從含銦物料中回收銦的方法

專利名稱：從含銦物料中回收銦的方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬冶煉方法，特別涉及一種從含銦物料中回收銦的方法。
背景技術：
在鉛鋅冶煉過程中需同時綜合回收銦、金、銀等有價金屬，通常回收銦的冶煉方法 是采取傳統的銦富集渣浸出一萃取一電解工藝。通常在鉛鋅冶煉過程中所產生的含銦物 料含銦一般在百分之二左右，含銅百分之一左右，含砷、銻百分之二以上，還含有百分 之零點五左右的鉍和錫，其他雜質含量極低， 一般采用一次浸出—二次浸出—萃取—酸 洗—反萃—置換—壓團、鑄型—電解工藝，但由于原料礦的變化，在鉛鋅冶煉過程中所 產生的含銦物料雜質成分越來越高，分布也愈趨復雜，雜質Bi、 Cu、 Sn、 As和Sb的含 量分別達百分之一、百分之三、百分之一、百分之五和百分之五以上，比原來的物料相 應雜質含量均要高2 3倍以上。沿用上述工藝處理，不僅浸出渣含銦高，渣中含銦達0.3 0.5%，銦的回收率低，造成貴重金屬的資源浪費，同時浸出液中極易使有機相發生乳化、 老化現象的B產、F^+和Sl^+等金屬離子的含量顯著提高，乳化的機理是帶正電性微粒如 Bi3+、 F^+等雜質離子水解，致使萃取時兩相界面上生成一種乳酪狀的乳狀物，進而嚴重 影響分離操作和分離效果。老化的機理主要是B產、Sb3+、 Fe"等三價雜質離子在有機物 中的積累使有機相老化，降低有機相的負載能力，使有機相的使用周期僅為2 3天，并 影響后序生產裝置的銦產出能力和的銦產品質量，粗銦品位僅達90 93%。因此，現有 技術中從含銦物料中回收銦的方法不能適應于雜質含量提高后的物料，如何從上述原料 中高效回收銦并提高粗銦品位是有待進一步探索的難題。

發明內容
本發明的目的在于提供一種從含銦物料的回收銦的方法，它可從含銦物料中回收銦， 尤其能從雜質含量較高的含銦物料中回收銦，將銦的回收率提高至86%以上，所得粗銦 的品位達99%以上，提高銦回收過程的生產能力與產品質量。
本發明的技術方案是
一種從含銦物料中回收銦的方法，包括浸出、萃取、酸洗、反萃、置換、壓團、鑄 型、電解步驟，其特征在于A. 所述的浸出步驟所得到的浸出液加入鐵粉進行凈化除雜后再進行萃取；
B. 所述的反萃步驟所得到的銦反萃液加入鋅粉進行凈化除雜后再進行置換。 作為對本發明的進一步改進，所述的浸出液凈化除雜步驟是將浸出液升溫至60
80°C，邊攪拌邊加鐵粉，鐵粉的加入量為3 6g/L,反應時間40 60min。
作為對本發明的進一步改進，所述的銦反萃液凈化除雜步驟是將銦反萃液用NaOH
調酸度至40 80g/L,然后升溫至75 85°C，邊攪拌邊加鋅粉，鋅粉的加入量為8~20g/L，
反應時間40 60min。
作為對本發明的進一步改進，所述的浸出分為一次浸出和二次浸出步驟。
作為對本發明的進一步改進，所述的含銦物料一次浸出步驟是按硫酸浸出液與含銦 物料的液固重量比為5 : 1 10 : 1進行，始酸濃度為100 120g/L，升溫至65~70°C， 加入Mn粉量為含銦物料重量的3 10Q/。，溫度為80 95'C，浸出時間為4 5h,浸出終 點控制酸度為70 100g/L。
作為對本發明的進一步改進，所述的浸出渣二次浸出步驟是按硫酸浸出液與一次浸 出渣的液固重量為5 : 1 10 : 1進行，始酸濃度為180 200g/L，升溫至65 70。C,加 入Mn粉量為一次浸出渣重量的5 12c/。，溫度為80 95'C，浸出時間為4 5h，浸出終 點控制酸度為130 160g/L。
作為對本發明的進一步改進，所述的浸出液凈化除雜步驟所得的凈化渣用硫酸洗滌 后經熔煉回收其中的Bi，所得到的熔煉渣再回收Cu。
作為對本發明的進一步改進，所述的銦反萃液凈化除雜步驟所得的凈化渣經硫酸洗 滌后經熔煉回收其中的Bi。
有益效果
本發明先將浸出液加入鐵粉進行凈化可除去Cu、 As、 Sb和大部份Bi、 Sn雜質，除 雜后再進行萃取；將銦反萃液加入鋅粉可進一步除去Bi、 Sn等雜質，除雜后再進行置換， 上述凈化的機理是利用電位更低的物質將電位相對較高的金屬離子從溶液中置換出來， 使置換出來的雜質形成固體渣，從而達到凈化的目的。
將含銦物料經過兩次優化浸出，并采用錳粉對物料中的銦進行氧化，錳粉在酸性條 件下與物料中的銦發生氧化反應，并控制錳粉的用量，盡可能將銦浸出而將雜質留在渣
中°
含銦物料經兩次優化浸出，銦的浸出率達99%以上，浸出渣含銦在0.1%以下；浸出液經凈化后，萃取使有機相發生乳化、老化現象的B產、Fe^和Sb^等金屬離子的含量顯 著降低，現有技術中有機相嚴重乳化、老化現象得到徹底解決，經發明人使用證明，有 機相的使用周期由現有技術中的2 3天提高到15 20天，粗銦品位由現有技術中的90 93%上升到97 98%;反萃液經凈化后，粗銦品位提高到99%以上，從而實現了提高銦 回收率，提高銦產能與產品質量及減緩有機相乳化、老化的目標；同時凈化渣可以熔煉 回收其中的Bi，熔煉得到的渣供回收Cu。


圖l為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式
實施例h
用本發明的方法處理主要成分為(％): Zn: 23.2、 Fe: 5.85、 In: 1.98、 Bi: 0.75、 Cu: 2.81、 Sn: 0.732、 Pb: 3.96、 Sb: 0.64的含銦物料，處理步驟為
1、 含銦物料一次優化浸出
按液固(干渣)=8: i比例，加水、硫酸配好浸出液，始酸濃度為mog/L，升溫
至65'C， Mn粉銦物料干料量的4%，加稱好一定量的含銦物料，溫度卯'C時保證浸 出時間5h，攪拌比較充分，中途測酸，酸低則適當補酸，浸出終點控制酸度為80g/L。
2、 銦一次浸出渣二次浸出
按液固(干渣)=8 : i比例，加水、硫酸配好浸出液，始酸濃度為180g/L，升溫
至65'C， Mn粉干渣量的6%，加一定量的一次浸出渣，溫度9(TC時保證浸出時間5h， 攪拌比較充分，中途測酸，酸低則適當補酸，浸出終點控制酸度為130g/L。
3、 銦一次浸出液(萃前液)凈化
將一次優化浸出得到的浸出液也即萃前液升溫至75'C,邊攪拌邊加鐵粉，鐵粉添加 量按3g/L的量加入，反應40分鐘后過濾，濾液檢測銅、鉍、錫、砷、銻等含量，檢測 它們的脫除效果，若效果不是很好，可適當提高鐵粉的加入量，濾渣經硫酸洗滌后可用 來回收銅、鉍等有價元素。銦凈化后液可按常規的工藝進萃取系統進行萃取。
4、 銦反萃液凈化
萃前液凈化后液經萃取、反萃得到銦反萃液，用NaOH調銦反萃液酸度至60g/L,然 后升溫至80'C，邊攪拌邊加鋅粉，鋅粉添加量按10g/L的量加入，反應40分鐘后過濾， 濾液檢測鉍、錫等含量，檢測它們的脫除效果，若效果不是很好，可適當提高鋅粉的加入量，濾渣經硫酸洗滌后可用來回收鉍等有價元素。銦凈化后液可按常規的工藝處理得 到粗銦。
在通過本發明的方法處理后，銦的浸出率為99.30%，有機相使用周期為17天，產 出了含銦為99.05%的粗銦,含Bil9.70%、 Cul0.78%、 Sn2.47%、 Pb7.45%、 Sb3.95。/o的
凈化渣。
實施例2:
用本發明的方法處理主要成分為(％): Zn: 25.03、 Fe: 5.05、 In: 2.06、 Bi: 0.69、 Cu: 2.33、 Sn: 0.718、 Pb: 3.72、 As: 3.35、 Sb: 0.71的含銦物料，處理步驟為
1、 含銦物料一次優化浸出
按液固(干渣)重量比=9 : i比例，加水、硫酸配好浸出液，始酸濃度為ii0g/L，
升溫至65'C， Mn粉銦物料干料量的5%，加稱好一定量的含銦物料，溫度9(TC時保 證浸出時間5h,攪拌比較充分，中途測酸，酸低則適當補酸，浸出終點控制酸度為85g/L。
2、 銦一次浸出渣二次浸出
按液固(干渣)=9 : 1比例，加水、硫酸配好浸出液，始酸濃度為185g/L，升溫 至68'C， Mn粉干渣量的6%，加一定量的一次浸出渣，溫度90'C時保證浸出時間5h， 攪拌比較充分，中途測酸，酸低則適當補酸，浸出終點控制酸度為134g/L。
3、 銦一次浸出液也即萃前液凈化
將將一次優化浸出得到的浸出液也即萃前液升溫至7(TC，邊攪拌邊加鐵粉，鐵粉添 加量按4g/L的量加入，反應40分鐘后過濾，濾液檢測銅、鉍、錫、砷、銻等含量，檢 測它們的脫除效果，若效果不是很好，可適當提高鐵粉的加入量，濾渣經硫酸洗滌后可 用來回收銅、鉍等有價元素。銦凈化后液可按常規的工藝進萃取系統。
4、 銦反萃液凈化
萃前液凈化后液經萃取、反萃得到銦反萃液，用NaOH調銦反萃液酸度至65g/L，然 后升溫至80'C，邊攪拌邊加鋅粉，鋅粉添加量按15g/L的量加入，反應40分鐘后過濾， 濾液檢測鉍、錫等含量，檢測它們的脫除效果，若效果不是很好，可適當提高鋅粉的加 入量，濾渣經硫酸洗滌后可用來回收鉍等有價元素。銦凈化后液可按常規的工藝處理得 到粗銦。
在通過該新方法處理后，銦的浸出率為99.49%，有機相使用周期為18天，產出了含銦為99.18%的粗銦，含Bi9.320/0、 Cu9.02%、 Sn2.09%、 Pb6.68%、 Sb4.0P/o的凈化渣。 實施例3:用本發明的方法處理主要成分為(％): Zn: 24.61、 Fe: 5.38、 In: 2.25、 Bi: 0.72、 Cu: 2.47、 Sn: 0.730、 Pb: 3,89、 As: 3.45、 Sb: 0.68的含銦物料，處理步驟為1、 含銦物料一次優化浸出按液固(干渣)重量比=10 : l比例，加水、硫酸配好浸出液，始酸濃度為I20g/L，升溫至70'C， Mn粉銦物料干料量的5%，加稱好一定量的含銦物料，溫度90'C時保 證浸出時間5h,攪拌比較充分，中途測酸，酸低則適當補酸，浸出終點控制酸度為90g/L。2、 銦一次浸出渣二次浸出按液固(干渣)=10 : i比例，加水、硫酸配好浸出液，始酸濃度為190g/L，升溫至70'C， Mn粉干渣量的6%，加一定量的一次浸出渣，溫度9(TC時保證浸出時間5h， 攪拌比較充分，中途測酸，酸低則適當補酸，浸出終點控制酸度為142g/L。3、 銦一次浸出液也即萃前液凈化將將一次優化浸出得到的浸出液也即萃前液升溫至70'C，邊攪拌邊加鐵粉，鐵粉添 加量按4.5g/L的量加入，反應40分鐘后過濾，濾液檢測銅、鉍、錫、砷、銻等含量，檢 測它們的脫除效果，若效果不是很好，可適當提高鐵粉的加入量，濾渣經硫酸洗滌后可 用來回收銅、鉍等有價元素。銦凈化后液可按常規的工藝進萃取系統。4、 銦反萃液凈化萃前液凈化后液經萃取、反萃得到銦反萃液，用NaOH調銦反萃液酸度至70g/L，然 后升溫至85'C，邊攪拌邊加鋅粉，鋅粉添加量按20g/L的量加入，反應40分鐘后過濾， 濾液檢測鉍、錫等含量，檢測它們的脫除效果，若效果不是很好，可適當提高鋅粉的加 入量，濾渣經硫酸洗滌后可用來回收鉍等有價元素。銦凈化后液可按常規的工藝處理得 到粗銦。在通過該新方法處理后，銦的浸出率為99.62%，有機相使用周期為20天，產出了 含銦為99.30%的粗銦，含Bil0.36%、 Cul0.29%、 Sn2.43%、 Pb6.04%、 SM.56。/o的凈化渣。本發明包含但不限于上述實施方式，只要采用了增加凈化除去雜質步驟的工藝方法， 即屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1. 一種從含銦物料中回收銦的方法，包括浸出、萃取、酸洗、反萃、置換、壓團、鑄型、電解步驟，其特征在于A.所述的浸出步驟所得到的浸出液加入鐵粉進行凈化除雜后再進行萃取；B.所述的反萃步驟所得到的銦反萃液加入鋅粉進行凈化除雜后再進行置換。
2、 根據權利要求l所述的從含銦物料中回收銦的方法，其特征在于所述的浸出液 凈化除雜步驟是將浸出液升溫至60 8(TC，邊攪拌邊加鐵粉，鐵粉的加入量為3 6g/L， 反應時間40 60min。
3、 根據權利要求1所述的從含銦物料中回收銦的方法，其特征在于所述的銦反萃 液凈化除雜步驟是將銦反萃液用NaOH調酸度至40 80g/L，然后升溫至75 85°C，邊 攪拌邊加鋅粉，鋅粉的加入量為8 20g/L，反應時間40 60min。
4、 根據權利要求l所述的從含銦物料中回收銦的方法，其特征在于所述的浸出分 為一次浸出和二次浸出步驟。
5、 根據權利要求l所述的從含銦物料中回收銦的方法，其特征在于所述的含銦物料一次浸出步驟是按硫酸浸出液與含銦物料的液固重量為5 : i io : l進行，始酸濃度為100 120g/L，升溫至65 7(TC，加入Mn粉量為銦干物料的3 10%，溫度為 80 95°C，浸出時間為4 5h，浸出終點控制酸度為70 100g/L。
6、 根據權利要求1所述的從含銦物料中回收銦的方法，其特征在于所述的浸出渣二次浸出步驟是按硫酸浸出液與一次浸出渣的液固重量比為5 : i io : i進行，始酸濃度為180 200g/L，升溫至65 70。C,加入Mn粉量為一次浸出干渣量的5 12%，溫 度為80 95'C，浸出時間為4 5h，浸出終點控制酸度為130 160g/L。
7、 根據權利要求l所述的從含銦物料中回收銦的方法，其特征在于所述的浸出液 凈化除雜步驟所得的凈化渣用硫酸洗滌后經熔煉回收其中的Bi，所得到的熔煉渣再回收 Cu。
8、 根據權利要求l所述的從含銦物料中回收銦的方法，其特征在于所述的銦反萃 液凈化除雜步驟所得的凈化渣經硫酸洗滌后經熔煉回收其中的Bi。
全文摘要
一種從含銦物料中回收銦的方法。包括浸出、萃取、酸洗、反萃、置換、壓團、鑄型、電解步驟，浸出步驟所得的浸出液加入鐵粉進行凈化除雜后再進行萃取；反萃步驟所得的銦反萃液加入鋅粉進行凈化除雜后再進行置換。浸出液凈化除雜是將浸出液升溫至60～80℃，邊攪拌邊加鐵粉，鐵粉的加入量為3～6g/L，反應時間40～60min。銦反萃液凈化除雜是將銦反萃液用NaOH調酸度至40～80g/L，然后升溫至75～85℃，邊攪拌邊加鋅粉，鋅粉的加入量為8～20g/L，反應時間40～60min。本發明含銦物料經兩次優化浸出，銦的浸出率達99％以上，浸出渣含銦在0.1％以下；浸出液經凈化后，萃取使有機相發生乳化、老化現象的Bi³⁺、Fe³⁺和Sb³⁺等金屬離子的含量顯著降低，有機相嚴重乳化、老化現象徹底解決。
文檔編號C22B58/00GK101289712SQ20081003140
公開日2008年10月22日 申請日期2008年5月27日 優先權日2008年5月27日
發明者劉一寧, 周正華, 廖貽鵬, 朱北平, 林文軍, 趙為上 申請人:株洲冶煉集團股份有限公司