[发明专利]一种从含铟废物中回收铟的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从次氧化锌、铅泥、烟道灰等含铟废物中提取铟的方法。

技术背景

国内外对冶锌废渣中稀散金属铟的分离与富集进行了大量研究。其中萃取法、离子交换法、液膜法等能有效地从含锌废渣浸出液中分离和富集铟。

提取铟常用的方法主要有以下几种：

(1)低酸浸出～溶剂萃取

该法用低浓度的硫酸直接浸取原料渣，浸取液用萃取剂萃取，提取稀散金属铟。在硫酸中加入氯化钠及二氧化锰可减少杂质干扰和提高铟的浸取率，浸出后的含铟浸取液作为萃取铟的料液。用来萃取铟的萃取剂种类繁多，其中以P204萃取剂较为常用，因此，低酸浸出～萃取法也称作P204溶剂(二烷基磷酸，D2EHPA)萃取法。在盐酸介质中，TBP(磷酸三丁酯)对铟有良好的萃取性能；萃淋树脂N503(N，N～二仲辛基乙酰胺)在盐酸、氢溴酸或硫酸～溴化钠体系中能有效地萃取铟。试验表明，在盐酸体系中，N503萃淋树脂对铟的吸萃率最大达到76％，在氢溴酸体系中，当氢溴酸浓度在2mol/L时，树脂对铟的吸萃率接近100％。P570～P350混合萃取剂是分离富集微量铟的优良萃取剂，适用于分离铟、铁，效果较好；氨基树脂和N235用于对铟的分离富集也有报导等等。由于铟在萃取、负载有机相的洗涤、反萃取等环节的损失，铟的总回收率约为80％左右。

(2)真空蒸馏回收铟

真空蒸馏回收铟是比较直接快速的综合回收利用硬锌的工艺方法之一。用真空炉从铅锌矿中蒸馏出锌和锌铅合金，铅锌中的铟富集于蒸馏残渣中，称为真空渣，真空渣中含有较高含量的铟。硬锌真空蒸馏是在真空度66～106Pa，温度1000℃，恒温蒸馏40～100min，铟在残渣中的富集比大于915倍，直收率大于90％。采用碱熔造渣捕集铟、水洗除碱、混酸浸出铟的工艺，回收率可达85％。采用硫酸熟化浸出、铁屑置换除杂、P204萃取富集工艺从反射炉烟尘中回收铟，铟回收率约85％。该工艺具有多种有价金属同时一步富集的特点，提锌和富集铟、银等同时完成，流程短直收率高；技术先进，污染轻，消耗少，成本低。

(3)液膜法分离富集稀散金属铟

液膜分离物质是一种高效、快速、节能的高新分离技术。以P291为流动载体制备的乳状液膜能迅速地迁移富集铟。以P291为流动载体、L113A为表面活性剂、液体石蜡为膜的增强剂、煤油为膜的溶剂，硫酸和硫酸肼水溶液为内相试剂的液膜体系，外相试液(或料液)的酸度为pH3～4，迁移富集铟，效果相当好。试验表明，铟的迁移富集率能够达到99.5％。以P507为流动载体的乳状液膜提取铟，也有很好的回收率。试验结果表明P507～L113A～煤油的乳状液膜体系可高速、有效地迁移铟，对含In³⁺0.2g/L的模拟料液，铟提取率可达99％以上。用P350(甲基磷酸二甲庚脂)，以1.0mol/L氢溴酸为流动相，硅胶作载体，萃取色层分离铟，可实现与大量镓、铜、铁、钴、镍和铝等高选择性地定量分离。

(4)其它回收铟的方法

碱熔～碱煮～酸浸提铟工艺，具有流程及设备简单、投资少、铟的回收率高、操作容易、生产成本低、经济效益显著等优点，铟回收率约90％，该法不足之处是碱耗较大。此外，还有综合法提铟，采用二段浸出(先中性浸出得含铟渣，再酸性浸出)和置换等工艺，达到分离锌、铅和富集铟的目的；氧化造渣法提铟，利用铟对氧的亲和势大大高于铅对氧的亲和势的原理实现铟和铅等的分离，经氧化造渣得含铟浮渣。先中性浸出除去大部分锌，再用浓硫酸浸出，含铟的浸出液直接用锌置换；硫酸化焙烧水浸工艺提铟，原料配以浓硫酸进行焙烧，铟和重金属氧化物几乎全部转化成硫酸盐，杂质砷、硒、氟、氯等在焙烧过程中大部分挥发而除去。产出的焙砂经水浸出后，含铟的浸出液作为萃取铟料液。

总体来说，目前国内利用次氧化锌主要用于湿法冶炼及制造锌盐。它的工艺是：酸浸→中性浸出(pH＜5)→酸浸。取用的是中性浸出液。因为在此条件下Fe³⁺已水解为Fe(OH)₃，同时将Sb、As带入渣中。虽锌浸出不完全，但仍有酸浸回收锌。再中性浸取，周而复始。因中性浸取时pH＝5，铟、铋等全存留在渣中，而渣主要为铅，厂家售出到火法炼铅厂。虽然铅厂能在回收烟道灰中回收部分，但灰中只能回收40％，造成60％的铟浪费，而铟是稀有金属，是重要的战备物资，在地球中的储量只有10^-7，这样浪费实为可惜。