一種提高鋅精礦中銦回收率的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種提高鋅精礦中銦回收率的工藝，它包括以下步驟：（1）將鋅精礦直接加入到次氧化鋅，先用球磨機球磨后，再進行中性浸出；（2）將中性浸出的濃密底流進行壓濾，濾渣用水或電解廢液漿化后，再進行酸性浸出，得到富銦浸出液；（3）對富銦浸出液進行直接萃取、反萃、置換、電解熔鑄等處理，最終得到精銦產(chǎn)品。該銦提取新工藝可將鋅精礦中銦的回收率提升至75%以上，生產(chǎn)周期縮短至10天以內。
【專利說明】
一種提高鋅精礦中銦回收率的工藝

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型濕法冶金過程中銦提取工藝，屬于有色金屬冶煉領域。

【背景技術】
[0002]銦在地殼中的分布量小且很分散，迄今未發(fā)現(xiàn)它的富礦，只是在鋅、鉛等金屬礦中作為伴生金屬存在，因此把銦和與其類似特征的鎵、鉈、鍺、硒、錸等元素一起列入稀散金屬。1933年，銦首次出現(xiàn)商業(yè)應用，有人將銦添加進某種合金之中。1985年銦錫氧化物(ITO)和磷化銦半導體的開發(fā)和在電子通訊等工業(yè)上的應用，是銦發(fā)展史上的一件大事，從此銦的產(chǎn)需逐漸進入快速增長期。隨著銦深度加工產(chǎn)品的開發(fā)及其廣泛使用，致使銦的市場需求量年年攀升，而全球銦資源日趨緊缺，國際市場精銦價格飛漲，至2000年開始，銦的世界產(chǎn)需量超過了 200t，2005年，銦價創(chuàng)下了 1060美元/kg的歷史最高紀錄。
[0003]中國的銦資源豐富，其儲量在世界上首屈一指，從1955年開始生產(chǎn)銦以來，發(fā)展態(tài)勢一直與世界同步，從20世紀90年代后，中國銦的生產(chǎn)突飛猛進，2001年精銦總產(chǎn)量達至IJ 188t?，F(xiàn)產(chǎn)量和出口量均居世界首位，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的三分之一以上，對世界銦的發(fā)展舉足輕重。
[0004]由于80%的銦伴生于鋅精礦中，因此，在濕法煉鋅過程中進行銦的提取回收是銦生產(chǎn)的主要途徑。目前，常規(guī)的銦提取工藝流程銦回收率約為30-50%，均處于較低水平。常規(guī)銦提取工藝復雜、流程長，銦從鋅精礦到最后的精銦產(chǎn)品最少需要14?17天(其中銦電解周期為7天)的時間，如果遇到流程中的設備或是操作出現(xiàn)問題，很容易造成銦在流程中積壓，占用大量資金，造成企業(yè)資金運轉困難。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明針對上述常規(guī)銦提取工藝的不足，提出了一種流程短、回收率高的銦提取新工藝。本發(fā)明是通過以下技術方案予以實現(xiàn)的:
一種提高鋅精礦中銦回收率的工藝，包括如下步驟:
第一步:將鋅精礦直接加入到次氧化鋅，先用球磨機球磨后，進行中性浸出；
第二步:將中性浸出的濃密底流進行壓濾，濾渣用水或電解廢液漿化后，再送浸出灌進行酸性浸出，得富銦浸出液。
[0006]第三步:對富銦浸出液進行直接萃取、反萃、置換、電解熔鑄等處理，最終得到精銦女口廣叩ο
[0007]優(yōu)選的，所述鋅精礦的加入量與酸性浸出溶液中的三價鐵離子的含量相匹配，酸性浸出溶液中的三價鐵離子與鋅精礦用量的質量比為1:0.5^1.5。
[0008]本發(fā)明新工藝的技術效果如下:
(I)生產(chǎn)周期大大縮短:本發(fā)明新工藝將鋅精礦直接加入到次氧化鋅,先球磨后,再進行中性和酸性浸出，浸出過程中，利用溶液中的三價鐵離子與鋅精礦發(fā)生氧化還原反應，使鋅精礦中的銦通過浸出作用進入溶液，得到富銦浸出液，然后再送后續(xù)處理，省去了鋅精礦提取銦的常規(guī)流程中的“焙燒”、“浸出”、“還原揮發(fā)”等過程，使生產(chǎn)流程大大縮短，銦從鋅精礦至精銦產(chǎn)品的生產(chǎn)周期可縮短至10天(其中銦電解周期為7天)以內。
[0009](2)鋅精礦中銦回收率高:利用鋅精礦直接與溶液中的三價鐵離子反應，不僅提高了鋅精礦中銦的回收率，而且滿足了銦后續(xù)處理過程中對溶液中三價鐵離子濃度低(一般要求小于5g/l)的要求，減少了后續(xù)處理過程中用于三價鐵還原的鐵粉的用量，同時減少了鐵粉凈化渣的產(chǎn)出，進一步提高了銦回收率。銦從鋅精礦至精銦產(chǎn)品的回收率可以提升至75%以上，大大高于常規(guī)的銦回收工藝。
[0010](3)生產(chǎn)工藝簡單:本發(fā)明工藝不需增加任何輔助設備及改造，實施簡單，并可以同步降低富銦浸出液中三價鐵含量，有利于后續(xù)的直接萃取工藝提升銦回收率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的銦提取新工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0012]下面結合具體實例對本發(fā)明作進一步說明。
[0013]原料:含銦0.08%、含鐵4.8%的次氧化鋅培砂100t，含銦0.1%的鋅精礦4t。
[0014]第一步:將含銦0.1%的4t鋅精礦直接加入到含銦0.08%、含鐵4.8%的10t次氧化鋅培砂中，將上述鋅精礦與次氧化鋅混合物先用球磨機球磨，球磨時間大約6?8min，球磨后粒度〈80 μ m，然后進行中性浸出。中性浸出設備由沸騰浸出槽及機械攪拌槽串聯(lián)組成，控制要求:沸騰浸出槽出口 pH值2.0?2.5，機械攪拌槽出口 pH值3.5?4.5。先進行球磨的目的是:為了使鋅精礦和次氧化鋅培砂的粒度更細，可初步溶解部分可溶金屬物料和碳酸鹽，在后述步驟浸出時，可提高鋅等金屬的浸出率，降低渣料量，進而減少壓濾時間，鋅精礦的還原效果更好。
[0015]第二步:將中性浸出的濃密底流用壓濾機進行壓濾，將壓濾后的濾渣用水或少量電解廢液漿化。漿化是在帶攪拌機的漿化槽中進行，先在漿化槽中預先加入一定量的水或是廢液，再加入壓濾渣，壓濾后的濾渣與水或少量電解廢液的比例3?5:1。漿化后，再送浸出灌進行酸性浸出。酸性浸出主要設備是機械攪拌槽，先在攪拌槽中加入漿化好的中性壓濾渣，再加入硫酸進行浸出，一般要求浸出時間達到16小時以上，浸出溫度達到85°C以上，浸出終點酸度控制在100?120g/l。鋅精礦中銦的主要反應機理如下:
In2S3 + 3Fe2 (SO4) 3 = In2(SO4)3 + 6FeS04 + 3S
酸性浸出后，得到富銦浸出液約110m3，含銦約650mg/l，含F(xiàn)e3+約3.6g/l。
[0016]第三步:對第二步產(chǎn)出的富銦浸出液進行直接萃取、反萃、置換、電解熔鑄(直接萃取、反萃、置換為是行業(yè)內通用技術，因此不作詳細介紹)等處理，最終得到含量大于99.995%的精銦產(chǎn)品，銦回收率可達到85%左右。
[0017]為了保證次氧化鋅中的有價金屬具有較高的浸出率并且得到高質量的銦浸出上清液，核心就是要控制鐵在合適的范圍，鋅精礦的用量主要是根據(jù)原料含鐵和酸性浸出上清液含鐵情況來調整增加的，酸性浸出液含鐵主要是三價鐵，如果含三價鐵高，下一步銦回收工藝鐵粉用量大大增加，不僅工作量大，鐵粉也會隨之進入溶液，通過稀貴銦萃取余液送入鋅系統(tǒng)，最終進入鋅浸出渣，也會增加鋅浸出渣的處理成本，同時在揮發(fā)窯處理鋅浸出渣的過程中也可能會影響氧化鋅焙砂原料的質量。
[0018]在本發(fā)明工藝的應用過程中，鋅精礦的加入量最好與酸性浸出溶液中的三價鐵離子的含量相匹配，具體如下:
鋅精礦的理論用量推算:
2Fe3+ ?ZnS設鋅精礦用量X，水分8%，(Zn+S) =80%，
2*5665+32
Ix*80%* (100-8)%
如此算出每還原It Fe3+，還原鋅精礦的理論用量x=l.17。由此依據(jù)再根據(jù)生產(chǎn)實踐，確定還原鋅精礦用量1:0.5^1.5，正常用量約為1:1，反應后將溶液中的三價鐵控制在5g/l以下，這樣效果最優(yōu)。
【權利要求】
1.一種提高鋅精礦中銦回收率的工藝，其特征在于:它包括以下步驟: 第一步:將鋅精礦直接加入到次氧化鋅，先用球磨機球磨后，進行中性浸出； 第二步:將中性浸出的濃密底流進行壓濾，濾渣用水或電解廢液漿化后，再進行酸性浸出，得到富銦浸出液； 第三步:對富銦浸出液進行直接萃取、反萃、置換、電解熔鑄等處理，最終得到精銦產(chǎn)品O
2.根據(jù)權利要求1所述的一種提高鋅精礦中銦回收率的工藝，其特征在于:所述鋅精礦的加入量與酸性浸出溶液中的三價鐵離子的含量相匹配，酸性浸出溶液中的三價鐵離子與鋅精礦用量的質量比為1:0.5^1.5。
【文檔編號】C22B58/00GK104451206SQ201410762323
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月13日 優(yōu)先權日:2014年12月13日
【發(fā)明者】周玉琳, 袁建明, 成世雄, 陳二云, 周新海, 蔣文, 李云新 申請人:株洲冶煉集團股份有限公司