CN103290212A

CN103290212A - 铟清洁冶炼方法

Info

Publication number: CN103290212A
Application number: CN2012100441607A
Authority: CN
Inventors: 于扬; 于军; 李贵龙; 赵剑波; 王星; 樊利; 沈卫星; 沈丹阳; 杨新宇; 孙玉文; 李惠; 何心; 于永成; 高衡; 刘辉; 曹宝军; 陈昌勤; 张秋影; 牟现玉; 宋运伟
Original assignee: 于军
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明属于金属清洁冶金技术领域，提供了一种铟清洁冶炼方法。一种铟清洁冶炼方法，将含铟原料经过富集工序得到烟灰和无污染渣，渣用于建材原料；将富铟原料和烟灰，经过多级浸出工序得到上层清液和底流固体浸出渣及铜、铋、镉等有色金属渣，浸出渣返回富集工序，铜、铋、镉等有色金属渣用于回收有色金属；取上层清液，经过电积工序用电子还原得到海绵铟和贫铟液，贫铟液返回多级浸出工序；海绵铟经过电解铸定工序用氧化还原的方法得到铟锭和电解渣，电解渣返回多级浸出工序。该方法工艺流程简单，浸出液循环使用，取消净化或萃取、置换两工序，操作方便，彻底解决铟冶炼的污染问题，节约资源，适合于规模化工业化生产。

Description

铟清洁冶炼方法

【技术领域】

本发明涉及金属清洁冶金技术领域，尤其涉及铟清洁冶炼方法。

【背景技术】

铟主要作为包复层或与其它金属制成合金，以增强耐腐蚀性；铟有优良的反射性，可用来制造反射镜；铟合金可作反应堆控制棒；在无线电和半导体技术中，铟及铟的化合物也有重要用途。铟可用作低熔点合金、半导体、整流器、热敏电阻等。铟是电子、电信、光电产业不可或缺的关键原材料之一，70％的铟用于制造液晶显示产品，在电子、电信、光电、国防、通讯等领域具有广泛用途，极具战略地位。铟产业被称为“信息时代的朝阳产业”。

由于铟锡氧化物(ITO)具有可见光透过率95％以上、紫外线吸收率≥70％、对微波衰减率≥85％、导电和加工性能良好、膜层既耐磨又耐化学腐蚀等优点，作为透明导电膜已获得广泛应用。随着IT产业的迅猛发展，用于笔记本电脑、电视和手机等各种新型液晶显示器(LCD)以及接触式屏幕、建筑用玻璃等方面，作为透明电极涂层的ITO靶材(约占铟用量的70％)用量的急剧增长，使铟的需求正以年均30％以上的增长率递增。世界市场上平面显示器的快速增长成为全世界铟的生产的最主要的最终用户，包括平面电视、台式计算机显示器、可上网的笔记本电脑、手机等主要的平面显示器的快速发展和应用，使得国际市场对铟的需求急剧增长，而且目前还没有新的用于替代ITO的材料研究出来。

铟是非常稀少的金属，全世界铟的地质含量仅为1.6万吨，为黄金地质储量的1/6。铟在地壳中的含量约十万分之一，没有独立矿物，广泛分布于闪锌矿中，含量在0.1％以下。铟矿物多伴生在有色金属硫化矿物中，特别是硫化锌矿，其次是方铅矿、氧化铅矿、锡矿、硫化铜矿和硫化锑矿等。我国的铟分布在铅锌矿床和铜等金属矿床中，保有储量为13014t，分布15个省区，主要集中在云南(占全国铟总储量的40％)、广西(31.4％)、内蒙古(8.2％)、青海(7.8％)、广东(7％)。虽然在一些有色金属精矿中铟得到初步富集，但由于铟品位低，一般不可直接作为提铟原料。而上述有色金属精矿经过冶炼或高炉炼铁后得到的粗锌、粗铅、炉渣、浸出渣、溶液、烟尘、合金、阳极泥等是提铟的主要原料。中国拥有世界上最大的铟储量，也是全球最大的铟生产国和出口国，产量占世界铟总产量的30％以上。2006年，中国精铟产量近6吨，原生铟供应量占全球的60％以上。日本是世界上最大的铟消费国，每年铟需求量占世界铟年产量的70％以上，绝大部分从中国进口。

商务部外贸司：2010年铟市场运行情况

2011年3月7日，中华人民共和国商务部对外贸易司发布了《2010年矿产品市场报告》，下面为铟部分。

2010年我国铟市场呈现外需复苏、内需扩张的良好态势，但严重的走私活动扰乱了市场，造成铟价低迷不振。

一、铟价震荡下行

2010年初，国内市场精铟价最高触及4000元/千克，之后波动下跌，大部分时间在3000-3500元/千克之间徘徊；国际市场铟价大部分时间在520美元/千克左右徘徊。在国外购买复苏的情况下，市场铟价虽出现几波反弹行情，但因国内走私活动扰乱，每次反弹幅度有限，且不能稳定。

二、生产稳定在较低水平

我国铟产量在经历过去三年连续下降之后，2010年有所恢复，少数企业增产明显。据中国有色金属工业协会初步统计，2010年全国精铟产量为336吨(其中再生铟为10吨)，比2009年增长1.5％。其中，铅锌冶炼企业综合回收铟237吨，占全国总产量的70.5％。

三、国内消费显著增长

2010年国内低熔点合金、电池、焊料等领域的铟需求明显增长，估计全国消费量达到100吨左右，比上年增长40％。根据导电玻璃行业提供的消息，2010年国内ITO靶材需求继续保持增长态势，但国内ITO靶材生产极少，供应主要依赖进口，估计全年进口量在300吨左右(折合铟约225吨)。这样，目前国内铟的消费量已经达到300吨左右。

据统计，目前国内液晶面板新建或待建项目有9个，其中第八代面板项目有6个，这意味着国内液晶镀膜用ITO靶材的需求存在很大增长潜力。如果这些项目如期达产，加之其它非电视镀膜行业的消费，到2012年，国内仅镀膜行业对铟的需求将有望突破500吨。

四、走私猖獗，超过了正常出口量

2009年7月1日，我国把铟的出口关税从15％降到5％，国内正常出口逐步恢复。但是，随着市场需求的恢复，走私活动日益猖獗，已经超过了正常出口。中国海关统计，2010年我国共出口铟126吨，同比增长160％。其中，出口到日本73.6吨，出口到香港37吨，出口到美国425千克。

然而，根据美国和日本海关的统计数据，2010年日本从中国进口精铟158.9吨，比我国海关统计的出口到日本的精铟多85.3吨。同期，中美海关统计的铟数量之差为26.9吨。

当铟含量达十万分之几，就有工业生产价值，目前主要是从闪锌矿中提取。另外，从锌、铅和锡生产的废渣、烟尘中也可回收铟。世界上铟产量的90％来自铅锌冶炼厂的副产物。铟的冶炼回收方法主要是从铜、铅、锌的冶炼浮渣、熔渣及阳极泥中通过富集加以回收。根据回收原料的来源及含铟量的差别，应用不同的提取工艺，达到最佳配置和最大收益。常用的工艺技术有氧化造渣、金属置换、电解富集、酸浸萃取、萃取电解、离子交换、电解精炼等。当前较为广泛应用的是溶剂萃取法，它是一种高效分离提取工艺。离子交换法用于铟的回收，还未见工业化的报导。在从较难挥发的锡和铜内分离铟的过程中，铟多数集中在烟道灰和浮渣内。在挥发性的锌和镉中分离时，铟则富集于炉渣及滤渣内。

在ISP炼铅锌工艺中，精矿中的铟较大部分富集于粗锌精馏工序产出的粗铅中，回收富铟粗铅的铟，一直采用碱煮提铟工艺，存在生产能力小、生产成本高、金属回收率低等缺点。

具体冶炼铟的方法主要有：

I、从炼锌副产品中回收铟

日本同和矿业公司以炼锌中产生的净液残渣作为原料，先分离和浸出，脱铜、脱铝，除去原料中与镓铟性质相似的重金属，然后在富集镓铟的溶液中加入盐酸，混合搅拌，调整酸度之后，再用醚萃取铟，使它和镓及其它金属分离。最后用水反萃出铟，再经置换，熔融和电解。在每次电解中需调整电流密度和电解液的酸度，以除去微量的镉、锡和铝等，生产出4N以上的金属铟。此外，铟的选择性分离法是把铅、锌冶炼过程中产生的含有微量的铟烟尘、阳极泥等各种残渣以及电解排出液作为原料，采用含萃取剂膦酸二(2-乙基己基)酯的有机溶剂，于pH小于1.0的条件下，对含铟及其它金属的硫酸溶液萃取，然后用盐酸在30-700℃进行反萃，从而选择性分离铟。其萃取铟的效率可高达98％以上。

II、硬锌真空蒸馏提锌和富集锗铟银

“硬锌真空蒸馏提锌和富集锗铟银”项目属于材料学科，冶金技术领域科研项目。硬锌是粗锌火法精馏过程中产出的一种中间产物，是由粗锌中的高沸点物质组成，其主要是以锌铅铁砷为主体并含有锗铟银等元素的多元合金。硬锌的产出率约占粗锌处理量的4％。由昆明理工大学中国工程院院士戴永年等人主持研究的“硬锌真空蒸馏提锌和富集锗铟银”项目获得了2003年度国家技术发明奖二等奖。

该技术用“真空蒸馏法提锌和富集锗铟银”的新流程及新工艺，并成功地研制了与该工艺流程配套的生产设备，突破了常规的在现有生产技术上进行技术改造的传统做法，取得了成功。有关专家评价道，该发明工艺属国内首创，且安全可靠，操作方便，无“三废”污染，属“绿色冶金”新技术，符合国家所倡导的资源综合利用的可持续发展战略，具有新颖性、创造性和实用性。

III、从矿渣中回收金属铟

从锑、锌矿渣中回收金属铟一般采用酸化浸出-萃取法。在其他矿渣中如铁矾渣、铜渣等也含有稀散金属铟。冰铜冶炼转炉吹炼得到的铜渣中铟含量达0.6％～0.95％，具有较大的回收价值。从铁矾渣中富集、回收铟可采用还原挥发处理和萃取提铟新工艺，将铁矾渣在高温下用炭还原，并加入某助剂使铟从渣中挥发出来，形成富铟物料，再进行浸出-萃取-电积，可得到纯度为99.99％的高纯铟，铟回收率大于80％，同时解决了铁矾渣的污染问题。

IV、从烟灰中回收金属铟

冶炼烟灰中主要含有锌、铅、铜和铁等金属，同时含有少量铟。铟在冶炼烟灰中主要以In₂O₃，In₂S₃和In₂(SO₄)₃等物相存在。从冶炼烟灰中回收铟主要采用酸浸-溶剂萃取法。株洲冶炼集团采用硫酸直接浸出-萃取法从铅浮渣反射炉烟尘中提取铟，在200g/L硫酸溶液中浸出，铟的浸出率为90％，用P₂O₄作萃取剂，适当条件下溶液中铟的萃取率可达85％，用HCl作反萃剂，反萃率在95％以上。在酸浸过程中加入NaCl有利于进一步提高铟的浸出率。对铅烟灰进行酸化焙烧-水浸，铟浸出率提高到88％以上。在萃取过程中采用P₂O₄水平箱萃取法，铟的萃取率从90％提高到95％。

V、从废水中回收金属铟

1)萃取法

在铟的富集与回收中，萃取是重要的方法，萃取剂包括二(2一乙基己基)膦酸(HDEHP、P₂O₄)，P5708、P507D、P350、PV-HQPF、Cyanex923、TR-PO、TBP和石油亚砜等。

2)离子交换法

萃淋树脂具有萃取剂流量少，柱负载量高，传质性能好等优点，广泛应用于分离工程。

3)液膜法

液膜分离法是一种高效、快速、节能的高新分离技术。以P291为流动载体，L113A为表面活性剂，液体石腊为膜增强剂，煤油为膜溶剂，硫酸和硫酸肼水溶液为内相试剂，用该乳状液膜体系对铟进行分离富集。

VI、从合金中回收金属铟

以铅、锡等为主体的多元合金及金属化合物，含有铟、锗等有价金属，可采用碱熔、酸浸的方法回收铟、锗等有价金属。如电炉底铅是以铅、锡等为主体的多元合金及金属化合物，往电炉底铅中加入NaOH，进行碱熔和碱煮，将浸出渣酸浸，两段酸浸的铟总浸出率达99％，铟直收率达84.3％。

铟冶金工业化仅有89年的历史，中国铟的提取工艺在上世纪90年代初获得突破，在有色金属工业快速发展的大背景下，铟的提取工艺普及非常快，特别是铟价高涨之后，铟的综合回收受到企业的普遍重视，国内科研单位和生产企业针对各种含铟物料的提铟工艺又取得长足进展，因此中国铟产量增长迅速。主要生产厂家工艺特点在于针对不同的含铟原料采取不同的初步富集方法和溶解技术，再根据介质情况选择适合的萃取剂。如华锡集团和柳州铟泰科技有限责任公司提铟原料为含铟量大约0.2％的炼锌铁钒渣；葫芦岛锌厂、韶关华力公司、韶关冶炼厂则是从含铟2％～3％的硬锌块中提铟；株洲冶炼厂用置换渣(铟2％～3％)作为提铟原料；柳州锌品公司从生产立德粉的浸出渣(含铟0.2％)中提炼。

王树楷编著的《铟冶金》一书中，概括了国外铟提取的原则流程。铟的提取过程一般可以分为4个阶段，一是铟在其他主金属提取过程中的富集；二是制取铟富集物；三是通过化学冶金过程而制得粗铟；四是粗铟电解得精铟锭。铟提取的原则流程如图1所示。

目前，国内外铟冶炼企业加工处理方法各不相同，生产规模不大。制取铟富集物和通过化学冶金过程制得粗铟的两个阶段里，产生的萃取铟后浸出液、萃取剂再生的洗涤液、置换后液排放了给环境带来较大污染。近几年国家对铟冶炼企业实行生产许可证制度，对有能力处理污染的企业发放许可证，但是处理污水增加了铟的生产费用。

铟的清洁冶炼是铟冶炼产生企业所面临的重要问题，因为现有的方法将废液排放不仅浪费资源，也会引起环境污染。目前，许多工厂、科研单位及行业有关人员正在着力研究解决这个问题，以期高效利用铟物料，并提高其附加值，减少环境污染、节约资源。

【发明内容】

本发明目的是克服现有生产方法和工艺流程对环境造成的污染或成本高等不足，提供一种铟清洁冶炼方法。该方法工艺流程简单，浸出液循环使用。取消净化或萃取、置换两工序，用电积工序替代。操作方便，彻底解决铟冶炼的污染问题。避免了净化剂或萃取剂的使用，避免了还原剂锌、铝等的使用，电子还原铟，节约了资源。

为达到上述发明目的，本发明提出以下的技术方案：

铟清洁冶炼方法，包括如下步骤：

S1将含铟原料和多级浸出工序的浸出渣，经过富集工序用挥发的方法得到烟灰和无污染渣；

S2将富铟原料和步骤S1中等到的烟灰，经过多级浸出工序用酸或盐溶液进行浸取，得到上层清液和底流固体浸出渣及铜、铋、镉等有色金属渣；

S3取步骤S2中的上层清液，经过电积工序用电子还原得到海绵铟和贫铟液；

S4取步骤S3中的海绵铟，经过电解铸锭工序用氧化还原的方法，将原子铟转化为离子铟，铟离子再转化为原子铟，得到铟锭和电解渣。

上述铟清洁冶炼方法中，在步骤S1中，当前处理得到的烟灰作为新的富铟原料进入多级浸出工序，无污染渣用于建材原料，作为商品销售。

上述铟清洁冶炼方法中，所述富集工序的工艺条件为：

富集温度：1～1800℃；富集压力：0.1～2兆帕；富集气体氧浓度：6～99％；富集原料碳含量：15～60％；富集时间：1～5000分钟；富集级数：1～100级；富集工序产品建材原料，含铟量：小于0.05％。

上述铟清洁冶炼方法中，在步骤S2中，当前得到的富铟原料经过多级浸出工序，获得铟浓度不小于每升1克的上层清液，上层清液中铟的浓度小于每升1克时，返回多级浸出工序，同时得到浸出渣，浸出渣返回富集工序，铜、铋、镉等有色金属渣用于回收有色金属，作为商品销售。

上述铟的清洁冶炼方法中，所述浸出工序的工艺条件为：

粉碎时间：1～10000分钟；粉碎温度：-20～120℃；粉碎强度：1～3000转/分；粉碎级数：1～100级；粉碎液比固：0.1～100倍；成品粒径：0.1微米～10毫米。

浸出温度：-20～160℃；浸出压力：0.1～10兆帕；浸出液酸或盐浓度：0.1～10摩尔；浸出搅拌强度：1～3000转/分；浸出时间：1～90000分钟；浸出级数：1～100级；浸出液比固：1～200倍。

还原温度：1～100℃；还原压力：0.1～2兆帕；还原液铟浓度：每升0.1～100克；还原液循环量：0～30000升/分；还原时间：1～10000分钟；还原级数：1～200级；还原电流密度：每平方米1～3200安培；还原电压每槽0.1～10伏特。

氧化温度：1～1000℃；氧化压力：0.1～1兆帕；氧化液比固0.01～100；氧化搅拌强度：0～1000转/分；氧化时间：1～70000分钟；氧化级数：1～100级。

上述铟清洁冶炼方法中，在步骤S3中，当前处理得到的海绵铟进入电解铸锭工序，同时得到贫铟液，贫铟液返回多级浸出工序

上述铟清洁冶炼方法中，所述电积工序的工艺条件为：

电积温度：1～150℃；电积压力：0.1～20兆帕；电积液铟浓度：每升1～100克；电积液循环量：0～10000升/分；电积时间：1～10000分钟；电积级数：1～300级；电积电流密度：每平方米1～3200安培；电积电压：每槽0.1～10伏特；电积槽：阴阳极为导电极片，阳极为不溶阳极。

上述铟清洁冶炼方法中，步骤S4中，当前处理得到的电解渣返回多级浸出工序。

上述铟的清洁冶炼方法中，所述电解工序的工艺条件为：电解压密：海绵铟团含水小于5％；电解熔炼：铟碱比0.01～100；利用镉的低沸点物理特性，除镉选用这空蒸馏法除镉；化学歧化法除铊；电解工序温度：1～1600℃；电解工序压力：0.001～2兆帕；电解液铟浓度每升0.1～100克；电解液循环量：0～ 30000升/分；电解时间：1～10000分钟；电解级数：1～100级；电解电流密度：每平方米1～3200安培；电解电压每槽0.01～10伏特；可溶阳极电解。

从以上技术方案可以看出，本发明提供的铟清洁冶炼方法，其工艺流程简单，操作方便，处理含铟物料无污染，可一次性直接得到铟，同时更可以制得有色金属冶金原料和建材原料，这是目前其它铟处理工艺中所不能达成的。本发明所提供的生产方法的经济效益较好，适合于规模化工业化生产。

【附图说明】

图1所示是王树楷编著的《铟冶金》一书中，铟提取的原则流程图；

图2所示是本发明所提供的铟清洁冶炼方法的工艺流程图。

【具体实施方式】

以下用实施例来说明本发明，但实施例不构成本发明的任何限制。

实施例1

某炼锌厂的高铟烟尘100公斤。其主要元素含量为：铟0.9％，铜4％，铋1.5％，锌16.19％，铅21.13％，锰1.21％。将物料粉碎，加入52kg硫酸，水100kg，循环浸出，每极搅拌30分后加6克聚丙烯酰胺絮凝剂，沉降后分离得到上清液108升含铟5.9克/升。将上清液过滤，浸出滤渣87.5公斤含铟0.29％作为富集原料回收金属。得到的滤液置入还原槽，提高电压至3.2伏控制电流密度500安培/平方米，。经过四级还原槽的还原，液在各还原槽中自行流动，流量为1L/s，还原后液体循环使用。还原过程中，每隔20分钟对还原槽刷一次板，刷下的粉随还原液一起流动到集粉槽中，还原62小时后刮下含铟8.505％湿粉6.32公斤和含铟1.04克/升的还原液96升。将湿粉在空气中加热氧化600度3小时，得干料经粉碎再加硫酸6公斤、水25公斤浸出3小时过滤，得含铟20.34克/升滤液21.69升同时得到含铟1.98％滤渣4.87公斤。

将21.69升滤液注入电积槽，提高电压至3.6伏控制电流密度700安培/平方米，。经过10级电积槽的电积，液在各电积槽中自行流动，流量为10L/s，电积后液体循环使用。电积过程中，每隔120分钟对电积槽刷一次板，刷下的粉随电积液一起流动到集粉槽中，电积12小时后刮下含铟72.45％湿粉580.41 克和含铟1.03克/升的电积液20.1升。

将湿粉压饼后加碱300克600度熔炼得含铟95.04％的铊镉铅锡铟合金398.37克，将398.37克铟合金进行真空除镉，控制980度温度90％真空度24小时，铟去浮渣后化学歧化除铊，控制300度温度4次歧化每次1小时搅拌，铸阳极电解，控制电解20度，提高电压至0.2伏控制电流密度70安培/平方米，经过10级电解槽的电积，液在各电解槽中自行流动，流量为10L/s，电积后液体循环使用。电积过程中，每隔20天出铟再铸锭，得到含铟99.995％的铟锭302.89克，同时得含铟20.26％电解渣165.08克和含铟10.37％电解渣406.03克。

将含铟0.29％浸出滤渣87.5公斤，配焦粉50公斤，1580度把浸出滤渣和焦粉混合物熔融后在熔体内吹氧气使之激烈氧化。得含铟0.97％烟灰21公斤，同时得含铟0.05％的渣101公斤。

实施例2

某炼锌厂的高铟烟尘100公斤。其主要元素含量为：铟0.9％，铜4％，铋1.5％，锌16.19％，铅21.13％，锰1.21％，和实施例1的含铟0.97％烟灰21公斤，将物料粉碎，加入32kg硫酸，含铟1.03克/升的电积液20.1升和含铟1.04克/升的还原液96升，循环浸出，每极搅拌30分后加6克聚丙烯酰胺絮凝剂，沉降后分离得到含铟8.7克/升上清液105升。将上清液过滤，浸出滤渣106公斤含铟0.28％作为富集原料回收金属。得到的滤液置入还原槽，提高电压至3.2伏控制电流密度500安培/平方米，。经过四级还原槽的还原，液在各还原槽中自行流动，流量为1L/s，还原后液体循环使用。还原过程中，每隔20分钟对还原槽刷一次板，刷下的粉随还原液一起流动到集粉槽中，还原62小时后刮下含铟9.605％湿粉8.49公斤和含铟1.05克/升的还原液93.3升。将湿粉在空气中加热氧化600度3小时，得干料经粉碎与实施例1含铟20.26％电解渣165.08克及含铟10.37％和电解渣406.03克再加硫酸18公斤、水30公斤浸出3小时过滤，得铟27.67克/升滤液26.91升同时得到含铟1.88％滤渣7.78公斤。

将含铟27.67克/升滤液26.91升注入电积槽，提高电压至3.6伏控制电流密度700安培/平方米，。经过10级电积槽的电积，液在各电积槽中自行流动，流量为10L/s，电积后液体循环使用。电积过程中，每隔120分钟对电积槽刷一次板，刷下的粉随电积液一起流动到集粉槽中，电积12小时后刮下含铟75.42％湿粉952克和含铟1.06克/升的电积液25.1升。

将湿粉压饼后加碱500克600度熔炼得含铟95.34％的铊镉铅锡铟合金673.35克，将673.35克铟合金进行真空除镉，控制980度温度90％真空度24小时，铟去浮渣后化学歧化除铊，控制300度温度4次歧化每次1小时搅拌，铸阳极电解，控制电解20度，提高电压至0.2伏控制电流密度70安培/平方米，经过10级电解槽的电积，液在各电解槽中自行流动，流量为10L/s，电积后液体循环使用。电积过程中，每隔20天出铟再铸锭，得到含铟99.995％的铟锭577.78克，同时得含铟20.16％电解渣318.45克和含铟11.65％电解渣652.57克。

将含铟0.28％浸出滤渣106公斤，配焦粉50公斤，1580度把浸出滤渣和焦粉混合物熔融后在熔体内吹氧气使之激烈氧化。得含铟0.99％烟灰25.4公斤，同时得含铟0.04％的渣107公斤。

实施例3

某炼锌厂的高铟烟尘100公斤。其主要元素含量为：铟0.9％，铜4％，铋1.5％，锌16.19％，铅21.13％，锰1.21％，和实施例2的含铟0.99％烟灰25.4公斤，将物料粉碎，加入42kg硫酸，含铟1.06克/升的电积液25.1升和含铟1.05克/升的还原液93.3升，循环浸出，每极搅拌30分后加6克聚丙烯酰胺絮凝剂，沉降后分离得到含铟8.6克/升滤液109升。将上清液过滤，浸出滤渣106公斤含铟0.31％作为富集原料回收金属。得到的滤液置入还原槽，提高电压至3.2伏控制电流密度500安培/平方米，。经过四级还原槽的还原，液在各还原槽中自行流动，流量为1L/s，还原后液体循环使用。还原过程中，每隔20分钟对还原槽刷一次板，刷下的粉随还原液一起流动到集粉槽中，还原62小时后刮下含铟9.405％湿粉8.87公斤和含铟1.06克/升的还原液97.3升。将湿粉在空气中加热氧化600度3小时，得干料经粉碎与实施例2含铟20.16％电解渣318.45克和含铟11.65％电解渣652.57克再加硫酸28公斤、水30公斤浸出3小时过滤，得铟29.93克/升滤液27.01升同时得到含铟1.89％滤渣8.78公斤。

将含铟29.93克/升滤液27.01升注入电积槽，提高电压至3.6伏控制电流密度700安培/平方米，。经过10级电积槽的电积，液在各电积槽中自行流动，流量为10L/s，电积后液体循环使用。电积过程中，每隔120分钟对电积槽刷一次板，刷下的粉随电积液一起流动到集粉槽中，电积12小时后刮下含铟74.32％湿粉1052.7克和含铟1.05克/升的电积液24.9升。

将湿粉压饼后加碱500克600度熔炼得含铟95.03％的铊镉铅锡铟合金742.75克，将742.75克铟合金进行真空除镉，控制980度温度90％真空度24小时，铟去浮渣后化学歧化除铊，控制300度温度4次歧化每次1小时搅拌，铸阳极电解，控制电解20度，提高电压至0.2伏控制电流密度70安培/平方米，经过10级电解槽的电积，液在各电解槽中自行流动，流量为10L/s，电积后液体循环使用。电积过程中，每隔20天出铟再铸锭，得到含铟99.995％的铟锭635.25克，同时得含铟21.6％电解渣326.38克和含铟11.06％电解渣692.37克。

将含铟0.31％浸出滤渣106公斤，配焦粉50公斤，1580度把浸出滤渣和焦粉混合物熔融后在熔体内吹氧气使之激烈氧化。得合铟1.13％烟灰24.4公斤，同时得含铟0.05％的渣104公斤。

实施例4

某炼锌厂的高铟烟尘100公斤。其主要元素含量为：铟0.9％，铜4％，铋1.5％，锌16.19％，铅21.13％，锰1.21％，和实施例3的含铟1.13％烟灰24.4公斤，将物料粉碎，加入42kg硫酸，含铟1.05克/升的电积液24.9升和含铟1.06克/升的还原液97.3升，循环浸出，每极搅拌30分后加6克聚丙烯酰胺絮凝剂，沉降后分离得到含铟8.6克/升滤液109升。将上清液过滤，浸出滤渣103公斤含铟0.29％作为富集原料回收金属。得到的滤液置入还原槽，提高电压至3.2伏控制电流密度500安培/平方米，。经过四级还原槽的还原，液在各还原槽中自行流动，流量为1L/s，还原后液体循环使用。还原过程中，每隔20分钟对还原槽刷一次板，刷下的粉随还原液一起流动到集粉槽中，还原62小时后刮下含铟9.15％湿粉9.83公斤和含铟1.03克/升的还原液94.3升。将湿粉在空气中加热氧化600度3小时，得干料经粉碎与实施例3含铟21.6％电解渣326.38克和含铟11.06％电解渣692.37克，再加硫酸35公斤、水35公斤浸出3小时过滤，得铟26.39克/升滤液32.89升同时得到含铟1.91％滤渣9.37公斤。

将含铟26.39克/升滤液32.89升注入电积槽，提高电压至3.6伏控制电流密度700安培/平方米，。经过10级电积槽的电积，液在各电积槽中自行流动，流量为10L/s，电积后液体循环使用。电积过程中，每隔120分钟对电积槽刷一次板，刷下的粉随电积液一起流动到集粉槽中，电积12小时后刮下含铟76.53％湿粉1093.69克和含铟1.04克/升的电积液29.8升。

将湿粉压饼后加碱500克600度熔炼得含铟95.93％的铊镉铅锡铟合金785.98克，将785.98克铟合金进行真空除镉，控制980度温度90％真空度24小时，铟去浮渣后化学歧化除铊，控制300度温度4次歧化每次1小时搅拌，铸阳极电解，控制电解20度，提高电压至0.2伏控制电流密度70安培/平方米，经过10级电解槽的电积，液在各电解槽中自行流动，流量为10L/s，电积后液体循环使用。电积过程中，每隔20天出铟再铸锭，得到含铟99.995％的铟锭672.3克，同时得含铟20.27％电解渣403.03克和含铟10.96％电解渣757.3克。

将含铟含铟0.29％浸出滤渣103公斤，配焦粉50公斤，1580度把浸出滤渣和焦粉混合物熔融后在熔体内吹氧气使之激烈氧化。得含铟0.96％烟灰26.7公斤，同时得含铟0.04％的渣102公斤。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.铟清洁冶炼方法，包括如下步骤：

S2将富铟原料和步骤S1中得到的烟灰，经过多级浸出工序用酸或盐溶液进行浸取，得到上层清液和底流固体浸出渣及铜、铋、镉等有色金属渣；

S3取步骤S2中得到的上层清液，经过电积工序用电子还原得到海绵铟和贫铟液；

S4取步骤S3中得到的海绵铟，经过电解铸定工序用氧化还原的方法，将原子铟转化为离子铟，铟离子再转化为原子铟，得到铟锭和电解渣。

2.根据权利要求1所述的铟清洁冶炼方法，其特征在于，在步骤S1中，当前处理得到的烟灰作为新的富铟原料进入多级浸出工序，无污染渣用于建材原料，作为商品销售。

3.根据权利要求1所述的上述铟清洁冶炼方法中，其特征在于，所述富集工序的工艺条件为：富集温度：1～1800℃；富集压力：0.1～2兆帕；富集气体氧浓度：6～99％；富集原料碳含量：15～60％；富集时间：1～5000分钟；富集级数：1～100级；富集工序产品建材原料，含铟量：小于0.05％。

4.根据权利要求1所述的上述铟清洁冶炼方法中，其特征在于，在步骤S2中，当前得到的富铟原料经过多级浸出工序，获得铟浓度不小于每升1克的上层清液进入电积工序，上层清液中铟的浓度小于每升1克时，返回多级浸出工序，同时得到浸出渣。浸出渣返回富集工序，铜、铋、镉等有色金属渣用于回收有色金属，作为商品销售。

5.根据权利要求1所述的上述铟清洁冶炼方法中，其特征在于，所述浸出工序的工艺条件为：粉碎时间：1～10000分钟；粉碎温度：-20～120℃；粉碎强度：1～3000转/分；粉碎级数：1～100级；粉碎液比固：0.1～100倍；成品粒径：0.1微米～10毫米。浸出温度：-20～160℃；浸出压力：0.1～10兆帕；浸出液酸或盐浓度：0.1～10摩尔；浸出搅拌强度：1～3000转/分；浸出时间：1～90000分钟；浸出级数：1～100级；浸出液比固：1～200倍。还原温度：1～100℃；还原压力：0.1～2兆帕；还原液铟浓度：每升0.1～100克；还原液循环量：0～30000升/分；还原时间：1～10000分钟；还原级数：1～200级；还原电流密度：每平方米1～3200安培；还原电压每槽0.1～10伏特。氧化温度：1～1000℃；氧化压力：0.1～1兆帕；氧化液比固0.01～100；氧化搅拌强度：0～1000转/分；氧化时间：1～70000分钟；氧化级数：1～100级。

6.根据权利要求1所述的上述铟清洁冶炼方法中，其特征在于，在步骤S3中，当前处理得到的海绵铟进入电解铸定工序，同时得到贫铟液，贫铟液返回多级浸出工序。

7.根据权利要求1所述的上述铟清洁冶炼方法中，其特征在于，所述电积工序的工艺条件为：电积温度：1～150℃；电积压力：0.1～20兆帕；电积液铟浓度：每升1～100克；电积液循环量：0～10000升/分；电积时间：1～10000分钟；电积级数：1～300级；电积电流密度：每平方米1～3200安培；电积电压：每槽0.1～10伏特；电积槽：阴阳极为导电极片，阳极为不溶阳极。.

8.根据权利要求1所述的上述铟清洁冶炼方法中，其特征在于，步骤S4中，当前处理得到电解渣返回多级浸出工序。

9.根据权利要求1所述的上述铟清洁冶炼方法中，其特征在于，所述电解工序的工艺条件为：电解压密：海绵铟团含水小于5％；电解熔炼：铟碱比0.01～100；利用镉的低沸点物理特性，除镉选用这空蒸馏法除镉；化学歧化法除铊；电解工序温度：1～1600℃；电解工序压力：0.001～2兆帕；电解液铟浓度每升0.1～100克；电解液循环量：0～30000升/分；电解时间：1～10000分钟；电解级数：1～100级；电解电流密度：每平方米1～3200安培；电解电压每槽0.01～10伏特；可溶阳极电解。