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本文对稀散金属元素镓铟锗的分布、在高科技领域的主要应用作了扼要的介绍,分析比较了国内外从锌渣中回收镓、铟、锗的方法、工艺及研究进展。针对冶锌工业废渣中回收镓铟锗的具体困难:全萃法有机相有毒、易燃、损失较大,生产成本较高,单宁沉淀锗回收率低,其颜色影响锌、镉的利用等不足。提出了一种从锌渣中综合回收镓、铟、锗的新技术与新工艺,能够低成本、高效率地从锌渣中回收稀散金属镓、铟、锗,且不影响七水硫酸锌的产品质量。 本文解决了从锌渣酸浸液中萃取铟的两个重要技术难题,一是萃取铟时,不影响镓与锗的回收,二是在锌渣浸取液中有铁、镉、铜等金属离子存在的条件下,不干扰铟的萃取。在镓与锗共存的条件下,利用不同的萃取和反萃取条件,用P204萃取剂从镓、铟、锗共存液中来分离和提取铟。研究了在锌渣浸取液中用P204萃取剂对铟的萃取的各种影响因素:如酸度,时间,Fe3+浓度,对铟的萃取率和反萃取率的影响,有效地消除了共存元素的干扰,铟的回收率达到95%。然后,应用单宁-栲胶提取锌渣浸取液中的锗与镓。研究发现在一定的实验条件下,单宁和镓生成有色的单宁-镓络合物,此络合物稳定,可以被活性碳等固体吸附剂吸附。提出了用单宁与镓形成络合物、活性炭吸附回收镓的新方法,突破了从锌渣中用萃取法、多次中和法等回收镓的传统方法的约束。首次实现了用单宁从锌渣酸浸液中的分离、富集和提取镓,回收率达到91%以上。其次,对传统的单宁-栲胶法沉淀锗进行了系统的研究,发现了单宁沉淀锗的本质是形成不溶于水的络合物,找到了影响锗回收率的关键因素是酸度,通过对酸度的控制将锗回收率从60%提高到86%。在对镓与锗个别提取方法研究的基础上,利用单宁-栲胶来从锌渣酸浸液中提取和分离镓与锗。单宁与锗生成不溶于水的沉淀,过滤得到含锗沉淀;单宁-镓络合物可溶于水,能被活性炭吸附。在络合理论及吸附理论的指导下,利用两种络合物的性质差异来分离和提取镓与锗,镓回收率达到91%,锗回收率达到86%。 通过对镓、铟、锗个别提取方法的研究,以及镓、铟、锗共存时对其中某一种元素提取的研究,提出了一种从锌渣中综合回收镓铟锗的新工艺流程。新工艺流程除铟的回收采取萃取法外,回收锗与镓均采用无毒、污染小的单宁络合法,分离锗以后的溶液中剩余的单宁可以继续用来分离镓,各金属元素分离程度高,摘要精简了工序,有利于实现绿色生产。采用活性碳将单宁的颜色吸附,消除了对后续工艺的影响,生产的七水硫酸锌达到国家二几级工业产品技术指标。将冶锌工业废渣的排放量减少关%以<sub>匕需要无害化处理的残渣(主要是泥砂)仅占原锌渣的7%,显著地降低了企业用于环境治理费用。