CN101289712B - 从含铟物料中回收铟的方法 - Google Patents

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Abstract

一种从含铟物料中回收铟的方法。包括浸出、萃取、酸洗、反萃、置换、压团、铸型、电解步骤，浸出步骤所得的浸出液加入铁粉进行净化除杂后再进行萃取；反萃步骤所得的铟反萃液加入锌粉进行净化除杂后再进行置换。浸出液净化除杂是将浸出液升温至60～80℃，边搅拌边加铁粉，铁粉的加入量为3～6g/L，反应时间40～60min。铟反萃液净化除杂是将铟反萃液用NaOH调酸度至40～80g/L，然后升温至75～85℃，边搅拌边加锌粉，锌粉的加入量为8～20g/L，反应时间40～60min。本发明含铟物料经两次优化浸出，铟的浸出率达99％以上，浸出渣含铟在0.1％以下；浸出液经净化后，萃取使有机相发生乳化、老化现象的Bi3+、Fe3+和Sb3+等金属离子的含量显著降低，有机相严重乳化、老化现象彻底解决。

Description

从含铟物料中回收铟的方法
技术领域
本发明涉及一种金属冶炼方法，特别涉及一种从含铟物料中回收铟的方法。
背景技术
在铅锌冶炼过程中需同时综合回收铟、金、银等有价金属，通常回收铟的冶炼方法是采取传统的铟富集渣浸出-萃取-电解工艺。通常在铅锌冶炼过程中所产生的含铟物料含铟一般在百分之二左右，含铜百分之一左右，含砷、锑百分之二以上，还含有百分之零点五左右的铋和锡，其他杂质含量极低，一般采用一次浸出→二次浸出→萃取→酸洗→反萃→置换→压团、铸型→电解工艺，但由于原料矿的变化，在铅锌冶炼过程中所产生的含铟物料杂质成分越来越高，分布也愈趋复杂，杂质Bi、Cu、Sn、As和Sb的含量分别达百分之一、百分之三、百分之一、百分之五和百分之五以上，比原来的物料相应杂质含量均要高2～3倍以上。沿用上述工艺处理，不仅浸出渣含铟高，渣中含铟达0.3～0.5％，铟的回收率低，造成贵重金属的资源浪费，同时浸出液中极易使有机相发生乳化、老化现象的Bi3+、Fe3+和Sb3+等金属离子的含量显著提高，乳化的机理是带正电性微粒如Bi3+、Fe3+等杂质离子水解，致使萃取时两相界面上生成一种乳酪状的乳状物，进而严重影响分离操作和分离效果。老化的机理主要是Bi3+、Sb3+、Fe3+等三价杂质离子在有机物中的积累使有机相老化，降低有机相的负载能力，使有机相的使用周期仅为2～3天，并影响后序生产装置的铟产出能力和的铟产品质量，粗铟品位仅达90～93％。因此，现有技术中从含铟物料中回收铟的方法不能适应于杂质含量提高后的物料，如何从上述原料中高效回收铟并提高粗铟品位是有待进一步探索的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从含铟物料的回收铟的方法，它可从含铟物料中回收铟，尤其能从杂质含量较高的含铟物料中回收铟，将铟的回收率提高至86％以上，所得粗铟的品位达99％以上，提高铟回收过程的生产能力与产品质量。
本发明的技术方案是：
一种从含铟物料中回收铟的方法，包括浸出、萃取、酸洗、反萃、置换、压团、铸型、电解步骤，其特征在于：
A.所述的浸出步骤所得到的浸出液加入铁粉进行净化除杂后再进行萃取；
B.所述的反萃步骤所得到的铟反萃液加入锌粉进行净化除杂后再进行置换。
作为对本发明的进一步改进，所述的浸出液净化除杂步骤是将浸出液升温至60～80℃，边搅拌边加铁粉，铁粉的加入量为3～6g/L，反应时间40～60min。
作为对本发明的进一步改进，所述的铟反萃液净化除杂步骤是将铟反萃液用NaOH调酸度至40～80g/L，然后升温至75～85℃，边搅拌边加锌粉，锌粉的加入量为8～20g/L，反应时间40～60min。
作为对本发明的进一步改进，所述的浸出分为一次浸出和二次浸出步骤。
作为对本发明的进一步改进，所述的含铟物料一次浸出步骤是按硫酸浸出液与含铟物料的液∶固重量比为5∶1～10∶1进行，始酸浓度为100～120g/L，升温至65～70℃，加入Mn粉量为含铟物料重量的3～10％，温度为80～95℃，浸出时间为4～5h，浸出终点控制酸度为70～100g/L。
作为对本发明的进一步改进，所述的浸出渣二次浸出步骤是按硫酸浸出液与一次浸出渣的液∶固重量为5∶1～10∶1进行，始酸浓度为180～200g/L，升温至65～70℃，加入Mn粉量为一次浸出渣重量的5～12％，温度为80～95℃，浸出时间为4～5h，浸出终点控制酸度为130～160g/L。
作为对本发明的进一步改进，所述的浸出液净化除杂步骤所得的净化渣用硫酸洗涤后经熔炼回收其中的Bi，所得到的熔炼渣再回收Cu。
作为对本发明的进一步改进，所述的铟反萃液净化除杂步骤所得的净化渣经硫酸洗涤后经熔炼回收其中的Bi。
有益效果：
本发明先将浸出液加入铁粉进行净化可除去Cu、As、Sb和大部份Bi、Sn杂质，除杂后再进行萃取；将铟反萃液加入锌粉可进一步除去Bi、Sn等杂质，除杂后再进行置换，上述净化的机理是利用电位更低的物质将电位相对较高的金属离子从溶液中置换出来，使置换出来的杂质形成固体渣，从而达到净化的目的。
将含铟物料经过两次优化浸出，并采用锰粉对物料中的铟进行氧化，锰粉在酸性条件下与物料中的铟发生氧化反应，并控制锰粉的用量，尽可能将铟浸出而将杂质留在渣中。
含铟物料经两次优化浸出，铟的浸出率达99％以上，浸出渣含铟在0.1％以下；浸出液经净化后，萃取使有机相发生乳化、老化现象的Bi3+、Fe3+和Sb3+等金属离子的含量显著降低，现有技术中有机相严重乳化、老化现象得到彻底解决，经发明人使用证明，有机相的使用周期由现有技术中的2～3天提高到15～20天，粗铟品位由现有技术中的90～93％上升到97～98％；反萃液经净化后，粗铟品位提高到99％以上，从而实现了提高铟回收率，提高铟产能与产品质量及减缓有机相乳化、老化的目标；同时净化渣可以熔炼回收其中的Bi，熔炼得到的渣供回收Cu。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
用本发明的方法处理主要成分为(％)：Zn：23.2、Fe：5.85、In：1.98、Bi：0.75、Cu：2.81、Sn：0.732、Pb：3.96、Sb：0.64的含铟物料，处理步骤为：
1、含铟物料一次优化浸出
按液∶固(干渣)＝8∶1比例，加水、硫酸配好浸出液，始酸浓度为100g/L，升温至65℃，Mn粉：铟物料干料量的4％，加称好一定量的含铟物料，温度：90℃时保证浸出时间5h，搅拌比较充分，中途测酸，酸低则适当补酸，浸出终点控制酸度为80g/L。
2、铟一次浸出渣二次浸出
按液∶固(干渣)＝8∶1比例，加水、硫酸配好浸出液，始酸浓度为180g/L，升温至65℃，Mn粉：干渣量的6％，加一定量的一次浸出渣，温度：90℃时保证浸出时间5h，搅拌比较充分，中途测酸，酸低则适当补酸，浸出终点控制酸度为130g/L。
3、铟一次浸出液(萃前液)净化
将一次优化浸出得到的浸出液也即萃前液升温至75℃，边搅拌边加铁粉，铁粉添加量按3g/L的量加入，反应40分钟后过滤，滤液检测铜、铋、锡、砷、锑等含量，检测它们的脱除效果，若效果不是很好，可适当提高铁粉的加入量，滤渣经硫酸洗涤后可用来回收铜、铋等有价元素。铟净化后液可按常规的工艺进萃取系统进行萃取。
4、铟反萃液净化
萃前液净化后液经萃取、反萃得到铟反萃液，用NaOH调铟反萃液酸度至60g/L，然后升温至80℃，边搅拌边加锌粉，锌粉添加量按10g/L的量加入，反应40分钟后过滤，滤液检测铋、锡等含量，检测它们的脱除效果，若效果不是很好，可适当提高锌粉的加入量，滤渣经硫酸洗涤后可用来回收铋等有价元素。铟净化后液可按常规的工艺处理得到粗铟。
在通过本发明的方法处理后，铟的浸出率为99.30％，有机相使用周期为17天，产出了含铟为99.05％的粗铟，含Bi19.70％、Cu10.78％、Sn2.47％、Pb7.45％、Sb3.95％的净化渣。
实施例2：
用本发明的方法处理主要成分为(％)：Zn：25.03、Fe：5.05、In：2.06、Bi：0.69、Cu：2.33、Sn：0.718、Pb：3.72、As：3.35、Sb：0.71的含铟物料，处理步骤为：
1、含铟物料一次优化浸出
按液∶固(干渣)重量比＝9∶1比例，加水、硫酸配好浸出液，始酸浓度为110g/L，升温至65℃，Mn粉：铟物料干料量的5％，加称好一定量的含铟物料，温度：90℃时保证浸出时间5h，搅拌比较充分，中途测酸，酸低则适当补酸，浸出终点控制酸度为85g/L。
2、铟一次浸出渣二次浸出
按液∶固(干渣)＝9∶1比例，加水、硫酸配好浸出液，始酸浓度为185g/L，升温至68℃，Mn粉：干渣量的6％，加一定量的一次浸出渣，温度：90℃时保证浸出时间5h，搅拌比较充分，中途测酸，酸低则适当补酸，浸出终点控制酸度为134g/L。
3、铟一次浸出液也即萃前液净化
将将一次优化浸出得到的浸出液也即萃前液升温至70℃，边搅拌边加铁粉，铁粉添加量按4g/L的量加入，反应40分钟后过滤，滤液检测铜、铋、锡、砷、锑等含量，检测它们的脱除效果，若效果不是很好，可适当提高铁粉的加入量，滤渣经硫酸洗涤后可用来回收铜、铋等有价元素。铟净化后液可按常规的工艺进萃取系统。
4、铟反萃液净化
萃前液净化后液经萃取、反萃得到铟反萃液，用NaOH调铟反萃液酸度至65g/L，然后升温至80℃，边搅拌边加锌粉，锌粉添加量按15g/L的量加入，反应40分钟后过滤，滤液检测铋、锡等含量，检测它们的脱除效果，若效果不是很好，可适当提高锌粉的加入量，滤渣经硫酸洗涤后可用来回收铋等有价元素。铟净化后液可按常规的工艺处理得到粗铟。
在通过该新方法处理后，铟的浸出率为99.49％，有机相使用周期为18天，产出了含铟为99.18％的粗铟，含Bi9.32％、Cu9.02％、Sn2.09％、Pb6.68％、Sb4.01％的净化渣。
实施例3：
用本发明的方法处理主要成分为(％)：Zn：24.61、Fe：5.38、In：2.25、Bi：0.72、Cu：2.47、Sn：0.730、Pb：3.89、As：3.45、Sb：0.68的含铟物料，处理步骤为：
1、含铟物料一次优化浸出
按液∶固(干渣)重量比＝10∶1比例，加水、硫酸配好浸出液，始酸浓度为120g/L，升温至70℃，Mn粉：铟物料干料量的5％，加称好一定量的含铟物料，温度：90℃时保证浸出时间5h，搅拌比较充分，中途测酸，酸低则适当补酸，浸出终点控制酸度为90g/L。
2、铟一次浸出渣二次浸出
按液∶固(干渣)＝10∶1比例，加水、硫酸配好浸出液，始酸浓度为190g/L，升温至70℃，Mn粉：干渣量的6％，加一定量的一次浸出渣，温度：90℃时保证浸出时间5h，搅拌比较充分，中途测酸，酸低则适当补酸，浸出终点控制酸度为142g/L。
3、铟一次浸出液也即萃前液净化
将将一次优化浸出得到的浸出液也即萃前液升温至70℃，边搅拌边加铁粉，铁粉添加量按4.5g/L的量加入，反应40分钟后过滤，滤液检测铜、铋、锡、砷、锑等含量，检测它们的脱除效果，若效果不是很好，可适当提高铁粉的加入量，滤渣经硫酸洗涤后可用来回收铜、铋等有价元素。铟净化后液可按常规的工艺进萃取系统。
4、铟反萃液净化
萃前液净化后液经萃取、反萃得到铟反萃液，用NaOH调铟反萃液酸度至70g/L，然后升温至85℃，边搅拌边加锌粉，锌粉添加量按20g/L的量加入，反应40分钟后过滤，滤液检测铋、锡等含量，检测它们的脱除效果，若效果不是很好，可适当提高锌粉的加入量，滤渣经硫酸洗涤后可用来回收铋等有价元素。铟净化后液可按常规的工艺处理得到粗铟。
在通过该新方法处理后，铟的浸出率为99.62％，有机相使用周期为20天，产出了含铟为99.30％的粗铟，含Bi10.36％、Cu10.29％、Sn2.43％、Pb6.04％、Sb4.56％的净化渣。
本发明包含但不限于上述实施方式，只要采用了增加净化除去杂质步骤的工艺方法，即属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种从含铟物料中回收铟的方法，所述的含铟物料为铟富集渣，包括浸出、萃取、酸洗、反萃、置换、压团、铸型、电解步骤，其特征在于：
A.所述的浸出步骤所得到的浸出液加入铁粉进行净化除杂后再进行萃取；
B.所述的反萃步骤所得到的铟反萃液加入锌粉进行净化除杂后再进行置换，所述的铟反萃液净化除杂步骤是将铟反萃液用NaOH调酸度至40～80g/L，然后升温至75～85℃，边搅拌边加锌粉，锌粉的加入量为8～20g/L，反应时间40～60min。
2.根据权利要求1所述的从含铟物料中回收铟的方法，其特征在于：所述的浸出液净化除杂步骤是将浸出液升温至60～80℃，边搅拌边加铁粉，铁粉的加入量为3～6g/L，反应时间40～60min。
3.根据权利要求1所述的从含铟物料中回收铟的方法，其特征在于：所述的浸出分为一次浸出和二次浸出步骤。
4.根据权利要求3所述的从含铟物料中回收铟的方法，其特征在于：所述的含铟物料一次浸出步骤是按硫酸浸出液与含铟物料的液∶固重量为5∶1～10∶1进行，始酸浓度为100～120g/L，升温至65～70℃，加入Mn粉量为铟干物料的3～10％，温度为80～95℃，浸出时间为4～5h，浸出终点控制酸度为70～100g/L。
5.根据权利要求3所述的从含铟物料中回收铟的方法，其特征在于：所述的浸出渣二次浸出步骤是按硫酸浸出液与一次浸出渣的液∶固重量比为5∶1～10∶1进行，始酸浓度为180～200g/L，升温至65～70℃，加入Mn粉量为一次浸出干渣量的5～12％，温度为80～95℃，浸出时间为4～5h，浸出终点控制酸度为130～160g/L。
6.根据权利要求1所述的从含铟物料中回收铟的方法，其特征在于：所述的浸出液净化除杂步骤所得的净化渣用硫酸洗涤后经熔炼回收其中的Bi，所得到的熔炼渣再回收Cu。
7.根据权利要求1所述的从含铟物料中回收铟的方法，其特征在于：所述的铟反萃液净化除杂步骤所得的净化渣经硫酸洗涤后经熔炼回收其中的Bi。
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