鋅銦高效回收工藝研究

　　在全球鋅冶煉行業(yè)中，超過80%的鋅產(chǎn)量來自濕法冶煉工藝。其典型流程包括氧化焙燒、酸性浸出、高酸浸出、除鐵、凈化及電積等步驟。然而，在處理高鐵鋅焙砂時(shí)，由于其中含有大量鐵酸鋅(ZnFe?O?)，不僅增加了高酸浸出過程的復(fù)雜性，也顯著降低了有價(jià)金屬銦的浸出率(通常低于20%)。因此，如何實(shí)現(xiàn)鋅與銦的高效綜合回收，已成為鋅冶煉和固廢資源化領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)難題。

　　目前，針對(duì)高鐵鋅焙砂中鋅和銦的回收，主流方法是采用火法處理，如回轉(zhuǎn)窯高溫?fù)]發(fā)生成氧化鋅煙塵，再通過濕法浸出-萃取工藝回收銦。但該方法存在能耗高、成本大、銦回收率低(一般低于75%)等問題，限制了其在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。同時(shí)，鋅、鐵、銦在浸出過程中的行為規(guī)律尚不明確，進(jìn)一步影響了工藝優(yōu)化與金屬回收效率的提升。

　　為解決上述問題，我們提出了一條“酸性浸出—硫酸化焙燒強(qiáng)化浸出—離心萃取分離”的技術(shù)路線，旨在實(shí)現(xiàn)鋅和銦的高效回收與分離。

圖：鋅銦高效回收工藝

　　一、酸性浸出：初步富集鋅與分離銦渣首先對(duì)高鐵鋅焙砂進(jìn)行酸性浸出處理，使其中可溶性的鋅化合物優(yōu)先溶解進(jìn)入溶液，形成富鋅浸出液，而大部分銦則殘留在浸出渣中。此階段的目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)鋅的初步回收，并為后續(xù)銦的深度提取奠定基礎(chǔ)。

　　二、硫酸化焙燒：強(qiáng)化含銦渣中金屬的可浸出性針對(duì)酸性浸出后含銦較高的浸出渣，采用硫酸化焙燒工藝對(duì)其進(jìn)行熱化學(xué)處理。在適宜的溫度和氣氛條件下，鐵酸鋅可被分解并轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸鋅，同時(shí)銦也被轉(zhuǎn)化為可溶性硫酸鹽，從而顯著提高其后續(xù)水浸過程中的浸出率。該工藝不僅能有效破壞鐵酸鋅結(jié)構(gòu)，還能改善銦的賦存狀態(tài)，增強(qiáng)其在浸出液中的釋放能力。

　　三、水浸提銦：獲得高銦濃度溶液經(jīng)過硫酸化焙燒后的物料，采用水浸或稀酸浸出方式將鋅、銦等金屬溶解進(jìn)入溶液，得到富含銦的浸出液。該液相體系為進(jìn)一步的金屬分離提純提供了良好基礎(chǔ)。

　　四、離心萃取：實(shí)現(xiàn)銦與鋅、鐵的高效分離在傳統(tǒng)溶劑萃取過程中，銦與鐵在兩相中的分配比相近，導(dǎo)致兩者難以有效分離。而采用離心萃取機(jī)技術(shù)，利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)離心力場(chǎng)，增強(qiáng)兩相傳質(zhì)效率，同時(shí)結(jié)合不同金屬離子在有機(jī)相與水相中的傳質(zhì)速率差異，可實(shí)現(xiàn)銦與鋅、鐵的有效分離。通過選擇合適的萃取劑(如P204、P507等)，可在短時(shí)間內(nèi)完成銦的選擇性萃取，而鋅和鐵則主要保留在水相中，從而實(shí)現(xiàn)高效的金屬分離目標(biāo)。經(jīng)反萃與后續(xù)提純處理，可獲得高純度的銦產(chǎn)品。