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铟的矿物性质、选矿回收方法综述

2019-02-25    来源:    
铟矿藏多伴生在有色金属硫化矿藏中,特别是硫化锌矿,其次是方铅矿、氧化铅矿、锡矿、硫化铜矿和硫化锑矿等。虽然在一些有色金属精矿中铟得到开始富集,但因为铟档次低,一般不行直接作为提铟质料。而上述有色金属精矿经过冶炼或高炉炼铁后得到的粗锌、粗铅、炉渣、浸出渣、溶液、烟尘、合金、阳极泥等是提铟的首要质料。
铟的提取工艺以萃取-电解法为主,这也是如今世界上铟出产的干流工艺技能。其准则工艺流程是:含铟质料→富集→化学溶解→净化→萃取→反萃取→锌(铝)置换→海绵铟→电解精粹→精铟。
铟大都与其性质类似的锌、铅、铜和锡等共生,现已发现有天然铟、硫铟铁矿(FeIn2S4)、硫铟铜矿(CuInS2)、硫铜锌铟矿[(Cu,Zn,Fe)3(In,Sn)S4]和羟铟矿[In(OH)3]等5种含铟矿藏。铟在硫化矿中的含量最高,闪锌矿是首要工业来历,铜矿、方铅矿、黄锡矿与锡石也含有较高的铟,但因为产值很少,十分涣散,不能作为直接出产铟的质料,一般是从锌、铅、锡等重金属冶炼的副产品中收回出产。因为稀散金属离子在化学性质上有许多类似之处,构成别离、富集、收回上的困难,近年来,跟着铟需求量不断添加,关于铟的富集、收回进行了许多的研讨。
世界上铟产值的90% 来自铅锌冶炼厂的副产品。铟的冶炼收回办法首要是从铜、铅、锌的冶炼浮渣、熔渣及阳极泥中经过富集加以收回。依据收回质料的来历及含铟量的不同,使用不同的提取工艺,到达最佳装备和最大收益。常用的工艺技能有氧化造渣、金属置换、电解富集、酸浸萃取、萃取电解、离子交换、电解精粹等。当时较为广泛使用的是溶剂萃取法,它是一种高效别离提取工艺。离子交换法用于铟的收回,还未见工业化的报导。在从较难蒸发的锡和铜内别离铟的过程中,铟大都会集在烟道灰和浮渣内。在蒸发性的锌和镉中别离时,铟则富集于炉渣及滤渣内。出产铟的办法虽然有多种,可是据有关资料报导,现在最常见、并且卓有成效合适于工业出产开展需要的办法有下列几种:
1.从炼锌副产品中收回铟
日本同和矿业公司以炼锌中发生的净液残渣作为质料,先别离和浸出,脱铜、脱铝,除掉质猜中与镓铟性质类似的重金属,然后在富集镓铟的溶液中参加,混合拌和,调整酸度之后,再用醚萃取铟,使它和镓及其它金属别离。最终用水反萃出铟,再经置换,熔融和电解。在每次电解中需调整电流密度和电解液的酸度,以除掉微量的镉、锡和铝等,出产出4 N 以上的金属铟。此外,铟的挑选性别离法是把铅、锌冶炼过程中发生的含有微量的铟烟尘、阳极泥等各种残渣以及电解排出液作为质料,选用含萃取剂二(2-乙基己基)酯的有机溶剂,于pH小于1.0的条件下,对含铟及其它金属的硫酸溶液萃取,然后用在30-700C 进行反萃,然后挑选性别离铟。其萃取铟的功率可高达98%以上。
2.硬锌真空蒸馏提锌和富集锗铟银
“硬锌真空蒸馏提锌和富集锗铟银”项目归于材料学科,冶金技能领域科研项目。硬锌是粗锌火法精馏过程中产出的一种中间产品,是由粗锌中的高沸点物质组成,其首要是以锌铅铁砷为主体并含有锗铟银等元素的多元合金。硬锌的产出率约占粗锌处理量的4%。由昆明理工大学中国工程院院士戴永年等人掌管研讨的“硬锌真空蒸馏提锌和富集锗铟银”项目获得了2003年度国家技能创造奖二等奖。
该技能用“真空蒸馏法提锌和富集锗铟银”的新流程及新工艺,并成功地研发了与该工艺流程配套的出产设备,打破了惯例的在现有出产技能上进行技能改造的传统做法,获得了成功。有关专家点评道,该创造工艺属国内首创,且安全可靠,操作便利,无“三废”污染,属“绿色冶金”新技能,契合国家所倡议的资源归纳利用的可持续开展战略,具有新颖性、创造性和实用性。
3.从矿渣中收回金属铟
从锑、锌矿渣中收回金属铟一般选用酸化浸出-萃取法。在其他矿渣中如铁矾渣、铜渣等也含有稀散金属铟。冰铜冶炼转炉吹炼得到的铜渣中铟含量达0.6%~0.95%,具有较大的收回价值。从铁矾渣中富集、收回铟可选用复原蒸发处理和萃取提铟新工艺,将铁矾渣在高温下用炭复原,并参加某助剂使铟从渣中蒸发出来,构成富铟物料,再进行浸出-萃取-电积,可得到纯度为99.99%的高纯铟,铟收回率大于80% ,一起处理了铁矾渣的污染问题。
4.从烟灰中收回金属铟
冶炼烟灰中首要含有锌、铅、铜和铁等金属,一起含有少数铟。铟在冶炼烟灰中首要以In2O3,In2S3和In2(SO4)3等物相存在。从冶炼烟灰中收回铟首要选用酸浸—溶剂萃取法。株洲冶炼集团选用硫酸直接浸出—萃取法从铅浮渣反射炉烟尘中提取铟,在200g•L-1硫酸溶液中浸出,铟的浸出率为90%,用P204作萃取剂,恰当条件下溶液中铟的萃取率可达85%,用HCl作反萃剂,反萃率在95%以上。在酸浸过程中参加NaCl有利于进一步进步铟的浸出率。对铅烟灰进行酸化焙烧—水浸,铟浸出率进步到88%以上。在萃取过程中选用P204水平箱萃取法,铟的萃取率从90%进步到95%。
5.从废水中收回金属铟
1)萃取法
在铟的富集与收回中,萃取是重要的办法,萃取剂包含二(2一乙基己基)(HDEHP、P204),P5708、P507D、P350、PV•HQPF、Cyanex923、TR-PO、TBP和石油亚砜等。
2)离子交换法
萃淋树脂具有萃取剂流量少,柱负载量高,传质性能好等长处,广泛使用于别离工程。
3)液
液膜别离法是一种高效、快速、节能的高新别离技能。以P291为活动载体,L113A为表面活性剂,液体石腊为膜增强剂,火油为膜溶剂,硫酸和硫酸肼水溶液为内相试剂,用该乳状液膜系统对铟进行别离富集。
6.从合金中收回金属铟
以铅、锡等为主体的多元合金及金属化合物,含有铟、锗等有价金属,可选用碱熔、酸浸的办法收回铟、锗等有价金属。如电炉底铅是以铅、锡等为主体的多元合金及金属化合物,往电炉底铅中参加NaOH,进行碱熔和碱煮,将细浸出渣酸浸,两段酸浸的铟总浸出率达99%,铟直收率达84.3%。
我国铟的提取工艺在上世纪90年代初获得打破,在有色金属工业快速开展的大布景下,铟的提取工艺遍及十分快,特别是铟价高涨之后,铟的归纳收回遭到厂商的遍及注重,国内科研单位和出产厂商针对各种含铟物料的提铟工艺又获得长足进展,因而我国铟产值增加敏捷。首要出产供应商工艺特色在于针对不同的含铟质料采纳不同的开始富集办法和溶解技能,再依据介质状况挑选合适的萃取剂。如华锡集团和柳州铟泰科技有限责任公司提铟质料为含铟量大约0.2%的炼锌铁钒渣;葫芦岛锌厂、韶关华力公司、韶关冶炼厂则是从含铟2%~3%的硬锌块中提铟;株洲冶炼厂用置换渣(铟2%~3%)作为提铟质料;柳州锌品公司从出产立德粉的浸出渣(含铟0.2%)中提炼。
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