[发明专利]含铟粗铅的分离提取工艺

说明书

技术领域

本发明涉及采用电解——萃取方法从含铟粗铅中提取铟的工艺，属于有色金属冶炼技术领域。

背景技术

我国一些地方的铅锌矿中含有0.001～0.1%的铟，在火法炼锌过程中，铟主要富集在炼锌附产品粗铅中，含量一般在0.5～5%之间。含铟粗铅成为了重要的提铟原料，我国铟产量有相当多的来自于火法炼锌。传统提铟工艺是粗铅氧化造渣，铟进入氧化浮渣中，浮渣经过酸浸，铟进入溶液，然后经萃取，提取粗铟，目前从炼锌粗铅中提铟的厂家基本采用此工艺。此工艺不足之处是，氧化造渣时需要消耗大量碱，操作环境差，危害大（氧化铅烟尘），酸性浸出时，需要多次浸出，提铟总收率仅能达到92%，萃取以后的萃余液含有20～60g/L的硫酸添加的氟氯离子及大量的重金属离子，处理废水成本高，而且很难处理合格，随着我国环保意识的增强，许多地方加强了环保执法力度，不允许工业废水排出，传统的提铟工厂遇到了环保瓶颈，甚至被迫停厂。

发明内容

本发明的目的是针对传统工艺的上述问题，提供一种含铟粗铅中铟的回收工艺，摒弃了传统操作环境恶劣的氧化造渣，有利于解决废水和废渣排放问题，生产安全，能显著提高铟的回收率，降低加工成本。

实现本发明所述的目的采用的技术方案为：①将含铟粗铅浇铸成阳极板在硅氟酸铅介质中电解，铅离子浓度为40～80g/L，硅氟酸酸度80～120g/L，电流密度80～120A/㎡；②当电解液中铟浓度达到30～60g/L时，抽出电解液进行萃取，反萃，置换工序提取铟，萃取液有机相为P204与磺化煤油的混合液，每次萃取用量为抽出电解液体积的25～20%；③锡和铅在阴极上析出，阳极泥送入阳极泥处理系统回收其中的有价金属。

所述电解时的温度为30～43℃，电解过程中添加盐酸、牛胶和木质磺酸钙，每天1～2次，添加量为盐酸1L/t铅，牛胶0.8kg/t铅, 木质磺酸钙1.5 kg/t铅。

在萃取铟前应先对电解液成分分析，对应除去影响铟萃取的金属离子后再进行萃取，萃取液中的P204与磺化煤油体积比为3:7，萃余液返回电解工序中循环使用。

阴极的更换周期为3～4天，清洗阴、阳极的水和洗涤阳极泥的水作为电解液补充水循环使用。

在本发明的上述工艺中，通电时阳极中的铅金属会很容易进入溶液，在阴极，铅及与铅电位相近的锡在极板上析出，随着电解的进行，铟在含铅电解液中不断富集，当铟浓度达到指标时，抽出电解液进行萃取方法提铟。在萃取铟前需对电解液进行预处理，除去影响萃取正常进行的电解液中的某些金属离子，例如加入试剂，使对应金属以沉淀方式从溶液中除去，然后电解液就可以进行萃取操作了。萃取采用水平萃取工艺，由于电解液含铟浓度远高于传统方法的溶液，所以萃取液体积显著低于传统方法。萃取后的萃余液介质仍含硅氟酸，萃取过程中带入的少量Cl^-、F^-对铅电解不会产生影响，萃余液可以返回电解。萃余液中还含有电位较负的杂质离子，如锡离子，锌离子，镉离子等，锡会和铅在阴极上析出，不会在电解液中富集，锌、镉，电位较低，粗铅中含量较低，而且允许有较高浓度存在于电解液中而不会影响电解正常进行，可以循环相当长时间。萃余液在脱除铅以后，采用电积的办法，去除一部分杂质离子后，萃余液又可以长期循环于电解中。由于电解过程中保持了较高的合适温度，电解液水分有挥发，清洗阴阳极的水和洗涤阳极泥的水可作为电解液补充水，从而不产生外排废水，工艺中产生的洗涤水，工艺本身就可以消耗掉，所含有的金属离子随之回收。本工艺粗铅中铟含量的85%进入到电解液中，通过萃取而得到回收，剩余的15%的铟以合金形式留在阳极泥中，阳极泥中铟的回收可采用全湿法流程（本申请人另有专利申报），其中的有价金属铟、铜、铋、锑、锡、银、铅都得到回收。

与传统的造渣工艺相比，本发明的有益效果如下：

1.操作环境改善，传统造渣有大量氧化铅扬尘，对环境和操作人员危害大。

2.废水量减少95%以上，传统工艺最大的废水源是萃余液，此溶液含20～60g/L的硫酸和大量的锑、砷、铁、铅、镉、铜、锌、锡等重金属离子，以及为提高铟的浸出率而加入的试剂和萃取过程中带入的F^-，Cl^-等离子，处理萃余液需要较高的费用，会产生大量的外排水和废渣。此工艺，萃取时的溶液体积仅为传统萃取液的1/30～1/150，而且萃余液可全部返回电解，不产生废水。生产中难免会有跑冒滴漏现象，由于电解液价值较高，本身规模不大，工艺设计时，要考虑到回收设施。