[发明专利]铟矿中直接浸取铟的方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，特别是一种将铟从硫化铟精矿中分离铟的工艺方法。

背景技术

本发明所称的硫化铟精矿是指含铟1500～4500克/吨，含铁18～35％，含硫26～38％，同时含有其它有价金属元素的矿物。

铟在自然界中的含量非常少，并且多数铟伴生于方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等硫化矿中，还有一部分伴生在锡矿中，含铟矿床往往是多金属矿床，在选矿过程中，可以将多金属矿中的稀散金属铟富集成为硫化铟精矿。该硫化铟精矿中铟的矿物有硫铟铁矿(FeIn₂S₄)，硫铟铜矿(CuInS₂)，硫铟铜锡锌矿{(Cu，Zn，Fe)3(InSn)S₄}}和羟铟石(In(OH)₃)等。因而，该硫化铟精矿实质是一种含多种金属元素的复杂多金属硫化矿物，它的特点是铁含量高，硫含量高、铟含量高，一般含有铜、锌、铅、锡、锑、砷等多种金属元素，是提取金属铟重要的矿物资源。

硫化铟精矿的物质组成复杂，主金属元素铟、铁、硫的赋存状态及赋存价态变化多样，分散细微，在同一矿体中，通常存在多种的铟矿物和铁矿物，精矿中的铟绝大部分以硫化物的形态存在，同时与铁的硫化矿物、铜的硫化矿物、砷的硫化物等存在相关的复杂关系，此外，还可形成铟羟石等、砷硫铜矿物，砷铁硫矿物等矿物，因而，硫化铟精矿是以多种价态硫化物赋存，相互掺杂伴生，且嵌布粒度较细，存在泥化状态，粒度粗细极不均匀，微细粒石英和粘土含量很高，铟的存在呈现复杂性、多样化、多变化等特点。因而，这类矿物的分离和富集是相当困难和复杂的。因此，大部分的铟是从锌、铅、锡等生产的副产品中回收。如在锌火法冶炼过程中，从团矿焦结炉的灰尘和粗锌精馏提纯过程中的铅和硬锌中提取铟；在湿法炼锌时，从威尔兹法或烟化法的挥发物(烟尘)以及铜镉滤渣中提取铟；在铅冶炼生产中，精炼铅的产物(含铜浮渣、氧化物)及其处理后所获不同产物(例如含铜浮渣反射炉熔炼的烟尘和熔渣)提取铟；在精矿或精矿预焙烧的焙砂还原熔炼和粗锡的精炼中，从烟尘和用过的电解质是提取铟。

目前，铟的冶炼主要是从铅、锌、锡冶炼的副产品中回收，西方国家90％的铟是从铅锌生产的副产品中回收的，从上述含铟中间物料提取铟的回收方法主要有氧化造渣法回收铟、电解富集法回收铟、离子交换法回收铟、硫酸化焙烧法回收铟、热酸浸出一铁矾法回收铟。在上述方法中，为了将复杂多变的硫化铟物料中的金属铟分离和提取出来，在化学原理上必须使不可溶解于酸、碱和水中的铟的硫化物，转化为可溶解的氧化物或盐。目前，还没有专门的技术和工艺单独直接的对硫化铟精矿进行处理。原因是硫化铟精矿中铟化合物不能用简单的酸浸出的方法进行溶解，而采用焙烧的技术和工艺又将使铟分散和流程厄长复杂，更何况硫化铟精矿中铟矿物行为复杂，这就从根本上限制了采用常规技术和工艺对该种铟精矿进行单独回收和利用，因而，上述方法存在的不足是技术工艺复杂，金属回收率低，有价金属分散，试剂消耗量大，难以克服矿物的复杂性，使矿物中铟的提取和分离困难，对环境污染大。

发明内容

本发明所提供铟矿中直接浸取铟的方法，是解决对高铟硫化精矿尚无法直接浸取的问题，并实现技术工艺简单，铟金属回收率高，铟易分离，试剂消耗量小的目的。

为了解决上述问题，本铟矿中直接浸取铟的方法包括下列步骤：

(1)、溶解铟化合物：将粉碎、磨细了的硫化铟精矿加入到反应釜中与硫酸浓度为100～300克/升的硫酸水溶液混合，向反应釜中通入氧气并控制釜内压力为1.0MPa～6.0MPa，加热并控制釜内反应温度100℃～300℃，让硫酸、氧气与硫化铟精矿在反应釜中反应，使铟以易溶化合物的形态浸取在浸出液中；

(2)、将反应釜的物料进行液固分离，获得浸出液；

(3)、对上述浸出液采用萃取-反萃-置换工艺技术提取分离获得铟。

在上述酸浸溶解铟化合物的步骤中，反应釜内工艺条件一般可以选为：反应釜内的压力为1.2MPa~1.3MPa，反应釜内的温度为201℃～300℃。

上述萃取工艺可以采用萃取剂为P₂₀₄，并用煤油为溶剂稀释P₂₀₄浓度为30％作为萃取体系，并在常温下进行4级萃取浸出液中的硫酸铟；上述反萃工艺可以采用反萃介质为浓度为6-7当量的盐酸水溶液，并进行4级反萃取，控制反萃取液中含铟在50～100g/L；上述置换工艺可以采用纯铝板与反萃取液反应置换出铟。