專利名稱：一種從富銦底鉛中提取銦的技術(shù)的制作方法
一種從富銦底鉛中提取銦的技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金化工領(lǐng)域，涉及一種從富銦底鉛中電解-萃取提取銦的技術(shù)。背景技術(shù)：
名稱解釋P2。4為二-(2-乙基己基)磷酸。銦與其它稀散元素一樣，無獨(dú)立可 供開采的工業(yè)礦床，主要與鉛、鋅、銅、錫等礦物共生，是資源綜合利用的產(chǎn) 物。在這些主體金屬提煉過程中，伴生的銦依工藝條件的不同而在煙塵、冶煉 廢渣(爐渣、浸出渣、凈化渣等)、煙灰、含銦廢料等產(chǎn)物中得到不同程度的 富集而作為提銦原料，再經(jīng)各種化學(xué)冶金方法制備粗銦。鋅精礦伴生的銦在火法煉鋅過程中進(jìn)入粗鋅，在粗鋅精餾過程中，銦與鉛 一起進(jìn)入鉛塔的熔析爐，經(jīng)熔析獲得到含銦底鉛；另外，含銦硬鋅在火法處理 過程中也產(chǎn)得一種富銦底鉛；含銦、鉛煙塵、陽極泥等物料在火法熔煉等處理 過程中亦可獲得富銦底鉛。富銦底鉛的化學(xué)成分大致為(重量百分比含量)InO. 5 1.2%、 Pb94 96%、 Znl 3%、 Fe 0. 05 0. 1%、 As 0. 02% 0. 1%。銦在底鉛中大多以金屬共熔體等形式存在，提取難度很大。如在《有色金屬(冶煉部 分)》中的"從電爐底鉛中回收鍺和銦" 一文記載為了回收底鉛中的銦，一 般基于銦和大多數(shù)雜質(zhì)金屬與氧的親和力比鉛大的原理，向熔融粗鉛溶液中鼓 風(fēng)氧化，使銦和其他雜質(zhì)金屬優(yōu)先氧化進(jìn)入浮渣，粗鉛則進(jìn)行電解精煉。浮渣 經(jīng)水洗脫堿后，再以無機(jī)酸作為浸出劑，使浮渣中的InA與之反應(yīng)生成In2(S04)3 進(jìn)入溶液；大量的PbO則生成不溶的PbS04沉淀，而與銦相分離，然后過濾所得 的浸出液，則經(jīng)常規(guī)的"鋁板置換-壓團(tuán)堿熔"處理工藝得到粗銦。該工藝雖可 實(shí)現(xiàn)銦的較好回收，但也存在流程過長的缺點(diǎn)，銦的直收率只有70 75%左右， 總收率也不過85%左右。氧化造渣工序中，造渣溫度和鼓風(fēng)壓力分別為800 900'C和0. 15 0.24MPa，動力消耗和能耗較大，還要消耗大量昂貴的燒堿，而 且工作條件惡劣。浮渣用硫酸浸出，銦的浸出率只有85%左右；如采用HC1+H2SC^ 混酸浸出，且加入KMn04氧化劑，銦一次浸出率雖可增至90%以上，但生產(chǎn)成本 也大幅上升；另外，由于浸出液含銦濃度不高，以及浮渣水洗脫堿的緣故，整 個丄藝過程中廢水排放量大，環(huán)境污染嚴(yán)重。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種流程簡短、生產(chǎn)成本低、 有價金屬回收率高、環(huán)境友好的從富銦底鉛中提取銦的技術(shù)，本發(fā)明在有效回 收銦的同時，還可直接得到高品位的電鉛。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種從富銦底鉛中提取銦的 技術(shù)，包括底鉛電解和電解液提銦，將富銦底鉛熔解并澆鑄成陽極板，以不銹 鋼板或精鉛板為陰極，在一種含氟的酸性水溶液中進(jìn)行電解，電解的工藝條件為電流密度140 200A/m2，電解周期24 92h，電解液循環(huán)量0 1500L/h， 電解溫度為25 60°C，極距4 12cm，電解前液中含In《2. Og/L，每噸電鉛中 加入的電解添加劑為骨膠0.4 0. 5kg、木質(zhì)磺酸鈉0. 25 0. 45kg;銦從陽極 電溶而富集于電解液，鉛在陰極沉積成電鉛；再用P2。4從電解液中萃取銦，萃銦 的工藝條件為有機(jī)相的重量百分比含量組成是30% 2。4+70%磺化煤油，萃取級 數(shù)2 4級，相比V。
VA=1(3 5);并用鹽酸反萃得到富銦反萃液，反萃條件為 鹽酸濃度4 7 inol L—、相比V。
VA=(4 6) : 1、級數(shù)為3 5級，富銦反萃液 先用堿液調(diào)節(jié)pH值=1. 0 4. 0，再在5 6(TC進(jìn)行鋁板置換得到海綿銦。所述富銦底鉛是指粗鋅火法精煉的精餾塔底鉛、或硬鋅火法處理的底鉛、 或含銦、鉛物料火法熔煉所得到富銦底鉛，其化學(xué)成分的重量百分比含量為 In 0. 3 1.2、 Pb 85. 2 98. 5、 Zn 0. 5 2. 5、 Sb 0. 32 0. 85、 Sn 0. 5 1.5。所述含氟的酸性水溶液是氟硅酸鉛溶液，其成分為(g，L—'): H2SiFH190 231、 Pb60 110、 In《2.0、 Sn《1.26。本發(fā)明的有益效果是工藝流程簡短，有價金屬回收率高，試劑消耗小， 生產(chǎn)成本低，流程閉路循環(huán)，環(huán)境友好，屬于清潔生產(chǎn)工藝，在有效回收銦的 同時，還能直接得到電鉛產(chǎn)品。
圖1是本發(fā)明的工藝流程方框示意圖。具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。一種從富銦底鉛中提取銦的技術(shù)，包括底鉛電解和電解液提銦，參見圖l， 原料為富銦底鉛，該富銦底鉛是指粗鋅火法精煉的Btt塔底鉛、或硬鋅火法處理 的底鉛、或含銦、鉛物料火法熔煉所得到富銦底鉛，B財荅(B號塔)是粗鋅精餾 精煉中的一種精餾塔。粗鋅在鉛塔高溫加熱和冷凝，粗鋅中低沸點(diǎn)的金屬成為 蒸汽與含高沸點(diǎn)金屬實(shí)現(xiàn)分離，在鉛塔未蒸發(fā)而含有較多高沸點(diǎn)金屬的鋅，自 鉛塔下部流入熔析爐，熔體分三層，最上層為含鉛鋅，亦稱無鎘鋅或B號鋅，隨后將Btt號鋅加入B財荅進(jìn)行精餾，實(shí)現(xiàn)鋅與鉛、銦、鐵等高沸點(diǎn)金屬的分離，B塔底部產(chǎn)出的粗鉛又稱底鉛。其化學(xué)成分的重量百分比含量為In0.3 1.2、 Pb 85. 2 98. 5、 Zn 0. 5 2. 5、 Sb 0. 32 0.85、 Sn 0. 5 1.5;首先將富銦底 鉛熔解并澆'鑄成陽極板，以不銹鋼板或精鉛板為陰極，在一種含氟的酸性水溶 液中進(jìn)行電解，該含氟的酸性水溶液是氟硅酸鉛溶液，其成分為(g，L—》 貼iFJ90 231、 Pb60 110、 In《2.0、 Sn《1.26;電解的工藝條件為電流密 度140 200A/m2，電解周期24 92h，電解液循環(huán)量0 1500L/h，電解溫度為 25 60°C，極距4 12cm，電解前液中含In《2. Og/L，每噸電鉛中加入的電解 添加劑為骨膠0.4 0.5kg、木質(zhì)磺酸鈉0. 25 0. 45kg;銦從陽極電溶而富集 于電解液，鉛在陰極沉積成電鉛；再用P,從電解液中萃取銦，萃銦的工藝條件 為有機(jī)相的重量百分比含量組成是30% 2。4+70%磺化煤油，萃取級數(shù)2 4級， 相比V。
VA=1 (3 5);并用鹽酸反萃得到富銦反萃液，反萃條件為鹽酸濃度4 7mo1 L/1，相比V。
VA=(4 6) : 1、級數(shù)為3 5級，富銦反萃液先用堿液調(diào)節(jié) pH值二l. 0 4. 0，再在5 6(TC進(jìn)行鋁板置換得到海綿銦。本發(fā)明工藝流程簡短， 有價金屬回收率高，試劑消.耗小，生產(chǎn)成本低，流程閉路循環(huán),，環(huán)境友好，屬 于清潔生產(chǎn)工藝，在有效回收銦的同時，還能直接得到電鉛產(chǎn)品。 實(shí)施例1:1. 將化學(xué)成分為(%): In : 0.357、 Pb: 88.89、 Zn: 8.75、 Cu: 0.006、 Fe: 0.0023、 As: 0.023、 Sb: 0.32、 Ge: 0.021、 Sn : 0.8、 Ag〈0. 0005的富銦 底鉛熔解并鑄成長X寬二20cmX 12cm的陽極板。2. 以不銹鋼板為陰極，在化學(xué)成分為(g/L): Pb2+: 83.46、 SiF62—: 196.54、In": 1.91的硅氟酸鉛溶液中進(jìn)行底鉛電解，電解前液的電解工藝條件為電流密度155A'nf2，電解周期24h，電解液循環(huán)量lOOmL h—'，溫度為25°C，極距 40腿，電解添加劑為骨膠0. 5kg/t鵬、木質(zhì)磺酸鈉0.45 kg/t s。陽極消耗 276. 15g，析出含Pb98.3196的電鉛285.05g，產(chǎn)出2. 32g的陽極泥，其化學(xué)成分 及組成為(％): Pb: 7.73、 In: 0.263。整個電解工序銦電溶率為91%，鉛析出 率和電流效率均〉98%。電解后液的化學(xué)成分為(g/L): Pb2+: 76. 87、SiF,: 208. 11、 In3+: 2.33。3. 將以上電解后液用P,萃取銦并用鹽酸反萃銦，其操作條件為①有機(jī)相組成P2。4和磺化煤油3 : 7體積比，②萃取級數(shù)為3級、v。
vA=i: 3，③負(fù)載有機(jī)相用200g I/1的硅氟酸洗滌，V。
VA=1 : l、級數(shù)為4級，④有機(jī)相用6mo1 L—' 的鹽酸反萃、VQ:VA=3:1、級數(shù)為3級，⑤溫度為25。C，振蕩與靜置時間均為5min。萃余液和反萃液中銦的含量分別為0.00008g/L和9. 236g/L，萃余液中 Pb與Zn的濃度為痕量；銦的萃取率和反萃率均>96%。實(shí)施例2:l將化學(xué)成分為(%): In: 0.888、 Pb: 97.33、 Zn: 0.98、 Cu〈0.00K Fe: 0.0026、 Sb: 0.44、 Ge: 0.018、 Sn: 1.19、 Ag: 0.00013的富銦底鉛熔解并鑄 成長X寬42. 5cmX7. 2cm的陽極板。2. 以不銹鋼板為陰極，在化學(xué)成分為(g/L): Pb2+93.27 103.87、 SiF62—196. 54 230. 40、 In3+1. 436 1. 592的硅氟酸鉛溶液中進(jìn)行三個循環(huán)周期 的"底鉛電解-電解液P,萃取銦-鹽酸反萃提銦"作業(yè)。電解工藝條件為電流 密度155A m—2，電解周期24h，電解液循環(huán)量lOOmL h—、溫度為室溫，極距 40腿，電解添加劑為骨膠0.5kg/t柳、木質(zhì)磺酸鈉0.45kg/t s。全過程共消耗 陽極460.65g，產(chǎn)出含Pb98.42。/。的電鉛475.65g。產(chǎn)出陽極泥6.35g，其化學(xué)成 分為(％): Pb9.30、 In0.37、 AgO. 05;銦電溶率為99.28%，鉛析出率和電流效 率分別為91.43%和96.82%。電解后液的化學(xué)戒分為(g/L): Pb2+ 99.82、 SiF62—229. 58、 In3+2. 23。 '3. 實(shí)施例1萃銦條件，將以上電解后液共計6. 28L進(jìn)行P測萃取銦并用鹽酸 反萃銦，電解液萃銦第一循環(huán)周期所用的萃取劑為新配的有機(jī)相，后續(xù)周期萃 銦所用的有機(jī)相由上一循環(huán)周期的反萃工序所得的有機(jī)相再生而來，萃余液和 反萃液中銦的平均含量分別為0.064g/L和32.78g/L，銦的萃取率和反萃率均 >95%。4. 有機(jī)相再生，用7%的草酸溶液再生有機(jī)相，其工藝條件為v。
vA=4 : i，級數(shù)為4級，溫度為3(TC，振蕩與靜置時間均為5min。實(shí)施例3:1. 將化學(xué)成分平均為(％): InO. 31、 Pb97. 33、 Znl.81、 SbO. 31、 Sn 0. 62的富銦底鉛熔解并鑄成陽極板2. 以精鉛為陰極，在化學(xué)成分為(g/L): Pb2+106. 01、SiF,194. 33、 In3+0. 069、 Snl.16的硅氟酸鉛溶液中進(jìn)行富銦底鉛電解。電解工藝條件為電流密度 193.82A/m2，同極中心距90腿，電解液溫度41 43°C，電解液循環(huán)速度15 25L/min，陰陽極周期3d，電解添加劑為骨膠0. 4kg/t s、木質(zhì)磺酸鈉0. 25kg/t 電鉛。電解過程共消耗陽極74.95t，產(chǎn)出含Pb 99.99。/。的電鉛74.53t，銦電溶率 為95.53%，鉛析出率和電流效率分別為96.35%%和89.45%。電解后液的化學(xué)成 分為(g/L): Pb2+16. 66、 SiF/—233. 33、 In3+4. 993. 取lm3以上電解后液萃銦，其主要技術(shù)條件如下(l)P，萃取，有機(jī)相組 成30。/oP2。4+70。/。煤油、相比V。 Va=1 : 2、萃取級數(shù)4級、原液流速40mL/s、有機(jī) 相流速20mL/s; (2)萃取相洗滌，硅氟酸洗液濃度200g/L、流速10mL/s、洗滌相 比V。
VA=2 : 1、洗滌級數(shù)4級，硅氟酸洗滌液成分為(g/L): In0.45、 SnO. 04、 SbO, 023; (3)鹽酸反萃，鹽酸濃度6mo1 L—1、相比V。 : VA=3 : 1、反萃級數(shù)4級、 反萃銦液流速6 mL/s，萃余液成分(g/L): In0.0012、 SnO. 57、 SbO. 18;反萃 液含In41. 12g/L; (5)反萃后液用5%草酸溶液再生，草酸溶液流速為10mL/s，草 酸再生液的成分(g/L): InO. 000068、 Sn0.012、 SbO. 045。銦的萃取率和反萃 率均〉980/0;4. 富銦反萃液加堿液調(diào)節(jié)pH值=2. 0，在45"C下后采用常規(guī)的鋁板置換制備 海綿銦，海綿銦再經(jīng)壓團(tuán)和片堿熔鑄即得粗銦產(chǎn)品，其成分為(％): In97.53、 SnO.ll、 Pbl.7、 CdO. 0069。鋁板置換率99. 24%。
權(quán)利要求
1、一種從富銦底鉛中提取銦的技術(shù)，包括底鉛電解和電解液提銦，其特征是將富銦底鉛熔解并澆鑄成陽極板，以不銹鋼板或精鉛板為陰極，在一種含氟的酸性水溶液中進(jìn)行電解，電解的工藝條件為電流密度140～200A/m2，電解周期24～92h，電解液循環(huán)量0～1500L/h，電解溫度為25～60℃，極距4～12cm，電解前液中含In≤2.0g/L，每噸電鉛中加入的電解添加劑為骨膠0.4～0.5kg、木質(zhì)磺酸鈉0.25～0.45kg；銦從陽極電溶而富集于電解液，鉛在陰極沉積成電鉛；再用P204從電解液中萃取銦，萃銦的工藝條件為有機(jī)相的重量百分比含量組成是30％P204+70％磺化煤油，萃取級數(shù)2～4級，相比V0∶VA＝1(3～5)；并用鹽酸反萃得到富銦反萃液，反萃條件為鹽酸濃度4～7mol·L-1，相比V0∶VA＝(4～6)∶1、級數(shù)為3～5級，富銦反萃液先用堿液調(diào)節(jié)pH值＝1.0～4.0，再在5～60℃進(jìn)行鋁板置換得到海綿銦。
2、 如權(quán)利要求1所述的從富銦底鉛中提取銦的技術(shù)，其特征是所述富銦 底鉛是指粗鋅火法精煉的精餾塔底鉛、或硬鋅火法處理的底鉛、或含銦、鉛物 料火法熔煉所得到富銦底鉛，其化學(xué)成分的重量百分比含量為In 0.3 1.2、 Pb 85. 2 98. 5、 Zn 0. 5 2. 5、 Sb 0. 32 0. 85、 Sn 0.5 1.5。
3、 如權(quán)利要求1所述的從富銦底鉛中提取銦的技術(shù)，其特征是所述含氟 的酸性水溶液是氟硅酸鉛溶液，其成分為(g L—'): H2SiF6190 231、 Pb60 110、 In《2.0、 Sn《1.26。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從富銦底鉛中提取銦的技術(shù)，先將富銦底鉛熔解并澆鑄成陽極板，以不銹鋼板或精鉛板為陰極，在硅氟酸體系中進(jìn)行電解；鉛從陽極電溶而進(jìn)入電解液，并在陰極析出得到電鉛；銦則隨鉛一起溶解并保留于電解液中，再用P₂₀₄從電解液中萃取銦，并用鹽酸反萃得到富銦反萃液，富銦反萃液調(diào)節(jié)pH值后再進(jìn)行鋁板置換得到海綿銦，海綿銦經(jīng)常規(guī)的壓團(tuán)和片堿熔鑄處理后得到粗銦。本發(fā)明在有效回收銦的同時，直接得到電鉛產(chǎn)品，有價金屬回收率高，試劑消耗小，生產(chǎn)成本低；流程閉路循環(huán)，環(huán)境友好，屬于清潔生產(chǎn)工藝。
文檔編號C22B58/00GK101333605SQ20071002885
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者靜 何, 馮開行, 維 劉, 呂伯康, 吳成春, 吳斌秀, 唐朝波, 唐謨堂, 左新田, 鵬 張, 楊聲海, 堅(jiān) 王, 賴復(fù)興, 陳永明, 翌 韓, 魯君樂 申請人:深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠;中南大學(xué)