和重要應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種鋅冶煉含鍺反萃液堿回收工藝，有效解決背景技術(shù)中指出的問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種鋅冶煉含鍺反萃液堿回收工藝，包括以下步驟：

1)、反萃液首先經(jīng)過均質(zhì)調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)化處理；

2)、步驟1)中均質(zhì)調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入砂濾系統(tǒng)進(jìn)行過濾處理，去除fe(oh)3、zn(oh)2沉淀物質(zhì)，防止其對后端膜處理工藝的污堵影響，砂濾系統(tǒng)進(jìn)行反洗產(chǎn)生的反洗液進(jìn)入均質(zhì)調(diào)節(jié)池與反萃液均勻混合；

3)、步驟2)中的砂濾系統(tǒng)出水進(jìn)入油水分離系統(tǒng)進(jìn)行液液分離，使得貧鍺油相和富鍺水相充分分離；

4)、步驟3)中的油水分離系統(tǒng)出水進(jìn)入納濾系統(tǒng)進(jìn)行濃縮過濾處理，透過液為凈化后的naoh溶液，可回用于鍺提取工藝的反萃工段，濃縮液為富含鍺資源的溶液，回用于鍺提取生產(chǎn)線。

作為優(yōu)選，所述步驟1)中的均質(zhì)調(diào)節(jié)池的底部安裝有機(jī)械攪拌設(shè)備和曝氣設(shè)備，使得砂濾系統(tǒng)的反洗液和反萃液充分混合。

作為優(yōu)選，所述步驟2)中砂濾系統(tǒng)的回收率為98-100％。

作為優(yōu)選，所述步驟3)中油水分離系統(tǒng)的過濾孔徑為2000-500da，回收率為100％，操作壓力為5-8bar，膜通量為200-350lmh。

作為優(yōu)選，所述步驟4)中納濾系統(tǒng)的納濾膜能耐受20-40％濃度的濃堿液，過濾孔徑為150-300da，系統(tǒng)回收率為85％，操作壓力為35-40bar，膜通量為13-15lmh。

本發(fā)明還提供了一種鋅冶煉含鍺反萃液堿回收系統(tǒng)，包括：

均質(zhì)調(diào)節(jié)池，對反萃液進(jìn)行均質(zhì)化處理；

砂濾系統(tǒng)，均質(zhì)調(diào)節(jié)池出水經(jīng)過砂濾系統(tǒng)進(jìn)行過濾處理，去除fe(oh)3、zn(oh)2沉淀物質(zhì)，防止其對后端膜處理工藝的污堵影響，砂濾系統(tǒng)的反洗液進(jìn)入均質(zhì)調(diào)節(jié)池與反萃液均勻混合；

油水分離系統(tǒng)，砂濾系統(tǒng)出水進(jìn)入油水分離系統(tǒng)進(jìn)行液液分離，使得貧鍺油相和富鍺水相充分分離；

納濾系統(tǒng)，油水分離系統(tǒng)出水進(jìn)入特種納濾系統(tǒng)進(jìn)行濃縮過濾處理，透過液為凈化后的naoh溶液，可作為反萃液補(bǔ)水，濃縮液為富含鍺資源的溶液，回用于鍺提取生產(chǎn)線。

作為優(yōu)選，所述均質(zhì)調(diào)節(jié)池的底部安裝有機(jī)械攪拌設(shè)備和曝氣設(shè)備，使得砂濾系統(tǒng)的反洗液和反萃液充分混合。

作為優(yōu)選，所述砂濾系統(tǒng)的回收率為98-100％。

作為優(yōu)選，所述油水分離系統(tǒng)的過濾孔徑為2000-500da，回收率為100％，操作壓力為5-8bar，膜通量為200-350lmh。

作為優(yōu)選，所述納濾系統(tǒng)的納濾膜能耐受20-40％濃度的濃堿液，過濾孔徑為150-300da，系統(tǒng)回收率為85％，操作壓力為35-40bar，膜通量為13-15lmh。

陶瓷膜是以氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯等經(jīng)1600℃高溫?zé)Y(jié)而成的具有多孔結(jié)構(gòu)的精密陶瓷過濾材料。它是由孔隙率30％～50％、孔徑50nm～15μm的陶瓷載體，采用溶膠-凝膠法或其它工藝制作而成的非對稱復(fù)合膜。它的結(jié)構(gòu)通常為“三明治”式：支撐層(又稱載體層)、過渡層(又稱中間層)、膜層(又稱功能分離層)。其中支撐層的孔徑一般為1～20μm，孔隙率為30％～65％，其作用是增加膜的機(jī)械強(qiáng)度；中間層的孔徑比支撐層的孔徑小，其作用是防止膜層制備過程中顆粒向多孔支撐層的滲透，厚度約為20～60μm，孔隙率為30％～40％；膜層具有分離功能，孔徑從0.8nm～1μm不等，厚度約為3～10μm，孔隙率為40％～55％。整個(gè)膜的孔徑分布由支撐層到膜層逐漸減小，形成不對稱的結(jié)構(gòu)分布。陶瓷膜根據(jù)孔徑可分為微濾(孔徑大于50nm)、超濾(孔徑2～50nm)、納濾(孔徑小于2nm)等種類。陶瓷膜過濾是一種“錯(cuò)流過濾”形式的流體分離過程：原料液在膜管內(nèi)高速流動(dòng)，在壓力驅(qū)動(dòng)下含小分子組分的澄清滲透液沿與膜面垂直方向(徑向)向外透過膜，含大分子組分的混濁濃縮液被膜截留，從而使流體達(dá)到分離、濃縮、純化的目的。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)如下：

1)、通過本發(fā)明的均值調(diào)節(jié)池+砂濾系統(tǒng)+油水分離系統(tǒng)+納濾系統(tǒng)組合工藝可回用85％以上的naoh溶液，同時(shí)又能濃縮鍺資源，可充分回收反萃液中的鍺資源，這減少濃堿的使用量；

2)、通過本發(fā)明的油水分離系統(tǒng)分離水相和油相既不需要投加化學(xué)藥劑又能獲得不含油相的透過液，集成化和自動(dòng)化程度高，占地面積?。?/p>

3)、通過本發(fā)明的納濾系統(tǒng)濃縮過濾富鍺水相能凈化濃堿液，使得濃堿液能資源化回用，濃縮后的富鍺液更利于提取，鍺的產(chǎn)率提高；

4)、采用本發(fā)明提供的工藝處理鋅冶煉含鍺反萃液兼具經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有研究和推廣價(jià)值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

一種鋅冶煉含鍺反萃液堿回收工藝，包括以下步驟：

1)、反萃液首先經(jīng)過均質(zhì)調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)化處理，均質(zhì)調(diào)節(jié)池的底部安裝有機(jī)械攪拌設(shè)備和曝氣設(shè)備，使得砂濾系統(tǒng)的反洗液和反萃液充分混合；

2)、步驟1)中均質(zhì)調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入砂濾系統(tǒng)進(jìn)行過濾處理，去除fe(oh)3、zn(oh)2沉淀物質(zhì)，防止其對后端膜處理工藝的污堵影響，砂濾系統(tǒng)進(jìn)行反洗產(chǎn)生的反洗液進(jìn)入均質(zhì)調(diào)節(jié)池與反萃液均勻混合，砂濾系統(tǒng)的回收率為98-100％；

3)、步驟2)中的砂濾系統(tǒng)出水進(jìn)入油水分離系統(tǒng)進(jìn)行液液分離，使得貧鍺油相和富鍺水相充分分離，油水分離系統(tǒng)的過濾孔徑為2000-500da，回收率為100％，操作壓力為5-8bar，膜通量為200-350lmh；

4)、步驟3)中的油水分離系統(tǒng)出水進(jìn)入納濾系統(tǒng)進(jìn)行濃縮過濾處理，透過液為凈化后的naoh溶液，可回用于鍺提取工藝的反萃工段，濃縮液為富含鍺資源的溶液，回用于鍺提取生產(chǎn)線，納濾系統(tǒng)的納濾膜能耐受20-40％濃度的濃堿液，過濾孔徑為150-300da，系統(tǒng)回收率為85％，操作壓力為35-40bar，膜通量為13-15lmh。

實(shí)施例2

如圖1所示，一種鋅冶煉含鍺反萃液堿回收系統(tǒng)，其特征在于，包括：

均質(zhì)調(diào)節(jié)池，對反萃液進(jìn)行均質(zhì)化處理，均質(zhì)調(diào)節(jié)池的底部安裝有機(jī)械攪拌設(shè)備和曝氣設(shè)備，使得砂濾系統(tǒng)的反洗液和反萃液充分混合；

砂濾系統(tǒng)，均質(zhì)調(diào)節(jié)池出水經(jīng)過砂濾系統(tǒng)進(jìn)行過濾處理，去除fe(oh)3、zn(oh)2沉淀物質(zhì)，防止其對后端膜處理工藝的污堵影響，砂濾系統(tǒng)的反洗液進(jìn)入均質(zhì)調(diào)節(jié)池與反萃液均勻混合，砂濾系統(tǒng)的回收率為98-100％；

油水分離系統(tǒng)，砂濾系統(tǒng)出水進(jìn)入油水分離系統(tǒng)進(jìn)行液液分離，使得貧鍺油相和富鍺水相充分分離，油水分離系統(tǒng)的過濾孔徑為2000-500da，回收率為100％，操作壓力為5-8bar，膜通量為200-350lmh；

納濾系統(tǒng)，油水分離系統(tǒng)出水進(jìn)入特種納濾系統(tǒng)進(jìn)行濃縮過濾處理，透過液為凈化后的naoh溶液，可作為反萃液補(bǔ)水，濃縮液為富含鍺資源的溶液，回用于鍺提取生產(chǎn)線，納濾系統(tǒng)的納濾膜能耐受20-40％濃度的濃堿液，過濾孔徑為150-300da，系統(tǒng)回收率為85％，操作壓力為35-40bar，膜通量為13-15lmh。