CN109943720B - 一种低铟高铁含锌溶液综合回收锌铟的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低铟高铁含锌溶液综合回收锌铟的方法，其步骤为：(1)针铁矿法除铁；(2)稀硫酸淋洗；(3)铁屑还原；(4)铟离心萃取；(5)铟离心反萃；(6)锌粉置换；(7)除铁后液中的锌使用萃取剂P204进行萃取，硫酸反萃后进入电积，最终得到阴极锌。本发明方法有效解决了溶液中铟浓度过低难分离的问题，实现了铟锌的综合回收。

Description

一种低铟高铁含锌溶液综合回收锌铟的方法
技术领域
本发明属于有色金属湿法冶金领域，涉及一种低铟高铁含锌溶液综合回收锌铟的方法。
背景技术
铟作为一种稀散金属，通常难以作为目的金属直接进行回收，更多的情况是在锌的浸出过程中跟锌一起回收，但是在其浓度较低时，很难达到跟锌一起回收的目的。而铁作为锌浸出过程中的杂质，其去除是一个十分困难的课题。
因此，急需一种针对低铟高铁含锌溶液的综合回收工艺。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种低铟高铁含锌溶液综合回收锌铟的方法，有效解决了溶液中铟浓度过低难分离的问题，实现了铟锌的综合回收。
为实现上述目的，本发明提供一种低铟高铁含锌溶液综合回收锌铟的方法，包括如下步骤：
(1)针铁矿法除铁：低铟高铁含锌溶液使用锌焙砂作为pH调节剂调节pH值在4.0～4.5，初次加入针铁矿晶种3～5g/L，控制温度65℃～75℃，反应时间2～2.5小时，分离除铁后液和含铟针铁矿。
为了保证针铁矿的析出，需要保证溶液中的Fe2+全部被氧化成Fe3+，反应过程中Fe3 +浓度低于1g/L。
锌焙砂主要成分是氧化锌，可用于调节溶液pH，针铁矿在生成过程中会吸附浓度较低的离子，提高pH有利于离子在针铁矿上吸附，最终形成含铟针铁矿。
(2)稀硫酸淋洗针铁矿：采用浓度2％～5％(v/v)的稀硫酸淋洗针铁矿，固液比为1:10～1:15，维持pH>1.5，淋洗时间为0.5～1小时，保证吸附在针铁矿中的铟全部进入稀硫酸溶液；
(3)铁屑还原：在稀硫酸溶液中添加铁屑，添加量为理论量的1.2倍，反应温度60℃～65℃，使淋洗液中存在的少量Fe3+还原为Fe2+，得到还原后液；
(4)铟离心萃取：还原后液采用离心萃取机加萃取剂P204萃取铟：还原后液直接通入到离心萃取机，还原后液与萃取剂的混合速度为3000rpm，流比为5：1，萃取剂P204的浓度为20％，串联级数2级，萃取后铟进入有机相；
(5)铟离心反萃：采用50g/L稀硫酸反萃负载铟的有机相，硫酸与有机相剂的混合速度为3000rpm，流比为1：15，串联级数1级，铟以硫酸铟的形式进入水相；
(6)锌粉置换：使用锌粉置换铟，将锌粉添加到水相中，锌粉的添加量为理论量的1.2倍，得到海绵铟；
(7)除铁后液中的锌使用萃取剂P204进行萃取，硫酸反萃后进入电积，最终得到阴极锌。
优选地，所述的针铁矿除铁过程的pH比通常的针铁矿pH高0.5～1.0。
优选地，步骤(7)所述萃取方法为：萃取过程萃取剂P204浓度为25％，O/A流比为1：1，萃取时间3～5min，分相时间0.5～2min，级数为3～5级。
优选地，步骤(7)所述反萃方法为：反萃用硫酸为100g/L，O/A流比为2：1，反萃时间3～5min，分相时间0.5～2min，级数1～2级。
优选地，所述萃取剂P204的稀释剂为MextralDT100。
本发明的有益效果在于：
本发明提供一种低铟高铁含锌溶液综合回收锌铟的方法，先利用针铁矿的吸附性能浓缩铟，再通过淋洗进一步提高铟溶出的浓度，最后再根据铟优秀的萃取动力学性能，通过离心萃取机对其进一步除杂浓缩，保证除铁和浓缩铟同步进行，实现了铟锌的综合回收。
附图说明
图1为本发明所提供的低铟高铁含锌溶液综合回收锌铟的方法的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，1、低铟高铁含锌溶液；2、针铁矿法除铁；3、含铟针铁矿；4、除铁后液；5、稀硫酸淋洗；6、铁屑还原；7、铟离心萃取；8、铟离心反萃；9、锌粉置换；10、海绵铟；11、锌萃取；12、锌反萃；13、锌电积；14、阴极锌。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
将本发明方法应用于内蒙古某低铟高铁含锌溶液。该溶液中锌浓度为5.8g/L，铟浓度为54mg/L，铁浓度为32.6g/L。
1)针铁矿法除铁：pH值维持在4.5，使用锌焙砂作为pH调节剂，温度70℃，反应时间2小时，需要保证溶液中的Fe2+全部被氧化成Fe3+，反应过程中Fe3+浓度低于1g/L，针铁矿中含铟0.15％；
2)稀硫酸淋洗：采用浓度5％(v/v)的稀硫酸淋洗针铁矿，固液比为1：10，维持pH>1.5，淋洗时间为1.5小时，保证吸附在针铁矿中的铟全部进入硫酸溶液，铟浓度为618mg/L；
3)铁屑还原：淋洗液中添加铁屑，添加量为理论量的1.2倍，反应温度65℃，使淋洗液中存在的少量Fe3+还原为Fe2+；
4)铟离心萃取：还原后液采用离心萃取机加萃取剂P204萃取铟：还原后液直接通入到离心萃取机，料液与萃取剂的混合速度为3000rpm，流比为5：1，萃取剂P204的浓度为20％，串联级数2级；
5)铟离心反萃：采用50g/L稀硫酸反萃负载铟的有机相，硫酸与有机相剂的混合速度为3000rpm，流比为1：15，串联级数1级；
6)锌粉置换：使用锌粉置换铟，锌粉的添加量为理论量的1.2倍，得到的海绵铟含量为95％；
7)除铁后液中的锌使用萃取剂P204进行萃取，硫酸反萃后进入电积，最终得到阴极锌：萃取过程萃取剂P204浓度为25％，O/A流比为1：1，萃取时间5min，分相时间2min，级数为3级；反萃用硫酸为100g/L，O/A流比为2：1，萃取时间3min，分相时间2min，级数1级，电积得到的阴极锌纯度在99.5％以上。
实施例2
将本发明方法应用于广西某低铟高铁含锌溶液。该溶液中锌浓度为12.6g/L，铟浓度为32mg/L，铁浓度为26.8g/L。
1)针铁矿法除铁：pH值维持在4.5，使用锌焙砂作为pH调节剂，温度70℃，反应时间2小时，需要保证溶液中的Fe2+全部被氧化成Fe3+，反应过程中Fe3+浓度低于1g/L，针铁矿中含铟0.1％；
2)稀硫酸淋洗：采用浓度2％(v/v)的稀硫酸淋洗针铁矿，固液比为1：15，维持pH>1.5，淋洗时间为1小时，保证吸附在针铁矿中的铟全部进入硫酸溶液，铟浓度为520mg/L；
3)铁屑还原：淋洗液中添加铁屑，添加量为理论量的1.2倍，反应温度60℃，使淋洗液中存在的少量Fe3+还原为Fe2+；
4)铟离心萃取：还原后液采用离心萃取机加萃取剂P204萃取铟：还原后液直接通入到离心萃取机，料液与萃取剂的混合速度为3000rpm，流比为5：1，萃取剂P204的浓度为20％，串联级数2级；
5)铟离心反萃：采用50g/L稀硫酸反萃负载铟的有机相，硫酸与有机相剂的混合速度为3000rpm，流比为1：15，串联级数1级；
6)锌粉置换：使用锌粉置换铟，锌粉的添加量为理论量的1.2倍，得到的海绵铟含量为92％；
7)除铁后液中的锌使用萃取剂P204进行萃取，硫酸反萃后进入电积，最终得到阴极锌：萃取过程萃取剂P204浓度为25％，O/A流比为1：1，萃取时间4min，分相时间1.5min，级数为3级；反萃用硫酸为100g/L，O/A流比为2：1，萃取时间5min，分相时间2min，级数1级，电积得到的阴极锌纯度在99％以上。
从上述实施例可以看出，本发明提供的一种低铟高铁含锌溶液综合回收锌铟的方法，有效解决了溶液中铟浓度过低难分离的问题，特别是溶液中铟浓度在30～80mg/L，铁浓度在20～50g/L的含锌溶液，溶液中铟和锌均可得到单独产品，实现了铟锌的综合回收，获得的锌纯度可达99％以上，海绵铟含量90％以上。

Claims (1)

1.一种低铟高铁含锌溶液综合回收锌铟的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)针铁矿法除铁：低铟高铁含锌溶液使用锌焙砂作为pH调节剂调节pH值在4.0～4.5，初次加入针铁矿晶种3～5g/L，控制温度65℃～75℃，反应时间2～2.5小时，分离除铁后液和含铟针铁矿；
(2)稀硫酸淋洗：采用体积比为2％～5％的稀硫酸淋洗针铁矿，固液比为1:10～1:15，维持pH>1.5，淋洗时间为0.5～1小时，保证吸附在针铁矿中的铟全部进入稀硫酸溶液；
(3)铁屑还原：在稀硫酸溶液中添加铁屑，添加量为理论量的1.2倍，反应温度60℃～65℃，使硫酸溶液中存在的少量Fe3+还原为Fe2+，得到还原后液；
(4)铟离心萃取：还原后液采用离心萃取机加萃取剂P204萃取铟：还原后液直接通入到离心萃取机，还原后液与萃取剂的混合速度为3000rpm，流比为5：1，萃取剂P204的体积百分比分数为20％，串联级数2级，萃取后铟进入有机相；
(5)铟离心反萃：采用50g/L稀硫酸反萃负载铟的有机相，硫酸与有机相剂的混合速度为3000rpm，流比为1：15，串联级数1级，铟以硫酸铟的形式进入水相；
(6)锌粉置换：使用锌粉置换铟，将锌粉添加到水相中，锌粉的添加量为理论量的1.2倍，得到海绵铟；
(7)除铁后液中的锌使用萃取剂P204进行萃取，硫酸反萃后进入电积，最终得到阴极锌；
其中，所述的针铁矿除铁过程的pH比通常的针铁矿pH高0.5～1.0；
步骤(7)所述萃取方法为：萃取过程萃取剂P204浓度为25％，O/A流比为1：1，萃取时间3～5min，分相时间0.5～2min，级数为3～5级；
步骤(7)所述反萃方法为：反萃用硫酸为100g/L，O/A流比为2：1，反萃时间3～5min，分相时间0.5～2min，级数1～2级；
所述萃取剂P204的稀释剂为MextralDT100。
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