CN102051489A - 从锌冶炼产物氧压酸浸液中回收铟的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从富铟高铁闪锌精矿进行冶炼过程中得到的锌冶炼产物氧压酸浸液中回收铟的方法，属冶金化工技术领域。本发明将富铟高铁闪锌精矿在高压釜中氧压酸浸所得的浸出液为原料液，以三聚磷酸钠为沉淀剂，三聚磷酸钠与铟摩尔比控制在0.7~0.91∶1；并用氧化锌或锌焙砂调节pH值至2.5~2.7；在常温下和在不断搅拌下使其发生反应，待充分反应后，将溶液过滤，得到富铟磷酸盐沉淀，然后用稀硫酸洗涤；洗涤后的富铟磷酸盐用NaOH使其分解成氢氧化物，再加入稀硫酸使其重新溶解，得到富铟溶液，然后加入一定量的Na₂S，得到铟的硫化物，提纯后用锌汞齐充分置换，最终得到金属铟。本发明回收铟工艺简单，回收率高，铟和主体金属锌易分离，成本低。

Description

从锌冶炼产物氧压酸浸液中回收铟的方法

技术领域

本发明涉及一种从富铟高铁闪锌精矿进行锌冶炼过程中得到的锌冶炼产物氧压酸浸液中回收铟的方法，属于冶金化工技术领域。

背景技术

由于铟具有十分独特而优良的物理和化学性能，尤其是低熔点、高沸点及传导性好的特性，所以随着世界及我国现代化工业技术的发展，铟已成为高技术的支撑材料之一。铟的传统应用领域是用于生产半导体、低熔点合金、焊剂、镶牙合金、电子仪表及电器接点的涂层、红外线检测器、核反应堆控制棒、飞机挡风玻璃涂层等。从1988年开始铟的应用领域越来越广泛，大量的铟用于制造液晶装置（如手表、挂钟、计算器及计算机玻璃的透明导电涂层），铟在防止玻璃表面产生雾化层方面的用量不断的增加，铟涂层最初是在汽车制造业中采用，现已普及到工业及民用建筑业中去。铟的新应用领域是在蓄电池中作添加剂之用，在太阳能电池中二硒化铟~镓可作为发生电能之用。铟作为添加剂或组成成分可提高金属强度、硬度和抗蚀性，因而可以镀在飞机、汽车等高级轴承上，可大大提高轴承使用期限；探照灯镜子银面上镀一层铟，可使镜子不变暗，不怕海水腐蚀，适于航海；铟镉铋合金在原子能工业上作吸收中子的材料。

铟的应用已经深入到国民经济的每个领域，但其并不存在于可供开采的独立工业矿床，多数都伴生在闪锌精矿中，从锌冶炼的副产物中提取。而在炼锌的生产技术中，氧压酸浸工艺已经投入生产，且表现出了很多优势。但是如何更好的从氧压酸浸液中进行铟、锌分离并回收铟，这个关键问题摆在人们面前。目前的研方法：主要有氧化造渣法、电解富集法、离子交换法、硫酸化焙烧法、热酸浸出铁矾法、热酸浸出针铁矿法等。虽然目前在铟的回收技术上已经取得了很大的进展，但还存在一定的问题，比如：在高铁锌精矿冶炼中回收铟，铟铁分离生产成本高，回收率低；采用铁钒法对高铁锌精矿中的铟进行回收过程中得到的铁钒渣渣量大，难处理，能量消耗高，对环境造成污染。

本发明利用五钠(Na₅P₃O₁₀)作为沉淀剂，从冶炼富铟高铁闪锌精矿的氧压酸浸液中回收铟。此方法既能很好地富集铟，同时又能使铟与主体金属锌得到分离，后续处理简单，能耗低，无污染，生产成本低。是一种强化转化的清洁生产技术，且其主体工艺不受矿物组成的变化而制约。

发明内容

本发明目的是提供一种从锌冶炼产物氧压酸浸液中回收铟的方法。

本发明涉及一种从锌冶炼产物氧压酸浸液中回收铟的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：

a.取一定量的锌冶炼产物富铟氧压酸浸液，加入少量硫化锌精矿，将溶液中的Fe³⁺还原为Fe²⁺ ，再加入少量氧化锌或锌焙砂，调节溶液的pH值至2.5~2.7；

b.然后加入一定量的沉淀剂三聚磷酸钠（Na₅P₃O₁₀），在常温下并不断搅拌，使其发生反应；三聚磷酸钠的加入量以铟的含量为基准，两者的摩尔比即三聚磷酸钠：铟=0.7~0.91:1; 搅拌速度为150转/分，反应时间为1.5~3小时；充分反应后，将上述溶液进行过滤，得到富铟磷酸盐沉淀；而得到的滤液富锌溶液则可送去提锌车间以提取金属锌；

c.将上述得到的富铟磷酸盐沉淀用稀硫酸洗涤，洗涤的滤液返回起始富铟氧压酸浸液，洗涤后的富铟磷酸盐，其中加入一定量的NaOH，使其充分分解成氢氧化物，而所得到三聚磷酸钠溶液可返回再次利用；NaOH的加入量为0.7~1.75mmol；所得氢氧化物即为氢氧化铟，在其中再加入稀硫酸，使其重新溶解，得到富铟溶液；

d.然后加入一定量的Na₂S，得到铟的硫化物；Na₂S加入量为1.05~3.5 mmol；经提纯后用锌汞齐充分置换，最终得到金属铟。

本发明是利用锌冶炼厂在富铟高铁闪锌精矿进行锌湿法冶炼过程中，即闪锌精矿在高压釜中氧压酸浸后所得到的含锌、铟、铁等氧压酸浸液作为原料液；也可以是提出锌后的副产物氧压酸浸液作为原料液，从富铟氧压酸浸液中回收金属铟。

本发明中，所用的实验原料液，即富铟高铁闪锌精矿氧压酸浸液的主要成分及含量如下表1 所示。

表1 富铟高铁闪锌精矿氧压酸浸液主要成分及含量

成  分

In3+

Zn2+

Fe

Fe3+

Cu2+

Pb2+

Cd2+

As

H2SO4

含量（g/L）

0.045~0.14

117~140

10~15

4.6~6.0

0.4~0.5

0.7~1.0

0.3~0.4

0.4~0.5

40~50

本发明的特点和优点如下：  

本发明工艺参数为：常温下，pH值范围在2.5~2.7，搅拌时间为1.5~3h，三聚磷酸钠与铟摩尔比为0.7~0.91。控制体系中Fe³⁺浓度小于0.04g/L时，铟的沉淀率高达95%以上。溶液中Fe³⁺对铟的沉淀率有显著影响，当体系中Fe³⁺浓度为4.8g/L时，铟的沉淀率从96%降到34%，Fe²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺等金属离子对铟的沉淀没有影响，温度对铟的沉淀也没有影响。从而得到一种在锌湿法冶炼过程中能更好的富集铟，同时又能使In与Zn、Fe等金属元素分离，降低生产成本的方法。

本发明可使从锌冶炼富铟氧压酸浸液中回收铟工艺简化、过程强化，具有金属回收率高、铟和主体金属锌易分离、试剂消耗量小、有价金属集中、低污染的技术特点。

附图说明

图1为本发明中富铟高铁闪锌精矿氧压酸浸液中回收铟的工艺流程图。

具体实例方式

现将本发明的具体实例叙述于后。

实例中的工艺过程及步骤可参见图1的工艺流程图。

实例一

取500mL含In为80mg/L的氧压酸浸液，加入ZnS精矿将溶液中的Fe³⁺还原为Fe²⁺。溶液pH值用氧化锌或锌焙砂调节，开启搅拌器不断搅拌，其中搅拌速度保持在150转/分.温度为常温，反应时间1.5小时，溶液pH值控制在2.5，反应过程中不断的用pH计测量溶液pH值。三聚磷酸钠与铟摩尔比为0.7。反应后，过滤，富锌溶液送去提锌车间，回收其中的锌。所得富铟磷酸盐沉淀用稀硫酸洗涤，溶液返回利用，洗涤后的沉淀加入0.7mmol NaOH，充分分解后，所得三聚磷酸钠溶液返回到起始富铟氧压酸浸液再次利用，此时所得沉淀为氢氧化铟沉淀，加入稀硫酸（沉淀重新溶解即可），之后加入1.05mmol Na₂S,硫化物经过提纯后用锌汞齐充分置换，经进一步制备制得金属铟。各步反应中所的得到的溶液均返回起始的氧压浸出液。

实例二

取500mL含In为80mg/L的氧压酸浸液，加入ZnS精矿将溶液中的Fe³⁺还原为Fe²⁺。溶液pH值用氧化锌或锌焙砂调节，开启搅拌器不断搅拌，其中搅拌速度保持在150转/分.温度为常温，反应时间2小时，溶液pH值控制在2.5，反应过程中不断的用pH计测量溶液pH值。三聚磷酸钠与铟摩尔比为0.8。反应后，过滤，富锌溶液送去提锌车间，回收其中的锌。所得富铟磷酸盐沉淀用稀硫酸洗涤，溶液返回利用，洗涤后的沉淀加入1.05mmol NaOH，充分分解后，所得三聚磷酸钠溶液返回到起始富铟氧压酸浸液再次利用。此时所得沉淀为氢氧化铟沉淀，加入稀硫酸（沉淀重新溶解即可），之后加入1.75mmol Na₂S,硫化物经过提纯后用锌汞齐充分置换，经进一步制备制得金属铟。各步反应中所的得到的溶液均返回起始的氧压浸出液。

实例三

取500mL含In为80mg/L的氧压酸浸液，加入ZnS精矿将溶液中的Fe³⁺还原为Fe²⁺。溶液pH值用氧化锌或锌焙砂调节，开启搅拌器不断搅拌，其中搅拌速度保持在150转/分.温度为常温，反应时间2.5小时，溶液pH值控制在2.6, 反应过程中不断的用pH计测量溶液pH值。三聚磷酸钠与铟摩尔比为0.85。反应后，过滤，富锌溶液送去提锌车间，回收其中的锌。所得富铟磷酸盐沉淀用稀硫酸洗涤，溶液返回利用，洗涤后的沉淀加入1.05mmolNaOH，充分分解后，所得三聚磷酸钠溶液返回到起始富铟氧压酸浸液再次利用。此时所得沉淀为氢氧化铟沉淀，加入稀硫酸（沉淀重新溶解即可），之后加入2.45mmol Na₂S,硫化物经过提纯后用锌汞齐充分置换，经进一步制备制得金属铟。各步反应中所的得到的溶液均返回起始的氧压浸出液。

实例四

取500mL含In为80mg/L的氧压酸浸液，加入ZnS精矿将溶液中的Fe³⁺还原为Fe²⁺。溶液pH值用氧化锌或锌焙砂调节，开启搅拌器不断搅拌，其中搅拌速度保持在150转/分.温度为常温，反应时间3小时，溶液pH值控制在2.7，反应过程中不断的用pH计测量溶液pH值。三聚磷酸钠与铟摩尔比为0.85。反应后，过滤，富锌溶液送去提锌车间，回收其中的锌。所得富铟磷酸盐沉淀用稀硫酸洗涤，溶液返回利用，洗涤后的沉淀加入1.4mmol NaOH，充分分解后，所得三聚磷酸钠溶液返回到起始富铟氧压酸浸液再次利用。此时所得沉淀为氢氧化铟沉淀，加入稀硫酸（沉淀重新溶解即可），之后加入2.8mmolNa₂S,硫化物经过提纯后用锌汞齐充分置换，经进一步制备制得金属铟。各步反应中所的得到的溶液均返回起始的氧压浸出液。

实例五

取500mL含In为80mg/L的氧压酸浸液，加入ZnS精矿将溶液中的Fe³⁺还原为Fe²⁺。溶液pH值用氧化锌或锌焙砂调节，开启搅拌器不断搅拌，其中搅拌速度保持在150转/分.温度为常温，反应时间3小时，溶液pH值控制在2.7，反应过程中不断的用pH计测量溶液pH值。三聚磷酸钠与铟摩尔比为0.91。反应后，过滤，富锌溶液送去提锌车间，回收其中的锌。所得富铟磷酸盐沉淀用稀硫酸洗涤，溶液返回利用，洗涤后的沉淀加入1.75mmol NaOH，充分分解后，所得三聚磷酸钠溶液返回到起始富铟氧压酸浸液再次利用。此时所得沉淀为氢氧化铟沉淀，加入稀硫酸（沉淀重新溶解即可），之后加入3.5mmolNa₂S,硫化物经过提纯后用锌汞齐充分置换，经进一步制备制得金属铟。各步反应中所的得到的溶液均返回起始的氧压浸出液。

Claims (1)

1.一种从锌冶炼产物氧压酸浸液中回收铟的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：

a.取一定量的锌冶炼产物富铟氧压酸浸液，加入少量硫化锌精矿，将溶液中的Fe³⁺还原为Fe²⁺ ，再加入少量氧化锌或锌焙砂，调节溶液的pH值至2.5~2.7；

b.然后加入一定量的沉淀剂三聚磷酸钠（Na₅P₃O₁₀），在常温下并不断搅拌，使其发生反应；三聚磷酸钠的加入量以铟的含量为基准，两者的摩尔比即三聚磷酸钠：铟=0.7~0.91:1; 搅拌速度为150转/分，反应时间为1.5~3小时；充分反应后，将上述溶液进行过滤，得到富铟磷酸盐沉淀；而得到的滤液富锌溶液则可送去提锌车间以提取金属锌；

c.将上述得到的富铟磷酸盐沉淀用稀硫酸洗涤，洗涤的滤液返回起始富铟氧压酸浸液，洗涤后的富铟磷酸盐，其中加入一定量的NaOH，使其充分分解成氢氧化物，而所得到三聚磷酸钠溶液可返回再次利用；NaOH的加入量为0.7~1.75mmol；所得氢氧化物即为氢氧化铟，在其中再加入稀硫酸，使其重新溶解，得到富铟溶液；

d.然后加入一定量的Na₂S，得到铟的硫化物；Na₂S加入量为1.05~3.5 mmol；经提纯后用锌汞齐充分置换，最终得到金属铟。

Images