本發(fā)明涉及稀散金屬回收
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種從含銦物料中回收銦的方法。
背景技術(shù)：
：銦屬于稀散金屬，在自然界中沒有獨立的銦礦，全球的銦基本上都是伴生在鋅、鉛和錫等礦物中，在鉛、鋅、錫的冶煉過程中富集到副產(chǎn)品中（統(tǒng)稱含銦物料），含銦量一般為0.05~5%，還包含有鐵、鋅、鉛、錫、鎘、銅等其他金屬成分。目前普遍采用的銦提取工藝的流程為硫酸浸出（溶液除雜）→P204（磷酸二異辛酯）萃取→反萃→置換→熔鑄，但利用該工藝在浸出時存在浸出率不高的問題。通過對含銦料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其原因在于：在鉛、鋅、錫冶煉過程富集的含銦物料中，銦主要以銦的氧化物和硫化物的形式存在，其中銦的氧化物可以溶于硫酸，反應(yīng)方程式如下：In2O3+6H+=2In3++3H2O但銦的硫化物不溶于硫酸，用硫酸無法浸出，因此造成銦的浸出率不高，進(jìn)而使得銦的整體回收率不高。通過對多個含銦物料中銦的組成化驗、以及利用硫酸對含銦物料進(jìn)行浸出試驗，統(tǒng)計結(jié)果如下表1所示：表1含銦物料中銦含量及利用硫酸的浸出率銦含量/浸出率含銦料1含銦料2含銦料3含銦料4含銦料5銦含量（%）3.353.894.123.653.78銦的氧化物比例（%）85.3886.7884.6586.9887.05銦的硫化物比例（%）14.6213.2215.3513.0212.95銦的浸出率（%）83.2585.0482.1684.6884.98從表1中可以看出，在浸出過程中硫化銦基本沒有反應(yīng)，因此造成銦的整體浸出率較低。針對這一結(jié)果，國內(nèi)曾經(jīng)有人研究用鹽酸結(jié)合強(qiáng)氧化物（如H2O2等）來進(jìn)行浸出，取得不錯的效果，基本可以達(dá)到95%的浸出率，以雙氧水為例，反應(yīng)方程式如下：4Cl—+2H2O2=2Cl2+2H2O+O2In2S3+3Cl2=2In3++6Cl—但采用這種浸出方式，得到的含銦溶液在采用P204萃取劑進(jìn)行萃取時，萃取率不好，只有50~60%，嚴(yán)重影響了銦的回收率；且鹽酸浸出時銦溶液中雜質(zhì)高，尤其是鉛也會大量浸出，不但會對造成萃取劑中毒，還會造成粗銦的產(chǎn)品質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。經(jīng)分析其原因主要為：1）P204萃取銦需要在硫酸體系，在鹽酸體系中萃取收率不好。2）用鹽酸浸出鉛大量被浸出，生成鉛的絡(luò)合物，在萃取過程中被萃取，如下式所示：Pb2++4Cl—=PbCl42-技術(shù)實現(xiàn)要素：針對目前含銦料生產(chǎn)過程中存在的浸出率低、及上述采用鹽酸浸出時帶來的問題，本發(fā)明提出一種體系優(yōu)化的解決方案，通過將含銦溶液加入足量的硫酸根離子，使含銦溶液由鹽酸體系優(yōu)化為硫酸體系，以滿足后續(xù)萃取需求，并可以使鉛含量得到有效控制，從而既保證了浸出過程中較高的浸出率，又維持了銦的萃取率高和產(chǎn)品質(zhì)量高的優(yōu)勢，徹底解決了目前含銦料生產(chǎn)過程中存在的浸出率低、萃取率低、產(chǎn)品雜質(zhì)含量高的現(xiàn)象。本發(fā)明提供的從含銦物料中回收銦的方法，包括如下主要步驟。步驟a、浸出采用鹽酸浸出，并在一定的溫度條件下加入氧化劑（雙氧水、二氧化錳、高錳酸鉀、氯酸鉀等），利用氧化物和鹽酸的反應(yīng)產(chǎn)生氯氣來提高浸出率。以雙氧水為例，反應(yīng)如下：4Cl—+2H2O2=2Cl2+2H2O+O2In2S3+3Cl2=2In3++6Cl—優(yōu)選地，浸出溫度控制在95~100℃，浸出時間3~5個小時，這樣浸出率可以達(dá)到95%~98%。浸出結(jié)束后加適量絮凝劑澄清沉淀，得到上清液，進(jìn)入下一步驟。步驟b、還原由于萃取劑P204在萃取時只對Fe3+進(jìn)行萃取，而Fe2+基本不萃取，因此，為了提高銦的收率，需要對上清液中的Fe3+進(jìn)行還原，保證在萃取過程中鐵不會隨著銦一起被萃取。在上述得到的含銦溶液中加入足量的鐵粉，以還原其中的Fe3+，反應(yīng)如下：Fe+2Fe3+=3Fe2+優(yōu)選地，在還原結(jié)束后加入適量的草酸，以保持Fe2+處于穩(wěn)定狀態(tài)，不再被還原，消除上述步驟加入的氧化劑影響。步驟c、體系優(yōu)化對上述還原后的溶液調(diào)節(jié)PH值至合適大小，然后加入足量的含硫酸根的化學(xué)試劑，從而使含銦溶液的體系由原來的鹽酸體系變成了硫酸體系，既能夠滿足后續(xù)萃取的需求，并且從鹽酸體系優(yōu)化成硫酸體系后，鉛也得到有效的控制，具體反應(yīng)如下：Pb2++SO42-=PbSO4↓其中，優(yōu)選地，含硫酸根的試劑的加入量控制在使溶液中硫酸根含量為80~150g/l，攪拌均勻后澄清，得到體系優(yōu)化后的含銦溶液，進(jìn)入下一步驟。步驟d、萃取將上述含銦溶液用含P204的有機(jī)相進(jìn)行萃取，萃取后得到含銦有機(jī)相。步驟e、銦生產(chǎn)萃取后得到的含銦有機(jī)相經(jīng)反萃、除鎵、除雜、溶解等操作后，用鋁板或鋅板置換后得到海綿銦，海綿銦鑄錠得到含銦量大于99%的粗銦。本發(fā)明解決了目前含銦料生產(chǎn)過程中存在的浸出率低、萃取率低、產(chǎn)品雜質(zhì)含量高的問題，采用本發(fā)明方法進(jìn)行銦的提取，浸出率可以達(dá)到95%以上，比同行業(yè)采用硫酸浸出高近10個百分點，技術(shù)優(yōu)勢明顯；工藝操作簡單，可操作性強(qiáng)，很容易實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。附圖說明圖1是本發(fā)明實施例的從含銦物料中回收銦的方法的流程示意圖。具體實施方式以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明實施方式做進(jìn)一步詳細(xì)闡述。結(jié)合圖1所示，本發(fā)明實施例的從含銦物料中回收銦的具體生產(chǎn)工藝流程如下。1、浸出根據(jù)物料中的In2S3含量加入一定比例的鹽酸，并加入蒸汽進(jìn)行加熱，再加熱到一定的溫度時加入氧化劑，具體參數(shù)如下：（1）浸出時按照液固比為3~5:1的比例加入鹽酸；（2）酸度（即氫離子濃度）為6~8mol/l；（3）氧化劑加入量以雙氧水為例，根據(jù)物料中的In2S3含量按照In2S3:H2O2摩爾比為1:1.5~3的比例加入雙氧水；（4）浸出溫度控制在95~100℃；（5）浸出時間3~5個小時。2、還原將上述得到的含銦溶液加入足量的鐵粉還原其中的Fe3+，還原結(jié)束后加入適量的草酸，保持Fe2+處于穩(wěn)定狀態(tài)，不再被還原。3、體系優(yōu)化將上述還原后的溶液控制在一定的酸度，然后加入硫酸鈉、硫酸鉀或者硫酸銨，攪拌均勻后澄清，得到含銦料液，進(jìn)入下一步驟。該步驟具體參數(shù)如下：（1）酸度控制在1~1.2mol/l；（2）溶液中硫酸根含量為80~150g/l。4、萃取將上述銦溶液用含30%的P204和70%的磺化煤油的有機(jī)相進(jìn)行萃取，萃取條件：有機(jī)相與溶液相（體積）比為3~5:1；溫度為10~25℃。經(jīng)驗證，萃取率可以達(dá)到99%以上。5、反萃用6mol/L的鹽酸反萃含銦有機(jī)相中的銦離子，得到含銦反萃液，并進(jìn)行除鎵、除雜、溶解等操作。6、置換反萃后采用金屬置換的方式得到海綿銦，例如可用鋁板或鋅板進(jìn)行置換。7、熔鑄將所述海綿銦取出，擠出水分，經(jīng)過熔鑄得到含銦量大于99%的粗銦銦錠。綜上所述，本發(fā)明通過采用鹽酸加氧化劑浸出的方式，浸出率較采用硫酸浸出提高了近10個百分點，徹底解決了目前銦提取浸出率低的問題；得到的含銦料液用鐵粉與草酸相結(jié)合還原，可以使還原后的二價鐵離子處于穩(wěn)定狀態(tài)；通過加入硫酸鈉或者硫酸銨，使含銦料液由鹽酸體系變成硫酸體系，滿足了后續(xù)萃取的要求，且使浸出的鉛在萃取過程中得到有效控制，保證銦的產(chǎn)品質(zhì)量。采用本發(fā)明方案進(jìn)行銦的提取，較同行業(yè)收率高近1個百分點，技術(shù)優(yōu)勢明顯。以上實施例僅用于對本發(fā)明進(jìn)行具體說明，其并不對本發(fā)明的保護(hù)范圍起到任何限定作用，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求確定。根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開的技術(shù)方案，可以推導(dǎo)或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3