CN105849291A - 将铟和砷互相分离的方法及工艺装置 - Google Patents

将铟和砷互相分离的方法及工艺装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105849291A
CN105849291A CN201480071156.7A CN201480071156A CN105849291A CN 105849291 A CN105849291 A CN 105849291A CN 201480071156 A CN201480071156 A CN 201480071156A CN 105849291 A CN105849291 A CN 105849291A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arsenic
zinc
leaching
indium
infusion solution
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.)
Pending
Application number
CN201480071156.7A
Other languages
English (en)
Inventor
H·塔卡拉
B·萨斯恩
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.)
Metso Outotec Oyj
Original Assignee
Outotec Oyj
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 Outotec Oyj filed Critical Outotec Oyj
Publication of CN105849291A publication Critical patent/CN105849291A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
    • C22B3/08—Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/20—Obtaining zinc otherwise than by distilling
    • C22B19/22—Obtaining zinc otherwise than by distilling with leaching with acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/20—Obtaining zinc otherwise than by distilling
    • C22B19/26—Refining solutions containing zinc values, e.g. obtained by leaching zinc ores
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B30/00—Obtaining antimony, arsenic or bismuth
    • C22B30/04—Obtaining arsenic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B58/00—Obtaining gallium or indium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02—Working-up flue dust
    • 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

Abstract

一种从含锌起始材料分离铟和砷的方法及工艺装置，包括–弱酸浸出，其中将该起始材料与第一浸出液接触，以获得第一浸出溶液，该第一浸出溶液包含浸出形式的锌和砷的第一部分，‑固‑液分离，以从该第一浸出溶液分离固体物质，‑强酸浸出，其中将该固体物质与第二浸出液接触，以获得第二浸出溶液并从该第二浸出溶液分离和回收铟，该第二浸出溶液包含浸出形式的砷和锌的第二部分以及铟。

Description

将铟和砷互相分离的方法及工艺装置
发明领域
本发明涉及一种从含锌起始材料分离铟和砷的方法及工艺装置。
发明背景
冶金工艺(例如Ausmelt TSL(顶部浸入式喷枪)工艺)形成烟，当烟被冷却时，由其获得包含金属氧化物的尘。Ausmelt TSL炉工艺能够从冶金工艺的原料、废物或中间材料回收有价值金属。元素(例如锌、铅、银、锗、镉、铟和砷)在炉中蒸发并作为烟氧化物被获得。随后将烟氧化物浸出以回收烟中的有价值金属。关于锌生产和Ausmelt TSL工艺来阐明本发明的背景，但本发明还可应用于发生类似问题的其他工艺。
需要特别关注砷和铟的存在。砷(其典型地存在于烟氧化物中)被浸出并需要被从溶液中去除。正常实践(例如在锌工厂)是与铁一起沉淀砷以形成最终铁残余物，例如黄钾铁矾，其可以被处理。但是如果需要通过TSL炉将该过程中形成的铁残余物再循环，则砷将导致烟并且不导致熔渣，使得不能应用沉淀工艺，因为烟浸出将溶解砷并将其返回锌工艺。需要将由烟氧化物浸出的铟回收为有用产物，但是如随后将解释的，用于该目的的标准技术不合适。
出版物WO 2007/074207公开了一种用于通过沉淀从锌溶液回收铟的方法。该出版物公开了与将硫化锌精矿的浸出相关而产生的并含有铁和稀有金属的硫酸锌溶液送至中和及沉淀阶段，在该阶段中将溶液中和到2.5-3.5的pH范围以沉淀溶液中的三价铁，并且使至少一种稀有金属与铁共沉淀。该出版物没有提到砷的分离。
出版物WO 2012/049361公开了一种对含硫酸锌的溶液进行处理使得可将稀有金属(例如铟、镓和锗)中的至少一种从所述溶液中分离的方法。可以通过中和酸性溶液来从硫酸锌溶液中沉淀待分离的金属的一部分，并且可以利用金属粉末置换至少一部分。可以组合所形成的固体沉淀物并随后以一些合适的方式进行处理以浸出所需的金属。
但是，如果砷和铟二者存在于溶液中，并通过提高溶液的pH来从浸出液中沉淀铟，这也导致砷的共沉淀。因此，通过现有技术的方法(即通过提高pH)获得的沉淀物会含有砷和铟二者，并且会需要从砷废物中分离有价值铟的进一步的处理步骤。图1更详细地显示了该现象。图1示出了根据出版物WO 2012/049361中的方法进行的分批测试的结果，其中逐步提高来自烟氧化物浸出的溶液的pH。Ca(OH)2被用来中和最高至pH 2.5的溶液，之后加入锌粉。
用H2S(硫化氢)的硫化物沉淀是沉淀砷而不同时沉淀铟的一种可能的方法。但是，从职业卫生和安全方面考虑不希望使用H2S。此外，沉淀的硫化砷的稳定性对于处理而言不是足够高的。As2S3对人有毒性，并对水生生物非常有毒性，因为它可以引起对水生环境的长期不利影响。
Ke等人在Recovery of metal values from copper smelter flue dust,Hydrometallurgy,12(1984)217-224中公开了一种用于从含锌和铅的铜熔炼炉炉尘中回收金属的工艺。浸出后，通过溶剂萃取随后砷酸铁沉淀来回收铟，并且通过传统方法回收了Cd和Zn。该工艺的缺点是该方法中的整个溶液要在用于铟的溶剂萃取中进行处理。从起始材料浸出的所有锌与铟在同一溶液中，特别是如果锌含量高，则锌将与铟一起被共萃取处理，这是不希望的。
A.M.Alfantazi和R.R.Moskalyk,Processing of indium:a review,Minerals Engineering 16(2003)687-694在早先已经提出了在浸出工艺中锌和铟之间的pH选择性。
Zhou等人在Recovering In,Ge and Ga from Zinc Residues,JOM,1989年6月中公开了一种用于回收铟、锗和镓的溶剂萃取工艺。
已知通过还原为固体单质形式(As)来从溶液中去除砷。在(Masuda,H.,Sato,S,Kudo,Y.,Shibachi,Y.,“Installation of arsenicremoval in the mematite process”,Yazawa Internatinal Symposium,Metallurgical and Materials Processing,Principles and Technologies,High Temperature Metal Production,第2卷,2003,p.99-109中公开了用锌粉对砷的置换。
发明简述
因此，本发明的一个目的是提供一种方法和用于实施该方法的工艺装置以减轻上述缺点。本发明的目的通过方法及工艺装置实现，所述方法及工艺装置由独立权利要求中所述的内容进行表征。本发明的优选实施方案公开于从属权利要求中。
本发明基于用于将铟和砷互相分离的选择性浸出的构思。更具体地，本发明基于这样的构思：首先对含锌起始材料(例如含烟氧化物的起始材料)进行弱酸浸出步骤，其中浸出至少锌和砷而不浸出铟。弱酸浸出步骤之后对由弱酸浸出获得的固体物质进行强酸浸出。在强酸浸出中，浸出铟并获得固体残余物(典型地为Pb和Ag的固体残余物)。该选择性浸出示于图2中，其中绘制各种金属的浸出回收率与pH的关系。数据来自分批浸出测试，其中以逐步添加酸来降低pH。
本发明实施方案的方法及装置的一个优点是可以以优异的产率和纯度回收来自含锌起始材料(例如获得自例如Ausmelt TSL炉的烟氧化物)的有价值金属。将砷送入不含铟的溶液流，可以在不共沉淀铟的情况下从该溶液流沉淀砷。
本发明实施方案的方法及装置的另一优点是可以通过置换将砷与铁分离。在相同的实施方案中，例如可以将铜与砷一起置换。
本发明进一步的优点是当处理来自TSL炉中现有操作的锌精矿、锌矿石、锌废物和/或中间物，以及此后在本发明的浸出步骤中获得的烟氧化物时，来自本发明的浸出步骤的硫酸锌溶液可以在现有锌工厂中进行进一步处理。
当在独立工厂应用本发明时，来自浸出步骤的硫酸锌溶液可以在除砷之后用标准锌溶液纯化进行进一步处理，以去除例如Cu、Cd、Ni和Co。最后，可以使用常规电解沉积将锌回收为SHG锌阴极。在溶液中显著量的卤化物(例如Cl和F)的情况下，用于锌的溶剂萃取步骤可以用作防止卤化物进入锌电解沉积阶段的屏障。
附图简要说明
在下文中，将借助于参考附图的示例性实施方案对本发明进行更详细的描述，其中
图1是显示分批测试结果的图，其中逐步提高来自烟氧化物浸出的溶液的pH；
图2是显示分批测试结果的图，其中在不同pH值下逐步浸出烟氧化物；
图3是本发明的一个示例性实施方案；
图4是本发明的一个示例性实施方案；
图5是显示置换测试中的溶液浓度与所加锌粉的关系的图。浓度轴是对数轴；
图6是显示另一置换测试中的溶液浓度与所加锌粉的关系的图；
图7是本发明的一个示例性实施方案。
发明详述
本发明涉及一种从含锌起始材料分离铟和砷的方法，其中该方法包括
-弱酸浸出步骤，其中将该起始材料与第一浸出液接触，以获得第一浸出溶液，该第一浸出溶液包含浸出形式的砷和锌的第一部分，
-第一固-液分离步骤，以从该第一浸出溶液分离固体物质，
-强酸浸出步骤，其中将该固体物质与第二浸出液接触，以获得第二浸出溶液，该第二浸出溶液包含浸出形式的砷和锌的第二部分以及铟
-回收步骤，以从该第二浸出溶液分离和回收铟。
根据本发明的一个实施方案，回收步骤典型地包括第二固-液分离步骤，其中将包含浸出形式的砷和锌的第二部分以及铟的溶液与浸出残余物分离。典型地，通过溶剂萃取从第二浸出溶液回收铟。
通过本发明的方法，将起始材料中包含的铟和砷互相分离是可能的。起始材料是任何起始材料，需要从其中去除铟和砷二者，甚至作为分开的流。典型地，起始材料是含锌起始材料，例如锌发烟产物，典型地为从顶部浸入式喷枪(TSL)炉烟通过冷却该烟并由此形成包含氧化物形式的烟的金属的尘而获得。典型地，该TSL炉处理锌精矿、锌矿石、锌工厂的中间产物和/或含金属的固体废物。更典型地，以TSL炉尘的形式从顶部浸入式喷枪(TSL)工艺获得该起始材料，所述TSL工艺使用锌精矿和/或锌矿石、和/或锌工厂的中间产物和/或含金属的固体废物作为进料。典型地，烟氧化物尘包含选自以下的元素：锌、铅、银、锗、镉、铟和砷。该烟氧化物尘还可以包含少量镍和铜。因此，该锌烟氧化物是由炉中产生的锌金属蒸气的氧化所冷凝的氧化物尘。烟氧化物尘的组成取决于供给至TSL炉的进料的组成和TSL炉的操作。但是，如本领域技术人员可以理解的，可以将该工艺应用于任何此类由其他熔炼操作产生的带有锌的尘。
任选地，可以通过在浸出之前的洗涤步骤降低烟氧化物中卤化物(例如氟和氯)的含量。可以在供给至弱酸浸出步骤之前将起始材料用水洗涤或者备选地在碱性条件下洗涤。将起始材料供给至弱酸浸出步骤，其中将起始材料与第一浸出液接触，该第一浸出液典型地包含硫酸。根据本发明的一个实施方案，第一浸出液包含来自锌电解沉积的废酸。典型地，在弱酸浸出步骤中pH为2.5或更高，更典型地在2.5-5的范围内，甚至更典型地在3-4的范围内。典型地，在弱酸浸出步骤中第一浸出溶液包含硫酸小于2g/l，更典型地小于1.5g/l，甚至更典型地在0.1-1.5g/l的范围内。典型地，在大气压下进行弱酸浸出。典型地，弱酸浸出中的温度高于40℃，更典型地为50-80℃。在弱酸浸出步骤中大部分存在的锌和砷溶解到浸出溶液中，但铟实质上根本不溶解。典型地，在弱酸浸出步骤中浸出该起始材料中存在的至少80％的锌和至少50％的砷。在弱酸浸出步骤中，形成包含浸出形式的锌与砷和未浸出的固体物质的浸出浆料。典型地，第一浸出溶液包含固体物质和浸出形式的锌和砷的第一部分，该固体物质含有锌和砷的第二部分和实质上所有的铟。
在第一固-液分离步骤中从第一浸出溶液分离未浸出的固体物质。可以通过任何合适的已知方法进行第一固-液分离步骤，例如增稠、离心、过滤或其任何组合。
根据本发明的一个实施方案，第一固-液分离步骤后获得的第一浸出溶液可以经历除砷步骤，该第一浸出溶液包含浸出形式的锌和砷的第一部分，其中砷沉淀为砷酸铁和/或臭葱石。可以通过本领域中任何合适的已知方法沉淀砷，例如通过氧化或通过提高pH。
根据本发明的一个实施方案，第一固-液分离步骤后获得的第一浸出溶液可以经历除砷步骤，该第一浸出溶液包含浸出形式的锌和砷的第一部分，其中砷被置换。如果该溶液包含铜，则铜与砷一起被置换。典型地，由第一固-液分离步骤获得的第一浸出溶液可以经历除砷步骤，该第一浸出溶液包含浸出形式的锌和砷的第一部分，其中包含于该溶液中的砷的一部分或全部被置换，任选与铜一起被置换。在置换中，加入锌粉，典型地连续加入。典型地，所加锌粉的量以摩尔计是置换金属的量的1-3倍。在置换步骤中，铜常常被完全置换，且大部分砷(典型地为总共存在的砷的大于75％)被置换。
用锌粉对砷的置换示于两个测试的结果(图5和6)中。两个测试均在70℃的温度下进行。在第一个测试中，相比砷的初始浓度，铜和铁的初始浓度高。在图5中绘制金属浓度与锌粉添加的关系。可以看出，所有的铜、大部分的砷和一部分的镉被置换。第一个置换测试的最终固体(end solid)含有8％的As、5％的Zn、71％的Cu、5％的Cd和3％的Fe。在第二个置换测试中，相比砷的初始浓度，铜和铁的初始浓度低。在图6中绘制金属浓度与锌粉添加的关系。可以看出，在该情况下大部分的砷也被置换。第二个测试的最终固体含有16％的As、50％的Zn、0.9％的Cu、18％的Cd和0.1％的Fe。
同时镉也被部分置换。但是，该工艺可以包括进一步的镉抛光步骤，其中将剩余的镉与溶液中可能的钴和镍一起置换。在置换步骤中，铁保留在溶液中。即便如此，不是所有的砷都被置换，这不会引起问题，因为在最终溶液中允许少量残余浓度的砷。典型地，砷置换后溶液中的铁通过中和和同时氧化而沉淀为氢氧化铁或针铁矿。在同一铁沉淀步骤中，溶液中残余的任何砷将沉淀为砷酸铁。
然后，可以将铁沉淀物再循环至TSL炉，并且这使得以下工艺成为可能：在该工艺中所有来自进料的铁最终以TSL的良性(benign)熔渣产物排出。在再循环的铁沉淀物中少量砷是容许的，因为砷将去往来自TSL炉的烟氧化物并最终以置换的砷结束。从烟氧化物浸出的所有铜会与砷一起置换。如果铜的浓度足够高，那么置换的Cu-As产物可被出售以用于在铜熔炼炉中进一步处理。
可以从烟浸出溶液中用锌粉置换砷，不但可以在具有高浓度的铜的情况下，也可以在溶液中的铜浓度小于砷浓度的1/10的情况下。
可以通过合适的方法进一步处理所获得的硫酸锌溶液。例如可以在现有的锌工厂中进一步处理来自本发明的浸出步骤的硫酸锌溶液。当在独立工厂应用本发明时，可以用标准锌溶液纯化来进一步处理来自浸出步骤的硫酸锌溶液，以去除例如Cu、Cd、Ni和Co。最后，可以使用常规电解沉积将锌回收为SHG阴极。在溶液中显著量的卤化物(例如Cl和F)的情况下，用于锌的溶剂萃取步骤可以用作防止卤化物进入锌电解沉积阶段的屏障。
弱酸浸出步骤和第一固-液分离步骤之后，将所获得的固体物质供给至强酸浸出步骤，其中将该固体物质与第二浸出液接触，以获得第二浸出溶液，该第二浸出溶液包含浸出形式的砷和锌的第二部分以及铟。该第二浸出液典型地包含硫酸。根据本发明的一个实施方案，该第二浸出液包含来自锌电解沉积的废酸。典型地，在强酸浸出步骤中pH低于2.5，更典型地在0.2-低于2.5的范围内，甚至更典型地在0.2-1.0的范围内。第二浸出液包含硫酸2-120g/l，典型地为20-120g/l，更典型地为30-80g/l。典型地，在大气压下进行强酸浸出。典型地，在强酸浸出中温度高于60℃，更典型地为70-100℃。铟在强酸浸出步骤中尽可能地溶解。典型地，在强酸浸出步骤中浸出该起始材料中存在的铟的至少70％。而且典型地，在强酸浸出步骤期间浸出砷和锌的第二部分，典型地，浸出的起始材料中存在的锌的总浸出回收率为98％，砷的总浸出回收率为80％。如果锌的部分在起始材料中作为硫化物，用例如氧气的氧化还对浸出硫化物锌是有益的。
根据本发明的一个实施方案，该方法在强酸浸出步骤之后包括作为第三浸出步骤的超级强酸浸出步骤，以在第二强酸浸出步骤之后分离固体物质。因此，在强酸浸出步骤和超级强酸浸出步骤之间存在固-液分离步骤。为了避免大量三价铁的形成(其会阻碍铟的回收)，优选在第三分离浸出步骤中进行氧化。在该第三步骤中，也可以比第二步骤维持更高的酸度。更高的酸度有利于一些烟氧化物的锌和铟二者的浸出。该第三、所谓的超级强酸浸出步骤的溶液典型地含有大于100g/l硫酸，更典型地140-180g/l硫酸。将来自第三浸出步骤的含铟和锌的溶液返回至第二浸出步骤(逆流)。第三、超级强酸浸出步骤的目的是比第二强酸浸出步骤甚至更进一步地浸出铟和锌。将从由第二、强酸浸出步骤获得的溶液回收浸出的铟。因此，第二浸出步骤也作为用于从第三、超级强酸浸出步骤获得的浸出溶液的还原和中和步骤。在第二浸出步骤中，在通过溶剂萃取回收铟之前将三价铁还原。在通过溶剂萃取回收铟之前三价铁的还原是有利的。
在强酸浸出步骤之后，该方法包括回收步骤，以从第二浸出溶液分离和回收铟。该方法进一步包括第二固-液分离步骤，以从第二浸出溶液分离浸出残余物，该第二浸出溶液包含浸出形式的砷和锌的第二部分以及铟。可以通过任何合适的已知方法进行第二固-液分离步骤，例如增稠、离心、过滤或其任何组合。如上所述，任选在第三、超级强酸浸出步骤中进一步处理所分离的第二浸出残余物(即固体物质)。在该任选步骤之后，可以通过任何合适的已知方法进行第三固-液分离步骤，例如增稠、离心、过滤或其任何组合。将来自任选的第三浸出步骤的溶液返回至第二浸出步骤。所分离的最终浸出残余物典型地包含铅和银。可以通过浮选从浸出残余物回收银，如在一些锌工厂对含铅-银的浸出残余物所实践的那样。
根据本发明的一个实施方案，该方法进一步包括通过溶剂萃取从由第二固-液分离步骤获得的第二浸出溶液回收铟。如果该方法包括任选的第三超级强酸浸出步骤，那么还从第二浸出溶液回收在该步骤期间浸出的金属。典型地，通过D2EHPA(二(2-乙基己基)磷酸)进行溶剂萃取。随后可以将从有机相反萃取的铟置换为固体产物。通过溶剂萃取回收铟之后，可以将含锌和砷的溶液返回至弱酸浸出步骤。
本发明还涉及用于进行本发明的方法的工艺装置。从含锌起始材料分离铟和砷的工艺装置包括
-弱酸浸出单元，其适用于将该起始材料与第一浸出液接触，以获得第一浸出溶液，该第一浸出溶液包含浸出形式的锌和砷的第一部分，
-第一固-液分离单元，其适用于从该第一浸出溶液分离固体物质，
-强酸浸出单元，其适用于将该固体物质与第二浸出液接触，以获得第二浸出溶液，该第二浸出溶液包含浸出形式的锌和砷的第二部分以及铟
-回收单元，以从该第二浸出溶液分离和回收铟。
根据本发明的一个实施方案，该工艺装置在回收单元中进一步包括第二固-液分离单元，其适用于从第二浸出溶液分离浸出残余物，该第二浸出溶液包含浸出形式的砷和锌的第二部分以及铟。
根据本发明的一个实施方案，该工艺装置在强酸浸出单元之后包括第三、超级强酸浸出单元。该超级强酸浸出单元适用于浸出锌和铟二者并与该装置以这样的方式连接：使得可以将来自第三浸出单元的溶液引导至第二浸出单元。
根据本发明的一个实施方案，该工艺装置在回收单元中进一步包括溶剂萃取单元，其适用于从第二浸出溶液回收铟。
根据本发明的一个实施方案，该工艺装置包括除砷单元，其适用于将包含于第一浸出溶液中的砷沉淀为砷酸铁和/或臭葱石。
根据本发明的一个实施方案，该工艺装置包括砷置换单元，其中包含于第一浸出溶液中的部分或全部的砷，以及铜(如果存在的话)被置换。然后可以用溶液中剩余的铁沉淀任何剩余部分的砷。
典型地，该起始材料是包含选自以下元素的烟氧化物尘：锌、铅、银、锗、镉、铜、镍、铟和砷。更典型地，以TSL炉尘的形式从TSL工艺获得该起始材料，所述TSL工艺使用锌精矿和/或锌矿石或锌工厂的中间产物和/或含金属的固体废物作为进料。
附图标记列表
2 烟氧化物尘
4 第一废硫酸
6 弱酸浸出步骤
8 含锌和砷的溶液
9 除砷步骤
10 固体物质
11 砷酸铁/臭葱石沉淀物
12 强酸浸出步骤
13 ZnSO4–溶液
14 第二废硫酸
16 含铟溶液
18 PbAg的固体残余物
20 铟的溶剂萃取步骤
22 含锌和砷的溶液
24 铟置换步骤
26 铟产物
30 砷和铜置换
31 AsCu饼
32 ZnSO4溶液
33 铁沉淀
34 铁沉淀物，可能被循环至TSL炉
35 待进一步纯化的ZnSO4溶液
图3显示本发明的一个示例性实施方案，其中将起始材料烟氧化物尘2与第一废硫酸4一起供给至弱酸浸出步骤6。弱酸浸出步骤中的条件是pH为2.5或更高，典型地在2.5-5的范围内，更典型地为3-4。压力为大气压，且保持温度高于40℃。
在弱酸浸出步骤期间浸出锌和砷的第一部分。弱酸浸出步骤之后，将未浸出的固体10从含砷和锌的溶液8分离。(在图3中没有详细示出固-液分离。)
将所分离的固体物质10与第二废硫酸14一起供给至强酸浸出步骤12。在强酸浸出步骤12中将砷和锌的第二部分以及铟浸出至硫酸中。强酸浸出步骤中的条件为pH低于2.5，典型地在0.2-低于2.5的范围内，更典型地为0.2-1.0，第二浸出液包含硫酸2-120g/l，典型地为20-120g/l，更典型地为30-80g/l。压力为大气压，且保持温度高于60℃。
在强酸浸出步骤12之后，进行第二固-液分离步骤(未示于该图中)，由此形成含铟溶液16和含Pb和Ag的固体残余物18。从该溶液分离和回收铟(未示于该图中)。该方法还可以包括超级强酸浸出步骤(未示于该图中)，以从由强酸浸出步骤获得的固体残余物进一步浸出铟和锌。将来自超级强酸浸出步骤的溶液再循环回到强酸浸出步骤。
图4显示本发明的一个示例性实施方案，其在其他方面等价于图3的示例性实施方案，以下内容除外。将含砷溶液8供给至除砷步骤9，其中含砷溶液经历沉淀并形成砷酸铁和/或臭葱石沉淀物11。将与沉淀物11分离的硫酸锌溶液13供给至溶液纯化和锌电解沉积阶段。
将含铟溶液16供给至铟溶剂萃取步骤20，其中通过使用D2EHPA从溶液16分离铟。将包含锌和砷的溶液22再循环回到弱酸浸出步骤6。将从溶剂萃取步骤20获得的铟进一步供给至铟置换步骤24，由其获得固体铟产物26。
图7显示本发明的一个示例性实施方案，其在其他方面等价于图3的示例性实施方案，以下内容除外。将来自弱酸浸出步骤6的含有锌和砷的溶液8供给至置换步骤30，其中置换铜和至少一部分砷，即将Cu和As还原为固体单质形式。加入锌粉，典型地为连续添加至置换步骤。获得砷-铜饼31。将硫酸锌溶液32供给至铁沉淀步骤33，其中借助于氧化和中和来沉淀砷的第二部分和铁。可以将所形成的沉淀物34循环至TSL炉。将含锌溶液35供给至按照标准锌加工技术的进一步纯化和电解沉积。
对本领域技术人员来说将明显的是，随着技术进步，本发明概念可以以各种方式进行实施。本发明及其实施方案不受上述实施例的限制，而是可以在权利要求书的范围内变化。

Claims (31)

1.一种从含锌起始材料分离铟和砷的方法，其中该方法包括
-弱酸浸出步骤，其中将该起始材料与第一浸出液接触，以获得第一浸出溶液，该第一浸出溶液包含浸出形式的锌和砷的第一部分，
-第一固-液分离步骤，以从该第一浸出溶液分离固体物质，
-强酸浸出步骤，其中将该固体物质与第二浸出液接触，以获得第二浸出溶液，该第二浸出溶液包含浸出形式的砷和锌的第二部分以及铟
-回收步骤，以从该第二浸出溶液分离和回收铟。
2.根据权利要求1的方法，其中该起始材料是包含选自以下元素的烟氧化物尘：锌、铅、银、锗、镉、铜、镍、铟和砷。
3.根据前述权利要求中任一项的方法，其中以TSL炉尘的形式从TSL工艺获得该起始材料，所述TSL工艺使用锌精矿和/或锌矿石和/或锌工厂的中间产物和/或含金属的固体废物作为进料。
4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该方法进一步包括超级强酸浸出步骤以浸出锌和铟二者，典型地是在该强酸浸出步骤之后。
5.根据权利要求4的方法，其中将从该超级强酸浸出步骤获得的溶液返回该强酸浸出步骤。
6.根据权利要求4的方法，其中该超级强酸浸出步骤中的硫酸浓度为100g/l或更高，典型地为140-180g/l。
7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该方法在回收步骤中进一步包括第二固-液分离步骤，以从第二浸出溶液分离浸出残余物，该第二浸出溶液包含浸出形式的砷和锌的第二部分以及铟。
8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该方法在回收步骤中进一步包括通过溶剂萃取从第二浸出溶液回收铟。
9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中使从第一固-液分离步骤获得的第一浸出溶液经历除砷步骤，该第一浸出溶液包含浸出形式的锌和砷的第一部分，其中砷沉淀为砷酸铁和/或臭葱石。
10.根据前述权利要求1-8中任一项的方法，其中使从第一固-液分离步骤获得的第一浸出溶液经历除砷步骤，该第一浸出溶液包含浸出形式的锌和砷的第一部分，其中包含于该溶液中的砷的一部分或全部被置换，任选与铜一起被置换。
11.根据权利要求10的方法，其中在砷置换之后溶液中剩余的铁通过氧化和中和而沉淀，并且溶液中剩余的任何砷同时沉淀为砷酸铁。
12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该方法在弱酸浸出步骤之前包括洗涤步骤，其中用水洗涤或者在碱性条件下洗涤该起始材料，典型地为烟氧化物尘。
13.根据前述权利要求中任一项的方法，其中第一浸出液和第二浸出液包含硫酸。
14.根据前述权利要求中任一项的方法，其中第一浸出液和第二浸出液包含来自锌电解沉积的废酸。
15.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在弱酸浸出步骤中pH为2.5或更高，典型地在2.5-5的范围内，甚至更典型地为3-4。
16.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在大气压下进行弱酸浸出步骤。
17.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在弱酸浸出步骤中温度高于40℃，典型地为50-80℃。
18.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在强酸浸出步骤中pH低于2.5，典型地在0.2-低于2.5的范围内，更典型地在0.2-1.0的范围内。
19.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在大气压下进行强酸浸出步骤。
20.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在强酸浸出步骤中温度高于60℃，典型地为70-100℃。
21.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在强酸浸出步骤中第二浸出液包含硫酸2-120g/l，典型地为20-120g/l，更典型地为30-80g/l。
22.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在弱酸浸出步骤中第一浸出液包含硫酸小于2g/l，典型地小于1.5g/l，更典型地在0.1-1.5g/l的范围内。
23.一种从含锌起始材料分离铟和砷的工艺装置，其中该装置包括
-弱酸浸出单元，其适用于将该起始材料与第一浸出液接触，以获得第一浸出溶液，该第一浸出溶液包含浸出形式的锌和砷的第一部分，
-第一固-液分离单元，其适用于从该第一浸出溶液分离固体物质，
-强酸浸出单元，其适用于将该固体物质与第二浸出液接触，以获得第二浸出溶液，该第二浸出溶液包含浸出形式的砷和锌的第二部分以及铟
-回收步骤，以从该第二浸出溶液分离和回收铟。
24.根据权利要求23的工艺装置，其中该装置在回收单元中进一步包括包括第二固-液分离单元，其适用于从第二浸出溶液分离浸出残余物，该第二浸出溶液包含浸出形式的砷和锌的第二部分以及铟。
25.根据权利要求23或24的工艺装置，其中该装置在回收单元中进一步包括溶剂萃取单元，其适用于从第二浸出溶液回收铟。
26.根据权利要求23-25中任一项的工艺装置，其中该装置进一步包括超级强酸浸出单元，其适用于进一步浸出锌和铟。
27.根据权利要求26的工艺装置，其中该超级强酸浸出单元与该装置连接，使得从该超级强酸浸出单元获得的溶液能够返回该强酸浸出单元。
28.根据前述权利要求23-27中任一项的工艺装置，其中装置包括除砷单元，其适用于将包含于第一浸出溶液中的砷沉淀为砷酸铁和/或臭葱石。
29.根据前述权利要求23-28中任一项的工艺装置，其中装置包括除砷单元，其适用于置换包含于第一浸出溶液中的砷和任选的铜。
30.根据前述权利要求23-29中任一项的工艺装置，其中该起始材料是包含选自以下元素的烟氧化物尘：锌、铅、银、锗、镉、铜、镍、铟和砷。
31.根据前述权利要求23-30中任一项的工艺装置，其中以TSL炉尘的形式从TSL工艺获得该起始材料，所述TSL工艺使用锌精矿和/或锌矿石作为进料。
CN201480071156.7A 2013-12-19 2014-12-18 将铟和砷互相分离的方法及工艺装置 Pending CN105849291A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20136296A FI127003B (en) 2013-12-19 2013-12-19 Process and process arrangements for separating indium and arsenic from each other
FI20136296 2013-12-19
PCT/FI2014/051028 WO2015092150A1 (en) 2013-12-19 2014-12-18 Method and process arrangement of separating indium and arsenic from each other

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105849291A true CN105849291A (zh) 2016-08-10

Family

ID=52396716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480071156.7A Pending CN105849291A (zh) 2013-12-19 2014-12-18 将铟和砷互相分离的方法及工艺装置

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP3084024B1 (zh)
CN (1) CN105849291A (zh)
BR (1) BR112016013645B8 (zh)
EA (1) EA031653B1 (zh)
ES (1) ES2822286T3 (zh)
FI (1) FI127003B (zh)
WO (1) WO2015092150A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017213956B3 (de) 2017-08-10 2018-12-06 Technische Universität Bergakademie Freiberg Verfahren zur Gewinnung von Indium aus wässrigen, metallhaltigen Lösungen
CN113265544B (zh) * 2021-04-13 2022-12-06 江西铜业铅锌金属有限公司 一种全湿法从高铅高铟烟灰中回收铟的工艺
CN113621817A (zh) * 2021-08-19 2021-11-09 重庆大学 一种从转底炉除尘灰中选择性提取铟的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101643853A (zh) * 2009-06-22 2010-02-10 云南锡业集团（控股）有限责任公司 从锡烟尘中提取铟及回收有价金属的方法
CN101660054A (zh) * 2009-07-15 2010-03-03 中国科学院青海盐湖研究所 从铅锌冶炼后的废渣中提取金属铟的方法
CN102618721A (zh) * 2012-02-24 2012-08-01 云南五鑫实业有限公司 含锗铟锌高铁硅锰物料中提取分离锗、铟、锌的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1509537A (en) * 1974-09-13 1978-05-04 Cominco Ltd Treatment of zinc plant residues
FI118226B (fi) 2005-12-29 2007-08-31 Outokumpu Technology Oyj Menetelmä harvinaisten metallien talteenottamiseksi sinkin liuotusprosessissa
CN101629246B (zh) * 2009-08-03 2011-03-30 杨志杰 中和水解除铁法炼锌工艺
FI122676B (fi) 2010-10-12 2012-05-15 Outotec Oyj Menetelmä sinkkisulfaattipitoisen liuoksen käsittelemiseksi

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101643853A (zh) * 2009-06-22 2010-02-10 云南锡业集团（控股）有限责任公司 从锡烟尘中提取铟及回收有价金属的方法
CN101660054A (zh) * 2009-07-15 2010-03-03 中国科学院青海盐湖研究所 从铅锌冶炼后的废渣中提取金属铟的方法
CN102618721A (zh) * 2012-02-24 2012-08-01 云南五鑫实业有限公司 含锗铟锌高铁硅锰物料中提取分离锗、铟、锌的方法

Also Published As

Publication number Publication date
ES2822286T3 (es) 2021-04-30
BR112016013645A8 (pt) 2020-05-26
BR112016013645A2 (pt) 2017-08-08
WO2015092150A1 (en) 2015-06-25
EP3084024B1 (en) 2020-07-08
BR112016013645B1 (pt) 2021-02-23
EA201691062A1 (ru) 2016-11-30
EP3084024A1 (en) 2016-10-26
FI127003B (en) 2017-09-15
BR112016013645B8 (pt) 2023-02-07
EA031653B1 (ru) 2019-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5904459B2 (ja) 高純度硫酸ニッケルの製造方法
CN102747226B (zh) 碱铵硫耦合法处理湿法炼锌废渣的方法
CN102312083A (zh) 一种从高铁高铟锌精矿中提取锌铟及回收铁的方法
CN103667720B (zh) 从锌冶炼高铁氧化锌混合物中回收锌、铟、铁、铅的方法
CN102618719A (zh) 从硫化锌精矿直接浸出锌及回收镓锗铟的方法
JP6077624B2 (ja) 硫酸亜鉛含有溶液の処理方法
CN101994008B (zh) 锌冶炼净化产镍钴渣锌钴分离工艺
CN107208185A (zh) 钪的回收方法
JP5721213B2 (ja) 酸化亜鉛及び／又は金属含有溶液からの純金属インジウムの製造方法
CN103160688A (zh) 锌粉置换法从含锗浸出液中制备锗精矿的方法
AU2017344873B2 (en) Process for recycling cobalt-bearing materials
CN113088710A (zh) 一种铜锗置换渣中铜锗分离的方法
CN106222421A (zh) 一种金泥的处理方法
CN105849291A (zh) 将铟和砷互相分离的方法及工艺装置
CN103014346A (zh) 从钴镍渣中分离锌、铁及钴镍精矿的工艺方法
CN109913658A (zh) 一种含砷铜冶炼烟尘酸浸液砷、铜、锌高效分离与回收的方法
CN109988921A (zh) 一种盐酸-氯盐溶液中分离锑的方法
CN103937975B (zh) 从湿法炼锌浮选银精矿中直接提取银的方法
JP2008208441A (ja) 塩化物水溶液の溶媒抽出方法
CN106906363B (zh) 一种含砷铜渣的处理方法
CN116574908A (zh) 一种锌冶炼过程电解液开路除杂联合回收锌铟的工艺
CN115747500A (zh) 一种高砷含银冶炼渣协同脱除强酸性砷溶液中氯的方法
KR101763549B1 (ko) 출발 물질들로부터 비소를 분리하는 방법 및 장치
Kangas et al. Hydrometallurgical processing of jarosite to value-added products
US20070253878A1 (en) Preparation of Zinc Chemicals from the Minor Flow of a Process

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160810