本發(fā)明涉及一種從低濃度含銦的酸性溶液中富集回收銦的方法，屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

銦作為一種稀散元素，在自然界中很少形成獨(dú)立礦床，主要以分散狀態(tài)伴生在鋅、鉛、錫、銅等硫化礦物中，其中閃鋅礦是其主要來(lái)源，尤其在復(fù)雜鐵閃鋅礦中銦的含量可達(dá)到幾百克/噸，具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，目前銦的回收主要來(lái)源于鋅冶煉的中間渣料。

由于原料中的銦相對(duì)于鋅鐵等而言其含量較低，浸出得到的浸出液中銦濃度通常僅為幾十到幾百毫克每升，且浸出液中大多含有濃度較高的硫酸、鋅、鐵、銅等金屬離子，造成銦分離富集困難。傳統(tǒng)的處理方法有三種，第一種方法為：如ZL200510010944.8等將含低濃度銦的酸性浸出液采用鋅焙礦或氧化鋅中和沉淀，使銦水解形成氫氧化銦沉淀進(jìn)入銦渣中，使得到初步富集，得到銦質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5~2%的富銦渣，再將富銦渣采用二次浸出，浸出液經(jīng)萃取、反萃、置換、電解得到金屬銦。該工藝流程長(zhǎng)，銦分散損失嚴(yán)重，導(dǎo)致銦的回收率低，造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)，且工藝過(guò)程復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)成本高。第二種方法為：如ZL201410302226.7等向含低濃度銦的浸出液加入鋅粉或鋅浮渣進(jìn)行置換沉銦，得到得到銦質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1%的富銦渣，再將富銦渣采用二次浸出，浸出液經(jīng)萃取、反萃、置換、電解得到金屬銦。該工藝流程比第一種方法簡(jiǎn)單，銦回收率有所提高，但鋅粉置換過(guò)程容易產(chǎn)生砷化氫劇毒氣體，存在安全風(fēng)險(xiǎn)，且鋅粉消耗量大，生產(chǎn)成本高。第三種方法為：如ZL201410762323.4 將含低濃度銦的浸出液直接進(jìn)行萃取，得到負(fù)載有機(jī)相反萃，再?gòu)姆摧鸵褐兄脫Q回收銦。該方法工藝流程進(jìn)一步縮短，有望成為銦回收技術(shù)的發(fā)展方向。但由于浸出液中銦濃度低，導(dǎo)致目前使用該方法存在的最大難點(diǎn)在于銦富集比小，反萃液中銦濃度低、反萃液體積大、殘留鹽酸濃度高，導(dǎo)致置換回收銦過(guò)程回收率低，試劑消耗量大，置換廢水處理困難。

發(fā)明專利CN201110286157一種從高鐵高銦鋅精礦中提取鋅銦及回收鐵的方法和本發(fā)明的發(fā)明人在發(fā)明專利CN201310308061一種單獨(dú)處理高鐵硫化鋅精礦的方法公開(kāi)了采用預(yù)中和-鋅粉中和置換沉銦的方法，但由于溶液的銦濃度較低，導(dǎo)致銦渣的含銦不高，且采用鋅粉中和置換沉銦易產(chǎn)生的砷化氫等危害，同時(shí)由于鋅粉耗量大，沉銦成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種從低濃度含銦的酸性溶液中富集回收銦的方法，減少中和沉銦渣量，提高銦渣中的含銦量。

一種從低濃度含銦的酸性溶液中富集回收銦的方法，具體步驟如下：

（1）在低濃度含銦的酸性溶液中加入預(yù)中和劑，在溫度50~90℃、攪拌條件下預(yù)中和反應(yīng)至溶液pH值為1.5~2.5，液固分離后得到預(yù)中和渣與溶液A，預(yù)中和渣送至濕法煉鋅浸出系統(tǒng)回收鋅；

（2）在步驟（1）所得溶液A中加入中和劑，在溫度50~90℃、攪拌條件下中和反應(yīng)至溶液pH值為4.0~5.0，液固分離得到中和沉銦渣與溶液B，溶液B送至鋅鐵分離回收系統(tǒng)進(jìn)行鋅、鐵分離；

（3）將步驟（2）所得中和沉銦渣加入新的低濃度含銦的酸性溶液中；在預(yù)中和的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低濃度含銦的酸性溶液對(duì)中和沉銦渣的浸出，提高酸性溶液中銦的濃度；

（4）循環(huán)操作步驟（1）~（3）至步驟（2）的中和沉銦渣中銦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量不小于1%，中和沉銦渣即為富集銦渣送至銦分離回收系統(tǒng)回收銦。

所述步驟（1）低濃度含銦的酸性溶液為濕法煉鋅系統(tǒng)中二氧化硫還原浸出或硫化鋅精礦還原浸出后的溶液，或濕法煉鋅系統(tǒng)中已進(jìn)行還原處理的溶液，溶液中含有硫酸 20~60g/L、銦 50~200mg/L、鋅 80~120g/L、鐵5~40g/L；

所述步驟（1）中低濃度含銦的酸性溶液與預(yù)中和劑的固液比g:L為30~120:1；

進(jìn)一步地，步驟（1）預(yù)中和劑為鋅焙砂、含鋅煙塵或次氧化鋅粉；

所述步驟（2）中溶液A與中和劑的固液比g:L為10~50:1；

進(jìn)一步地，步驟（2）中和劑為鋅焙砂、含鋅煙塵或次氧化鋅粉。

循環(huán)操作步驟（1）~（3），可使溶液A中銦的濃度為200~3000mg/L，中和沉銦渣中銦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量達(dá)到1~10%，溶液B中銦濃度小于5mg/L。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）采用本發(fā)明方法對(duì)低濃度含銦的酸性溶液采用先預(yù)中和大部分酸，再進(jìn)行中和沉銦的“預(yù)中和-中和”的兩段中和方式，減少中和沉銦渣量，提高銦渣的含銦量；

（2）本發(fā)明方法將中和沉銦渣返回下一級(jí)進(jìn)行預(yù)中和，在預(yù)中和的同時(shí)同步浸出中和沉銦渣的“中和-浸出”循環(huán)模式，提高溶液中銦含量，從而進(jìn)一步提高了沉銦渣的銦含量；

（3）本發(fā)明的處理過(guò)程無(wú)雜質(zhì)引入、無(wú)有害氣體污染，具有有價(jià)金屬回收率高、工藝流程簡(jiǎn)單、清潔高效、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：本實(shí)施例低濃度含銦的酸性溶液中含有20.1g/L硫酸、50.3mg/L銦、119.8g/L鋅、5g/L鐵和微量銅、砷；

如圖1所示，一種從低濃度含銦的酸性溶液中富集回收銦的方法，具體步驟如下：

（1）按照固液比g:L為30:1的比例，在低濃度含銦的酸性溶液中加入預(yù)中和劑（其中預(yù)中和劑為鋅焙砂），在溫度50℃、攪拌條件下預(yù)中和反應(yīng)60min，溶液pH值為2.5，液固分離后得到預(yù)中和渣與溶液A，溶液A中銦的濃度為56.1mg/L，預(yù)中和渣送至濕法煉鋅浸出系統(tǒng)回收鋅；

（2）按照固液比g:L為10:1的比例，在步驟（1）所得溶液A中加入中和劑（其中中和劑為次氧化鋅粉），在溫度90℃、攪拌條件下中和反應(yīng)20min，溶液pH值為4.5，液固分離得到中和沉銦渣與溶液B，溶液B送至鋅鐵分離回收系統(tǒng)進(jìn)行鋅、鐵分離，中和沉銦渣中銦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為0.28%；

（3）將步驟（2）所得中和沉銦渣加入新的低濃度含銦的酸性溶液中；在預(yù)中和的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低濃度含銦的酸性溶液對(duì)中和沉銦渣的浸出，提高酸性溶液中銦的濃度；

（4）循環(huán)操作步驟（1）~（3）至步驟（1）的溶液A中銦的濃度為200mg/L，然后進(jìn)行步驟（2）得到中和沉銦渣與溶液B，中和沉銦渣中銦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為1.06%，中和沉銦渣即為富集銦渣送至銦分離回收系統(tǒng)回收銦；

本實(shí)施例所得富集銦渣中銦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為1.06%，溶液B中銦濃度為4.1mg/L。

實(shí)施例2：本實(shí)施例低濃度含銦的酸性溶液中含有43g/L硫酸、110mg/L銦、103g/L鋅、22 g/L鐵和微量銅、砷；

如圖1所示，一種從低濃度含銦的酸性溶液中富集回收銦的方法，具體步驟如下：

（1）按照固液比g:L為80:1的比例，在低濃度含銦的酸性溶液中加入預(yù)中和劑（其中預(yù)中和劑為次氧化鋅粉），在溫度90℃、攪拌條件下預(yù)中和反應(yīng)20min，溶液pH值為2.0，液固分離后得到預(yù)中和渣與溶液A，溶液A中銦的濃度為139mg/L，預(yù)中和渣送至濕法煉鋅浸出系統(tǒng)回收鋅；

（2）按照固液比g:L為25:1的比例，在步驟（1）所得溶液A中加入中和劑（其中中和劑為鋅焙砂），在溫度70℃、攪拌條件下中和反應(yīng)60min，溶液pH值為4.0，液固分離得到中和沉銦渣與溶液B，溶液B送至鋅鐵分離回收系統(tǒng)進(jìn)行鋅、鐵分離，中和沉銦渣中銦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為0.59%；

（3）將步驟（2）所得中和沉銦渣加入新的低濃度含銦的酸性溶液中；在預(yù)中和的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低濃度含銦的酸性溶液對(duì)中和沉銦渣的浸出，提高酸性溶液中銦的濃度；

（4）循環(huán)操作步驟（1）~（3）至步驟（1）的溶液A中銦的濃度為1580mg/L，然后進(jìn)行步驟（2）得到中和沉銦渣與溶液B，中和沉銦渣中銦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為5.3%，中和沉銦渣即為富集銦渣送至銦分離回收系統(tǒng)回收銦；

本實(shí)施例所得富集銦渣中銦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為5.3%，溶液B中銦濃度為4.6mg/L。

實(shí)施例3：本實(shí)施例低濃度含銦的酸性溶液中含有60g/L硫酸、200mg/L銦、80.2g/L鋅、39.7g/L鐵和微量銅、砷；

如圖1所示，一種從低濃度含銦的酸性溶液中富集回收銦的方法，具體步驟如下：

（1）按照固液比g:L為120:1的比例，在低濃度含銦的酸性溶液中加入預(yù)中和劑（其中預(yù)中和劑為含鋅煙塵），在溫度70℃、攪拌條件下預(yù)中和反應(yīng)90min，溶液pH值為1.5，液固分離后得到預(yù)中和渣與溶液A，溶液A中銦的濃度為221mg/L，預(yù)中和渣送至濕法煉鋅浸出系統(tǒng)回收鋅；

（2）按照固液比g:L為50:1的比例，在步驟（1）所得溶液A中加入中和劑（其中中和劑為含鋅煙塵），在溫度50℃、攪拌條件下中和反應(yīng)90min，溶液pH值為5.0，液固分離得到中和沉銦渣與溶液B，溶液B送至鋅鐵分離回收系統(tǒng)進(jìn)行鋅、鐵分離，中和沉銦渣中銦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為0.92%；

（3）將步驟（2）所得中和沉銦渣加入新的低濃度含銦的酸性溶液中；在預(yù)中和的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低濃度含銦的酸性溶液對(duì)中和沉銦渣的浸出，提高酸性溶液中銦的濃度；

（4）循環(huán)操作步驟（1）~（3）至步驟（1）的溶液A中銦的濃度為2890mg/L，然后進(jìn)行步驟（2）得到中和沉銦渣與溶液B，中和沉銦渣中銦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為9.92%，中和沉銦渣即為富集銦渣送至銦分離回收系統(tǒng)回收銦；

本實(shí)施例所得富集銦渣中銦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為9.92%，溶液B中銦濃度為4.9mg/L。