CN102925683B - 一种用柿子单宁分离铟铁的方法 - Google Patents

一种用柿子单宁分离铟铁的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102925683B
CN102925683B CN2012104355827A CN201210435582A CN102925683B CN 102925683 B CN102925683 B CN 102925683B CN 2012104355827 A CN2012104355827 A CN 2012104355827A CN 201210435582 A CN201210435582 A CN 201210435582A CN 102925683 B CN102925683 B CN 102925683B
Authority
CN
China
Prior art keywords
indium
iron
absorption
solution
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2012104355827A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102925683A (zh
Inventor
王仲民
崔健
周治德
刘二伟
戴培邦
周怀营
李桂银
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guilin University of Electronic Technology
Original Assignee
Guilin University of Electronic Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guilin University of Electronic Technology filed Critical Guilin University of Electronic Technology
Priority to CN2012104355827A priority Critical patent/CN102925683B/zh
Publication of CN102925683A publication Critical patent/CN102925683A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102925683B publication Critical patent/CN102925683B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

本发明涉及一种柿子单宁分离铟铁的方法。首先将5~8份的柿子粉和2~5份的牛皮胶原纤维溶解，搅拌反应，加入交联剂，反应后过滤，真空烘干，粉碎得到固化柿子单宁吸附材料；然后将吸附材料加入到铟铁的混合溶液中，调节混合溶液的pH值，振荡吸附6~12小时，铁离子被柿单宁选择性吸附而除去，吸附结束后过滤即得到含铟的溶液，最后通过电沉积的方法使铟富集而得到高纯铟。该方法分离速度快，分离度高；工艺简单，环保，可工业化生产。

Description

一种用柿子单宁分离铟铁的方法
技术领域
本发明属于矿物分离提纯技术领域，尤其涉及一种生物功能材料分离铁铟而得到高纯铟的方法。
背景技术
铟由于其优异的物理、化学、力学、电子、光电和工艺加工性能而被广泛应用于诸多领域。近几年来，中国加速开发铟的产业，已成为铟的消费大国，但由于铟在地壳中含量极少、分布极散，其作为单独或主要成份的矿石几乎不存在，必须从副产品中提取，且多数和与其性质类似的锡、铁、锌、铅、铜等共生，而将铟从矿中分离出来最大的干扰就是铁，因为铁和铟有着极为相似的性质而成为最难分离的共存杂质，铟铁分离也成为生产高纯铟、超高纯铟以及从电子产品中回收铟的关键技术。
目前国内外对于铟铁分离的研究相对还比较少，主要研究集中在萃取、沉淀、电化学沉积、磁选分离等方法。如利用软锰矿在酸性（硫酸体系）条件下氧化浸出闪锌矿，对其浸出液进行萃取铟分离铁，主要使用的萃取体系包括P204-煤油、P507-煤油。低品位铟的提取一般采用P204作萃取剂，进行萃取，但是这个工艺不能解决的问题是萃取的同时将铁也萃取进入了体系，针对这种情况，国内有学者做研究发现，草酸除铁工艺可以一定程度上解决生产的困难，提高粗铟的生产效率和产品质量，降低高纯铟车间的生产成本和产品生产周期，但是这种工艺方法仍然存在处理流程长、生产成本高、回收率低等缺点，尤其是对铁含量较高的硫化锌精矿，分离效果仍不理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种对富铟高铁矿的选择性吸附分离铟铁的方法，其特点是分离度高、分离速度快、成本低、环保无污染，包括胶原纤维固化柿子单宁吸附材料的制备、选择性吸附铁离子、铟提纯等步骤。
为了解决该技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种用柿子单宁分离铟铁的方法，包括如下步骤：
1、采用现有技术制备胶原纤维固化柿子单宁吸附材料：
称取已处理过的牛皮胶原纤维2~5重量份和柿子粉5~8重量份，加入到100重量份蒸馏水中混合溶解，在常温下搅拌15~20小时。
加入3~8重量份交联剂，用0.1mol/L的NaOH溶液和0.1mol/L的HCl溶液将混合溶液的pH调节至6.0~6.6，在25℃下反应2小时；交联剂可以是戊二醛或甲醛，浓度可以是25%的水溶液。
将反应后的产物在50~60℃下水浴反应3~5小时。
取出过滤，将过滤后的固体物质在60~70℃下真空干燥；干燥后用粉碎机粉碎成细粉，过100目筛，得到胶原纤维固化柿单宁吸附材料；
2、配置初始浓度为500mg/L~1000mg/L的硫酸铟和硫酸铁的混合溶液：用1mol/L的HCl调节混合溶液的pH值至2.0~2.5，取所制备的胶原纤维固化柿单宁吸附材料2g，用45-55ml去离子水浸泡8-12小时，抽滤除去其水分后加入到铟铁混合溶液中，在常温下使用恒温摇床振荡吸附。振荡吸附的目的是使溶液和吸附剂混合均匀并充分接触，扩大接触面积，增加吸附的活性位点；
3、采用原子吸收光谱仪，用原子吸收分光光度法分别作出铟和铁的浓度—吸光度标准曲线。根据已作出的标准曲线分别测吸附后滤出液中铟离子和铁离子的含量，计算其吸附率和铟铁离子分离的百分比；
4、采用电化学沉积的方法从含铟滤出液中得到富集的单质铟，其中电介质可以为0.5mol/L的KOH溶液。
本发明具有以下优点和特性
1 生物功能吸附材料物理稳定性好。 
用DSC差示扫描量热法测得固化柿子单宁吸附材料的热变性温度为156.9~175.2℃，相比有报道过的研究固化毛杨梅单宁（90～96℃）或固化落叶松单宁（93～98℃）的热变性温度要高得多，即具有较高的热稳定性。
2 分离速度快，分离度高。
采用生物功能吸附材料使铟和铁分离，因为柿单宁与铁有很高的反应活性，吸附速度快，吸附容量大，在一定的pH值、温度和吸附剂用量条件下，柿子单宁对铁的吸附率可达到99.9%，而对铟的吸附几乎为零，最终分离程度较与萃取等传统方法要高。
3 低成本，环保无污染。
在工业生产中，使用萃取、沉淀等各种物理化学方法使铟铁分离，处理成本都比较高，也不可避免的会产生一些化学污染；相比之下，本方法的原材料主要为天然柿子粉，成本低廉且吸附使用后较容易解吸附而可循环使用，不会对环境产生二次污染。
具体实施方式
实施例1
（1）固化柿单宁吸附材料的制备：取柿子粉60g、牛皮胶原纤维60g加入到1000ml去离子水中，在常温下搅拌反应20h，反应物洗涤后，加入90ml 25%戊二醛水溶液，用0.1mol/L的NaOH溶液和0.1mol/L的HCl溶液调节反应物的pH值至6.0，常温下反应2h，然后在50℃下水浴反应3h，取出过滤，将过滤物在60℃下真空干燥12小时；干燥完成后用粉碎机粉碎成细粉，过100目筛，得到胶原纤维固化柿单宁吸附材料106g。
（2）作In3+和Fe3+的标准曲线：配置Fe3+质量浓度分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mg/L的Fe2(SO4)3溶液各100ml，用原子吸收光谱仪作出Fe3+标准曲线；配置In3+质量浓度分别为4、8、12、16、20mg/L的In2(SO4)3溶液各100ml，用原子吸收光谱仪作出In3+标准曲线。
（3）吸附分离：配置100ml含In3+和Fe3+质量浓度均为1g/L的混合溶液即硫酸铟和硫酸铁混合溶液，用1mol/L的HCl调节其pH值至2.0，取所制备的吸附材料2g，用50ml去离子水浸泡12h，抽虑除去其水分后加入到铟铁混合溶液中，用恒温摇床振荡吸附,，温度设定为30℃，时间6h，转速100rpm。吸附完后，经过滤、稀释，采用原子吸收光谱法测得溶液中的In3+的浓度为980mg/L，Fe3+的浓度为25mg/L，即溶液中含有98mg的In3+和2.5mg的Fe3+，结果显示，混合溶液中的铟铁分离度较高，达到了97.5%。
（4）电化学沉积：将含铟溶液在浓度为0.5mol/L KOH的介质中电沉积，在阴极得到了富集的单质铟0.085g。即分离提取率为约85%。
同时，用0.1mol/L的HCl溶液将吸附铁后的固化柿子单宁解吸，解吸率达86%，并可再次用于吸附分离铟铁的二次试验，吸附效率略为降低，反复试验结果表明：所制备的柿单宁材料可被循环利用至少3次。
实施例2，3
同实施例1的操作方法，实施例2仅将铟铁混合溶液的pH值改为3.0；实施例3仅将铟铁混合溶液的pH值改为4.0；吸附后实施例2，3溶液中In3+的浓度分别为965mg/L、952mg/L，Fe3+的浓度分别为42mg/L、48mg/L，分离度分别为95.83%、95.2%，电沉积分别得到富集的单质铟0.081和0.077g。
实施例4，5
同实施例1的操作方法，实施例4仅将振荡吸附的温度改为40℃；实施例5仅将振荡吸附的温度改为50℃。吸附后吸附后实施例4，5溶液中In3+的浓度分别为962mg/L、955mg/L，Fe3+的浓度分别为37mg/L、43mg/L，分离度分别为96.3%、95.7%，电沉积分别得到富集的单质铟0.080g和0.079g。
实施例6，7
同实施例1的操作方法，实施例6仅将固化柿子单宁吸附材料的添加量改为4g，实施例7仅将固化柿子单宁吸附材料的添加量改为6g。吸附后实施例6，7溶液中In3+的浓度分别为969mg/L、977mg/L，Fe3+的浓度分别为38mg/L、25mg/L，分离度分别为96.23%、97.5%，电沉积分别得到富集的单质铟0.086g和0.088g。
实施例8，9
同实施例1的操作方法，实施例8仅将振荡吸附的时间改为12h，实施例9仅将振荡吸附的时间改为18h.吸附后实施例8，9溶液中In3+的浓度分别为985mg/L、987mg/L，Fe3+的浓度分别为21mg/L、20mg/L，分离度分别为97.9%、98%，电沉积分别得到富集的单质铟0.088g和0.091g。
实施例10
同实施例1的操作方法，实施例10仅将1g/L的Fe3+改为同浓度的Fe2+，其他不变，吸附后溶液中In3+的浓度为986mg/L，Fe2+的浓度为21mg/L，分离度为97.9%，电沉积得到富集的单质铟0.088g。

Claims (2)

1.一种用柿子单宁分离铟铁的方法，其特征在采用如下步骤： 
（1）采用现有技术制备胶原纤维固化柿子单宁吸附材料： 
称取已处理过的牛皮胶原纤维2~5 重量份和柿子粉5~8 重量份，加入到100 重量份蒸馏水中混合溶解，在常温下搅拌15~20 小时；加入3~8重量份交联剂，所述的交联剂为浓度为25%的戊二醛或甲醛的水溶液；用0.1mol/L 的NaOH 溶液和0.1mol/L的HCl 溶液将混合溶液的 pH值调节至6.0~6.6，在25℃下反应2小时；将反应后的产物在50~60℃下水浴反应3~5 小时；取出过滤，将过滤后的固体物质在60~70℃下真空干燥；干燥后用粉碎机粉碎成细粉，过 100 目筛，得到胶原纤维固化柿子单宁吸附材料； 
（2）配置初始浓度为500mg/L~1000mg/L的硫酸铟和硫酸铁的混合溶液：用1mol/L的HCl 调节混合溶液的pH 值至2.0~2.5，取2g所制备的胶原纤维固化柿子单宁吸附材料，用45-55ml去离子水浸泡 8-12小时，抽滤除去其水分后加入到铟铁混合溶液中，在常温下使用恒温摇床振荡吸附，振荡吸附的目的是使溶液和胶原纤维固化柿子单宁吸附材料混合均匀并充分接触，扩大接触面积，增加吸附的活性位点； 
（3）采用原子吸收光谱仪，用原子吸收分光光度法分别作出铟和铁的浓度—吸光度标准曲 线；根据已作出的标准曲线分别测吸附后滤出液中铟离子和铁离子的含量，计算其吸附率和铟铁 离子分离的百分比；                                                   
（4）采用电化学沉积的方法从含铟滤出液中得到富集的单质铟，其中电介质为0.5mol/LKOH 溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述振荡吸附为选择性吸附铁离子。
CN2012104355827A 2012-11-05 2012-11-05 一种用柿子单宁分离铟铁的方法 Expired - Fee Related CN102925683B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012104355827A CN102925683B (zh) 2012-11-05 2012-11-05 一种用柿子单宁分离铟铁的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012104355827A CN102925683B (zh) 2012-11-05 2012-11-05 一种用柿子单宁分离铟铁的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102925683A CN102925683A (zh) 2013-02-13
CN102925683B true CN102925683B (zh) 2013-11-06

Family

ID=47640606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012104355827A Expired - Fee Related CN102925683B (zh) 2012-11-05 2012-11-05 一种用柿子单宁分离铟铁的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102925683B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105289519A (zh) * 2015-10-19 2016-02-03 辽宁大学 一种柿子单宁吸附剂及其制备方法和应用
CN105581217B (zh) * 2015-12-14 2018-02-13 山东省果树研究所 一种去除苹果汁中砷的方法
CN106622144A (zh) * 2016-10-01 2017-05-10 桂林理工大学 吸附钴、铜离子的β‑萘酚改性活性炭的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4287030A (en) * 1980-05-19 1981-09-01 Belsky Arkady A Process for producing high-purity indium
CN102527087A (zh) * 2012-02-24 2012-07-04 桂林电子科技大学 柿单宁吸附材料吸附回收重金属的方法
CN102580698A (zh) * 2012-02-24 2012-07-18 桂林电子科技大学 一种柿单宁吸附材料及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4914975B2 (ja) * 2005-09-29 2012-04-11 Ｄｏｗａメタルマイン株式会社 高純度インジウムメタルの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4287030A (en) * 1980-05-19 1981-09-01 Belsky Arkady A Process for producing high-purity indium
CN102527087A (zh) * 2012-02-24 2012-07-04 桂林电子科技大学 柿单宁吸附材料吸附回收重金属的方法
CN102580698A (zh) * 2012-02-24 2012-07-18 桂林电子科技大学 一种柿单宁吸附材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2007-92143A 2007.04.12

Also Published As

Publication number Publication date
CN102925683A (zh) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110013822A (zh) 一种废旧锂离子电池回收并联产锂吸附剂的方法
CN104745823B (zh) 一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法
CN103506077A (zh) 一种改性生物炭的制备方法
CN106824112A (zh) 一种2‑巯基嘧啶改性磁性棉秆皮吸附剂的制备
CN106824113B (zh) 一种咪唑类离子液体改性壳聚糖吸附剂的制备及其应用
CN104785212A (zh) 一种生物质吸附剂、制备方法及其用途
CN104229898A (zh) 一种利用废旧锌锰电池为原料制备高纯硫酸锰和硫酸锌的方法
CN105256150A (zh) 一种从酸性卤水中提取铷铯的方法
CN104923163A (zh) 一种吸附重金属离子的硅胶吸附剂及其制备方法
CN109647351B (zh) 一种甘蔗渣负载氢氧化铁吸附剂及其制备方法和应用
CN109569525A (zh) 一种氨基修饰磁性稻壳生物炭的制备及利用其吸附水体中铀的方法
CN110395767A (zh) 一种利用电解锰阳极泥制备化学二氧化锰的方法
CN102925683B (zh) 一种用柿子单宁分离铟铁的方法
CN103159261A (zh) 一种用钼酸钠溶液制备钼酸铵的方法
CN111250059A (zh) 一种用于吸附铟（ⅲ）的超支化聚乙烯亚胺改性碳纤维吸附材料及制备方法
CN105080511B (zh) 一种玉米秸秆纤维素黄原酸镁盐的制备方法及应用
CN114768780A (zh) 一种Zn-Fe普鲁士蓝类似物复合材料的制备方法及应用
CN107321312A (zh) 一种利用废锌锰电池和生物质制备磁性吸附剂的方法
CN101348298B (zh) 一种废水快速除铬方法
CN107354300B (zh) 一种从铜冶炼废酸中富集铼的方法
CN113663644A (zh) 一种球磨改性复合生物炭及其制备方法和应用
CN112717892A (zh) 一种用于钴镍电解液净化的除铜吸附剂及其制备方法
CN113952940B (zh) 一种选择性去除Sb离子的表面印迹微球吸附材料的制备方法
CN106268980A (zh) 一种用于选择性交换水体中NH4+的Fe3+掺杂铵离子筛的制备方法
CN104733797A (zh) 一种高纯碳酸锂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131106

Termination date: 20201105