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P—M法回收銦鍺鎵(recovery of indium,germanium and gallium by Porto—Marglaera process in zinc plant)

用濕法和火法交換的工藝從鋅浸出渣中分別提取銦、鍺、鎵的過程??煞QPorto—Marghera法。鋅浸出渣是濕法煉鋅的副產(chǎn)物,富含鋅、鎘、鉛、銦、鍺、鎵等,宜綜合回收其中的這些有價(jià)組分。

意大利瑪格海拉港(Porto-Marghera)電鋅廠與都靈冶金中心(Torino Metallurgy Centre)于1969年聯(lián)合采用這種方法,首次在世界上實(shí)現(xiàn)了從鋅浸出渣(含Ga0.02~0.04%、In0.04~0.09%、Ge0.06~0.09%)中同時(shí)分別綜合回收銦、鍺、鎵三種金屬,所用工藝流程如圖。

由于這種方法的工藝流程長,過程中既要用濕法冶金又要用火法冶金,液固分離頻繁,鎵、銦的回收率也低,因而其綜合冶金效果不如綜合法回收銦鍺鎵、全萃取法回收銦鍺鎵和H106流程革取銦鍺鎵等方法。

預(yù)處理鋅浸出渣配碳粒和石灰后裝入回轉(zhuǎn)爐內(nèi),在1523K溫度下進(jìn)行煙化(見爐渣煙化)處理,過程中大部分銦、鍺、鎵以及鋅、鎘、鉛進(jìn)入煙塵。煙化處理收得的煙塵用Na2CO3水溶液洗滌脫去其中的氯離子,獲得脫氯煙塵。脫氯煙塵用添加少量K2SO4、FeSO4的鋅電解廢液進(jìn)行中性浸出,鋅、鎘轉(zhuǎn)入酸浸出液送回收鋅、鎘,而銦、鍺、鎵則留在中性浸出渣中,實(shí)現(xiàn)銦、鍺、鎵與鋅和鎘等的分離。中性浸出渣用稀硫酸浸出,過程中加入CaSO3將高價(jià)鐵還原成低價(jià)鐵,控制浸出液的pH為1,以促使銦、鍺、鎵轉(zhuǎn)入酸浸出液,鉛則留在浸出渣中,經(jīng)過濾獲得含鉛約40%的鉛渣,送回收鉛,酸浸出液送提取鍺、鎵、銦。

提取鍺往酸浸出液中加入丹寧,便生成丹寧鍺沉淀物,銦、鎵留在丹寧廢液中。過濾所得的丹寧鍺沉淀物在873K溫度下進(jìn)行氧化焙燒,得到含鍺超過25%的鍺精礦。這種鍺精礦先經(jīng)過經(jīng)典氯化法提鍺處理,再經(jīng)區(qū)域熔煉制得電阻率為5000Ω•m的鍺單晶。所得的丹寧沉淀鍺廢液送提取銦、鎵。

提取銦鎵丹寧廢液用NaOH中和得含銦0.6%~1.2%、含鎵0.5%~2.5%的中和渣。用添加CaSO3的稀硫酸于343~353K溫度下溶解中和渣,銦、鎵溶解入溶液。過濾所得的酸溶液用氨水再次中和溶液至pH4.2,此時(shí)銦和鎵因水解轉(zhuǎn)入二次中和渣的富銦、鎵渣中。隨即用NaOH分解富銦鎵渣,鎵轉(zhuǎn)入溶液而銦殘留在富銦渣中,實(shí)現(xiàn)銦、鎵分離。富銦渣經(jīng)堿性熔煉(見堿性精煉)和酸浸出后,再用鋅置換得海綿銦。含鎵堿浸出液再次用硫酸中和到pH6.5~7.0,鎵便以Ga(0H)3形態(tài)進(jìn)入三次中和渣的Ga(0H)3渣中。Ga(0H)3經(jīng)酸溶解、醚萃取鎵,所得鎵反萃取液,經(jīng)堿化造液、電解得到金屬鎵(見碳酸法提鎵)。

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