CN104046802A - 高纯铟生产中除铊和镉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高纯铟生产中除铊和镉的方法，其特征在于包括以下步骤：A）将析出铟、氯化铵、氯化锌和甘油放入锅中熔炼，搅拌30~40min，取样检测，反复操作，直至铊含量≤0.0001％为止；B）将碘化钾、碘、甘油和步骤A）所得的铟放入锅中熔炼，直至熔渣出现玫瑰红，将渣扒出，取样，检测，直至镉含量≤0.00005％。本发明减少物料消耗用量，降低除杂成本，除杂效果较好。

Description

高纯铟生产中除铊和镉的方法

技术领域

本发明涉及铟生产除杂技术领域，具体是一种高纯铟生产中除铊和镉的方法。 

背景技术

     铟是一种应用较为广泛的稀有金属，主要用在半导体、电子器件、透明导电涂层、荧光材料、金属有机物等领域。铟的应用领域多以高纯度的铟作为原料，而铟没有独立的铟矿，主要是从冶金和化工的副产品中提取和提纯，因而杂质元素较多，包括铋、镉、铁、铅、锡、铊等。目前，除杂制取精铟的主要方式是电解法，由于镉和铊电位和铟相差较近，不能在电解过程中有效的去除，传统方式采用甘油-碘化钾-碘法除镉配合甘油-氯化铵-氯化锌法除铊，此方法是先除镉再除铊，缺点是需要多次除镉，物料消耗量较多，除杂的成本增高，除杂效果较差。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种减少物料消耗用量，降低除杂成本，除杂效果较好的高纯铟生产中除铊和镉的方法。 

本发明所采用的技术方案是：提供一种高纯铟生产中除铊和镉的方法，包括以下步骤： 

A）将析出铟、氯化铵、氯化锌和甘油放入锅中熔炼，温度控制在280℃~320℃，熔炼时间0.5h~1.5h，搅拌30~40 min，取样检测，反复操作，直至铊含量≤0.0001％为止，其中氯化铵和氯化锌的质量比为1~5:1；

B）将碘化钾、碘、甘油和步骤A）所得的铟放入锅中熔炼，温度控制在在180℃~200℃，搅拌30~50min，直至熔渣出现玫瑰红，将渣扒出，取样，检测，直至镉含量≤0.00005％，其中碘化钾与铟的质量比≥0.005。  

   作为一种优选，本发明高纯铟生产中除铊和镉的方法包括以下步骤：             

A）将析出铟、氯化铵、氯化锌和甘油放入锅中熔炼，温度控制在280℃~320℃，熔炼时间0.5h~1h，搅拌30~40 min，取样检测，反复操作，直至铊含量≤0.0001％为止，其中析出铟、氯化铵、氯化锌和甘油质量比为1 : 0.024 :0.006 : 0.024；

B）将碘化钾、碘、甘油和步骤A）所得的铟放入锅中熔炼，温度控制在在180℃~200℃，搅拌30~50min，直至熔渣出现玫瑰红，将渣扒出，取样，检测，直至镉含量≤0.00005％，其中碘化钾、碘、甘油和铟的质量比为 0.005：0.0003：0.015：1。

本发明高纯铟生产中除铊和镉的方法与传统除杂工艺不同，先除铊后除镉，在A）步骤通过氯化物的作用，实现除铊目的的同时，又可以将大部分的镉去除，在析出铟含镉较少时，通过步骤A）即可使含铊和含镉量达到要求，无需进行步骤B），在析出铟含镉较多时，由于步骤A）已大部去除镉，因而下一步骤中所使用的物料用量大大减少，经核算比传统方法减少70％的碘化钾和碘的用量，按目前市场上的价格，碘化钾300元/500g，碘250元/250g，减少70%，即减少了碘化钾210元/500g，碘175元/250g，成本大大降低，传统工艺经过除杂后，铊含量为0.001%，镉含量0.000045%，经本发明除杂后，铊含量为0.0001%，镉含量0.000035%。 

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明。 

本发明高纯铟生产中除铊和镉的方法，包括以下步骤： 

A）将析出铟、氯化铵、氯化锌和甘油放入锅中熔炼，温度控制在280℃~320℃，熔炼时间0.5h~1.5h，搅拌30~40 min，取样检测，反复操作，直至铊含量≤0.0001％为止，其中氯化铵和氯化锌的质量比为1~5:1；

B）将碘化钾、碘、甘油和步骤A）所得的铟放入锅中熔炼，温度控制在在180℃~200℃，搅拌30~50min，直至熔渣出现玫瑰红，将渣扒出，取样，检测，直至镉含量≤0.00005％，其中碘化钾与铟的质量比≥0.005。  

 实施例：            

A）将析出铟、氯化铵、氯化锌和甘油放入锅中熔炼，温度控制在280℃~320℃，熔炼时间0.5h~1h，搅拌30~40 min，取样检测，反复操作，直至铊含量≤0.0001％为止，其中析出铟、氯化铵、氯化锌和甘油质量比为1 : 0.024 :0.006 : 0.024，主要反应式：

2Tl + 2NH₄Cl + 4ZnCl₂ = 2TlZn₂Cl₅ + 2NH₃ + H₂

处理次数和杂质含量如下：

处理次数	Tl（％）	Cd（％）
			0	0.015	0.035
1	0.0055	0.018
			2	0.0021	0.0096
3	0.00038	0.0048
			4	0.0001	0.0018

当氯化铵和氯化锌的质量比为1:1、2:1、4:1、5:1时，各个杂质的含量如下：

此步骤中熔炼时间和杂质含量的关系如下表：

时间（h）	Cd（ppm）	Tl（ppm）	Zn（ppm）
				0	20	10	5
0.5	1	3	3
				1.0	＜1	2	＜2
1.5	＜1	＜1	3
				2.0	＜1	＜1	5

B）将碘化钾、碘、甘油和步骤A）所得的铟放入锅中熔炼，温度控制在在180℃~200℃，搅拌30~50min，直至熔渣出现玫瑰红，将渣扒出，取样，检测，直至镉含量≤0.00005％，其中碘化钾、碘、甘油和铟的质量比为 0.005：0.0003：0.015：1。其反应式：

Cd + I₂ = CdI₂

CdI₂ + 2KI = K₂CdI₄

Tl + I = TlI

2Tl + 3I₂ = 2TlI₃

处理次数和杂质含量如下：

除杂次数	Cd（％）	Tl（％）
			0	0.035	0.015
1	0.012	0.0090
			2	0.005	0.0058
3	0.0018	0.0036
			4	0.00045	0.0020
5	0.00005	0.0005

碘化钾和铟的质量比和杂质含量关系如下：

碘化钾：铟	Cd（％）	Tl（％）	Fe（％）	Zn（％）
					0	0.0005	0.0005	0.0005	0.0010
0.001	0.0002	0.0003	0.0001	0.0002
					0.005	0.0001	0.0002	0.0001	0.0001
0.010	＜0.0001	0.0001	0.0001	0.0001
					0.030	＜0.0001	0.0002	0.0001	0.0001

本发明高纯铟生产中除铊和镉的方法跟传统的方法相比，物料消耗量少，成本低，除杂效果好，具体应用结果如下：

除杂效果比较

成本比较

Claims (2)

1.一种高纯铟生产中除铊和镉的方法，其特征在于包括以下步骤：

A）将析出铟、氯化铵、氯化锌和甘油放入锅中熔炼，温度控制在280℃~320℃，熔炼时间0.5h~1.5h，搅拌30~40 min，取样检测，反复操作，直至铊含量≤0.0001％为止，其中氯化铵和氯化锌的质量比为1~5:1；

B）将碘化钾、碘、甘油和步骤A）所得的铟放入锅中熔炼，温度控制在在180℃~200℃，搅拌30~50min，直至熔渣出现玫瑰红，将渣扒出，取样，检测，直至镉含量≤0.00005％，其中碘化钾与铟的质量比≥0.005。

2.根据权利要求1所述的高纯铟生产中除铊和镉的方法，其特征在于包括以下步骤：             

A）将析出铟、氯化铵、氯化锌和甘油放入锅中熔炼，温度控制在280℃~320℃，熔炼时间0.5h~1h，搅拌30~40 min，取样检测，反复操作，直至铊含量≤0.0001％为止，其中析出铟、氯化铵、氯化锌和甘油质量比为1 : 0.024 :0.006 : 0.024；

B）将碘化钾、碘、甘油和步骤A）所得的铟放入锅中熔炼，温度控制在在180℃~200℃，搅拌30~50min，直至熔渣出现玫瑰红，将渣扒出，取样，检测，直至镉含量≤0.00005％，其中碘化钾、碘、甘油和铟的质量比为 0.005：0.0003：0.015：1。