專利名稱：鋁硬鋅真空蒸餾生產(chǎn)鋅粉、回收稀散金屬銦和鍺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬真空冶金領(lǐng)域提取金屬的方法，具體地說 是鋁硬鋅真空蒸餾生產(chǎn)鋅粉、回收稀散金屬銦和鍺的方法。
背景技術(shù)：
鋁硬鋅是鋅精餾過程中所產(chǎn)出的副產(chǎn)物，主要成份為鋅。當(dāng)鋅 精礦含鐵較高時(shí)，精餾過程需增加加鋁除鐵工藝，即加入鋁元素以 置換鐵，從而生產(chǎn)出低鐵的鋅錠。但加入的鋁不能完全參加反應(yīng)， 反應(yīng)剩余的鉬及生成的鋁鐵、鋁鐵鋅化合物進(jìn)入熔析爐，經(jīng)熔析后，
爐內(nèi)共分三層，上層為8#鋅，下層為含銦粗鉛，中層即為鋁硬鋅。 鋁硬鋅中除含有鋅、鋁和鐵外，還含有一定量的稀散金屬，如銦、 鍺等。常規(guī)的處理方法有隔焰爐法、常壓蒸餾法。隔焰爐法生產(chǎn)工 藝較為成熟，但產(chǎn)出的中間物料較多，因此鍺、銦較分散，難以回 收；常壓蒸餾法，主要為一些小廠所采用，存在設(shè)備簡陋，能耗高, 回收率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大且環(huán)境污染嚴(yán)重等諸多弊端。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有從鋁硬鋅中分離并回收有用金屬的缺陷，本發(fā)明 提出了鋁硬鋅真空蒸餾生產(chǎn)鋅粉、回收稀散金屬銦和鍺的方法。該 方法通過在蒸餾罐中將鋁硬鋅中的鋅蒸餾并在冷凝器中以鋅粉狀態(tài) 收集，蒸餾殘?jiān)糜谏a(chǎn)鋅鹽、金屬銦和鍺。解決從鋁硬鋅中分離 和回收稀有金屬的技術(shù)問題。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是
本發(fā)明從鋁硬鋅中回收鋅和銦、鍺金屬是在蒸餾裝置中進(jìn)行的 在加熱器上設(shè)置蒸餾罐，其上端設(shè)有密封蓋；在蒸餾罐下側(cè)通過保 溫管與冷凝器內(nèi)腔相連通，在冷凝器上設(shè)有冷凝器密封蓋，冷凝器 上連接有抽氣管和冷凝器出料管，冷凝器的外殼設(shè)有冷凝器水套。
蒸餾罐上部所設(shè)的循環(huán)水管用于通過冷卻水，冷卻密封蓋的溫
度，防止真空密封膠墊損傷影響真空度；抽氣管用于接通真空泵， 對(duì)蒸餾罐抽真空；冷凝器下側(cè)和上側(cè)所連接的通水管與冷凝器水套 相連通，用于通過循環(huán)冷卻水，以降低冷凝器內(nèi)的溫度，使鋅蒸氣 冷卻成為鋅粉。
本發(fā)明釆用蒸餾裝置回收鋅和銦、鍺金屬的過程是鋁硬鋅在 真空蒸餾罐內(nèi)加熱形成鋅蒸氣，鋅蒸氣經(jīng)過冷凝器冷凝形成鋅粉產(chǎn) 品。蒸餾鋅粉后的殘?jiān)糜诨厥珍\、銦、鍺。鋁硬鋅蒸餾過程中， 蒸餾罐內(nèi)初始真空度5-30Pa，蒸餾溫度600 - 1000°C,冷凝器內(nèi)腔 溫度200 - 32(TC,蒸餾和冷凝時(shí)間5-12h。
本發(fā)明方法能夠?qū)X硬鋅在蒸餾罐中加熱使鋅形成鋅蒸氣，并 在冷凝器中冷凝成為鋅粉；蒸餾后的殘?jiān)糜谔崛′\鹽和銦、鍺金 屬。尤其是適于處理含鐵量較高的鋁硬鋅回收鋅并富集銦、鍺。達(dá) 到了廢物的有效利用，有利于環(huán)保和節(jié)能減排。


圖l為本發(fā)明蒸餾裝置構(gòu)成圖 圖2為本發(fā)明方法的流程圖
圖中，l.加熱器，2.蒸餾罐，3.密封蓋，3. l.蒸餾罐冷卻水管，4.保溫管，5.冷凝器，5. l.冷凝器密封蓋，5.2.冷凝器水套，5.3. 抽氣管，5.4.冷凝器出料口。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所用的鋁硬鋅原料成分組成為鋁5-15%,鐵10-20 % ,銦0. 2 - 0. 5 % ,鉛2 - 8 % ,鍺0. 02 - 0. 2 % ，鋅56. 3 - 82. 78%。
本發(fā)明從鉬硬鋅中回收鋅和銦、鍺金屬是在真空蒸餾裝置中進(jìn) 行的據(jù)圖l所示，在加熱器1上設(shè)置蒸餾罐2，其上端固定有密封 蓋3，在蒸餾罐上側(cè)部設(shè)有蒸餾罐冷卻水管3.1;在蒸餾罐下側(cè)通過 保溫管4與冷凝器5相連通，在冷凝器上設(shè)有冷凝器密封蓋5. 1,冷 凝器上連接有抽氣管5. 3和冷凝器出料口 5. 4，冷凝器的外殼設(shè)有冷 凝器水套5.2。
蒸餾罐上部所設(shè)的管用于通過冷卻水，冷卻蒸餾罐密封蓋的溫 度，防止真空密封膠墊損傷影響真空度；抽氣管接通真空泵，用于 蒸餾罐內(nèi)抽真空；冷凝器下側(cè)和上側(cè)所連接的通水管與冷凝器水套 相連通，用于通過冷卻水，以降低冷凝器內(nèi)的溫度，使鋅蒸氣冷卻 成為鋅粉。
本發(fā)明采用真空蒸餾裝置回收鋅和銦、鍺金屬的過程是據(jù)圖2 所示，鋁硬鋅在真空蒸餾罐內(nèi)加熱形成鋅蒸氣，鋅蒸氣經(jīng)過冷凝器 冷凝形成鋅粉產(chǎn)品。蒸餾后的殘?jiān)糜诨厥珍\、銦、鍺。
蒸餾罐內(nèi)初始真空度5-30Pa,蒸餾溫度600 - 100(TC，冷凝器 內(nèi)腔溫度200 - 320°C,蒸餾和冷凝時(shí)間5-12h。
對(duì)蒸餾罐中蒸餾完鋅后所產(chǎn)生的殘?jiān)M(jìn)行濕法分離，用于生產(chǎn)鋅鹽、金屬銦和鍺。
鋅粉可用于濕法煉鋅的置換劑使用。
本發(fā)明方法能夠從煉鋅過程中所產(chǎn)生的鉬硬鋅中分離出各種有 用的有色金屬，達(dá)到了廢物的綜合和有效利用，有利于環(huán)保和節(jié)能 減排。
實(shí)施例1
取1000Kg鋁硬鋅原料，含鋁10%，鐵15%,銦O. 35%,鉛5 %,鍺0.11%,鋅余量。經(jīng)吊車和加料器加入到蒸餾罐內(nèi)，蓋上密 封蓋，通過抽氣管接通真空泵，進(jìn)行抽真空，當(dāng)蒸餾罐中壓力達(dá)到 10Pa后，打開加熱器電源，使加熱器加溫；蒸餾罐經(jīng)過2. 2h的加溫， 使溫度達(dá)到85(TC,然后保持恒溫，恒溫時(shí)間為8h,當(dāng)真空度維持 在10Pa左右時(shí)，降溫冷卻至20(TC時(shí)，關(guān)閉真空泵和冷凝器水套中 所通入的冷卻水，打開蒸錮罐的密封蓋，取出398.28Kg含有鋅和稀 散金屬銦、鍺的殘?jiān)?。從冷凝器出料口中放?01.71Kg鋅粉。'
實(shí)施例2
取1000Kg鋁硬鋅原料，含鉬5%，鐵10%,銦0.2%，鉛2%, 鍺O. 02%,鋅余量。經(jīng)吊車和加料器加入到蒸餾罐內(nèi)，蓋上密封蓋, 通過抽氣管接通真空泵，進(jìn)行抽真空，當(dāng)蒸餾罐中壓力達(dá)到15Pa后， 打開加熱器電源，使加熱器升溫；蒸餾罐經(jīng)過3.2 h的加溫，溫度 達(dá)到950。C,保持恒溫時(shí)間為8h,當(dāng)真空度維持在8Pa左右時(shí)，降 溫冷卻至20(TC，關(guān)閉真空泵和冷凝器水套中所通入的冷卻水，打開 蒸餾罐的密封蓋，取出含有鋅和稀散金屬銦、鍺的殘?jiān)?，重量?"9.65Kg。打開冷凝器出料口，從冷凝器出料口中放出鋅粉710. 32Kg。 實(shí)施例3
取1000Kg鋁硬鋅原料，含鉬15%，鐵20%，銦O. 5%，鉛8%， 鍺O. 2%,鋅余量。經(jīng)吊車和加料器加入到蒸餾罐內(nèi)，蓋上密封蓋， 通過抽氣管接通真空泵，進(jìn)行抽真空，當(dāng)蒸餾罐中壓力達(dá)到15Pa后， 打開加熱器電源，使加熱器升溫；蒸餾罐經(jīng)過3.2 h的加溫，溫度 達(dá)到IOO(TC,保持恒溫時(shí)間為8 h，當(dāng)真空度維持在8Pa左右時(shí)， 降溫冷卻至20(TC,關(guān)閉真空泵和冷凝器水套中所通入的冷卻水，打 開蒸餾罐的密封蓋，取出含有鋅和稀散金屬銦、鍺的殘?jiān)?，重量?517. 43Kg。打開冷凝器出料口，從冷凝器出料口中放出鋅粉 482.55Kg。
真空蒸餾法處理鋁硬鋅，鋅的直產(chǎn)率大于85%,銦的直收率大 于94%,鍺的直收率大于92%。
權(quán)利要求
1、鋁硬鋅真空蒸餾生產(chǎn)鋅粉、回收稀散金屬銦和鍺的方法，其特征是所用的鋁硬鋅原料成分組成為鋁5-15％，鐵10-20％，銦0.2-0.5％，鉛2-8％，鍺0.02-0.2％，鋅56.3-82.78％；蒸餾裝置結(jié)構(gòu)是在加熱器(1)上設(shè)置蒸餾罐(2)，其上端固定有密封蓋(3)，在蒸餾罐上側(cè)部設(shè)有蒸餾罐冷卻水管(3.1)；在蒸餾罐下側(cè)通過保溫管(4)與冷凝器(5)相連通，在冷凝器上設(shè)有冷凝器密封蓋(5.1)，冷凝器上連接有抽氣管(5.3)和冷凝器出料口(5.4)，冷凝器的外殼設(shè)有冷凝器水套(5.2)；采用蒸餾裝置回收鋅和銦、鍺金屬的過程是鋁硬鋅經(jīng)過蒸餾罐在真空的作用下形成鋅蒸氣，鋅蒸氣經(jīng)過冷凝器冷凝形成鋅粉產(chǎn)品，蒸餾鋅粉后的殘?jiān)糜诨厥珍\、銦、鍺；蒸餾鋁硬鋅的工藝參數(shù)蒸餾罐內(nèi)初始真空度5-30Pa，蒸餾溫度600-1000℃，冷凝器內(nèi)腔溫度200-320℃，蒸餾和冷凝時(shí)間5-12h。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是鋁硬鋅真空蒸餾生產(chǎn)鋅粉、回收稀散金屬銦和鍺的方法。將塊狀鋁硬鋅渣加入置于加熱器上的蒸餾罐中，然后蓋上密封蓋，使加熱器升溫，當(dāng)溫度達(dá)到金屬鋅蒸發(fā)溫度點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生鋅蒸氣，鋅蒸氣通過保溫管受到與抽氣管相連接真空泵負(fù)壓的作用，到達(dá)設(shè)有冷凝器密封蓋和冷凝器水套的冷凝器內(nèi)，冷卻形成鋅粉；對(duì)蒸餾罐中蒸餾完鋅后所產(chǎn)生的殘?jiān)M(jìn)行分離，進(jìn)一步生產(chǎn)鋅鹽、金屬銦和鍺金屬。本發(fā)明方法能夠?qū)U物有效利用，有利于環(huán)保和資源最大化利用。適宜煉鋅廢物充分利用生產(chǎn)中應(yīng)用。
文檔編號(hào)C22B58/00GK101565779SQ200910011650
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者未立清, 李繼國, 程永強(qiáng), 賈乙東, 郭天立 申請(qǐng)人:葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司