热滤渣是闪锌矿氧压浸出工艺中产出的尾渣,除了含硫较高以外,还含有大量锌、铁金属硫化物,稀散金属镓和锗的含量也达到了可回收的要求,具有较高回收价值,本文针对热滤渣中锌、镓和锗等有价成分的回收开展探索研究,具有一定的现实意义。热滤渣的工艺矿物学分析结果表明,热滤渣含硫量为67.88%,其中有52.48%以单质硫的形式存在。其它含硫物质主要为硫化锌和黄铁矿等金属硫化物和硫酸钙等硫酸盐矿物,多呈微细粒被单质硫包裹。单质硫与其它矿物的共生关系非常复杂,主要与闪锌矿、黄铁矿及黄铜矿等金属硫化物紧密镶嵌在一起,单质硫内部包裹微细粒的闪锌矿、碳质以及微细粒的铅矾、锌矾、石膏等硫酸盐矿物。热滤渣的综合利用首先要考虑单质硫的包裹形成的不利影响,实验中使用正癸烷对单质硫进行脱除,使其包裹的有价组分得以解离出来,便于回收。脱硫结果表明,脱硫温度140℃,混合时间10分钟,正癸烷与热滤渣的液固比在10:1时,热滤渣中单质硫脱除率大概在50%;液固比为20:1时,硫脱除率接近100%,脱硫后的热滤渣用于开展氧压浸出实验回收有价金属。氧压浸出实验表明,热滤渣中硫含量对锌、铁、镓、锗浸出率的影响较为显著,浸出率与硫含量成反比。实验得到的最佳浸出条件为:Fe³⁺浓度为8 g/L,浸出温度150℃,浸出时间120 min,浸出液固比为6:1 m L/g,氧分压1.0 MPa,初始酸度180 g/L,木质素磺酸钙添加量为热滤渣的1%,搅拌速度为600 rpm。在此最优条件下,热滤渣中单质硫脱除50%后,各金属浸出率较热滤渣直接氧压浸出均有明显的提高,锌浸出率从直接氧压浸出的50%提升到了70%,铁、镓、锗浸出率也相应提高;当热滤渣完全脱硫后,氧压浸出实验中锌、铁、镓、锗浸出率分别达到97.73%、88.43%、68.07%、82.11%。对氧压浸出渣的分析表明,渣中主要物相为单质硫、二氧化硅和硫酸钙以及未完全浸出的闪锌矿、黄铁矿。在氧压浸出过程中,黄铁矿与二氧化硅为难溶矿物,未浸出的镓主要赋存于黄铁矿及部分二氧化硅中,造成铁、镓的浸出率低于锌、锗。利用因次分析,拟合热滤渣不同硫含量在氧压浸出过程中浸出条件对锌、锗浸出率的影响实验数据,建立数学模型,得到了锌、锗浸出率的准数方程。当热滤渣直接氧压浸出(单质硫含量为50%左右)时,锌、锗浸出率的准数方程w₁、w2为ω₁=1.131×10^{-2 7}T ^{7.9 18}C _a^0.062P _g^0.634C _h^1.670t ^{0.5 89}l^-0.950,ω₂=3.498×10^{-2 4}T ^{7.6 32}C _a^0.162P _g^0.394C _h^1.115t ^{0.3 57}l^-0.684;热滤渣脱硫50%-氧压浸出(单质硫含量为25%左右)时,锌、锗浸出率的准数方程w1、w2为ω₁=1.266×10^{-2 1}T ^{6.5 84}C _a^0.176P _g^0.491C _h^1.034t ^{0.3 28}l^-0.574,ω₂=5.945×10^{-3 2}T ^{8.4 69}C _a^0.557P _g^0.718C _h^2.369t ^{0.7 29}l^-1.034;热滤渣完全脱硫(单质硫含量为0%左右)时,锌、锗浸出率的准数方程w₁、w₂分别为ω₁=1.894×10^{-1 0}T ^{3.2 83}C _a^0.162P _g^0.281C _h^0.546t ^{0.2 20}l^-0.383,ω₂=1.092×10^{-2 4}T ^{6.6 28}C _a^0.305P _g^0.728C _h^0.953t ^{0.7 87}l^-0.641。由准数方程计算的理论值与实验结果误差较小,准数方程基本可靠,可以用于预测实验结果。