[发明专利]一种氧化锌烟尘高效浸出铟的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有色冶金领域中的湿法冶金过程，具体涉及一种采用中性浸出—低温低酸浸出—高温强化浸出法从锌的湿法冶炼系统产生的氧化锌烟尘中高效浸出铟的过程。

背景技术

目前，从锌冶炼系统产生的回转窑挥发氧化锌烟尘中提取铟的方法主要为多段浸出法，包括中浸—两段酸浸法、中浸—低酸浸—高酸浸出法、中浸—酸浸—熟化—水浸法、加压氧化浸出法等。

中浸—两段酸浸法是将含铟氧化锌先进行中性浸出，使铟在中浸渣中得以富集，然后中浸渣经酸性浸出使铟进入溶液，一次酸浸渣再经二次酸性浸出，所得二次酸浸液并入一次酸性浸出环节，使铟最终在酸浸液中富集到10g·L^-1左右，产出的二次酸浸渣则返回铅冶炼。该方法操作简便、生产成本低，但是工艺流程长、铟的浸出率不高（可参见CN102321815A号中国专利文献）。

中浸—低酸浸—高酸浸出法是采用三段浸出工艺处理氧化锌，首先经硫酸中浸分离锌，然后中浸渣经硫酸低酸浸出处理，所得低浸渣再引入氧化剂进行高温高酸浸出，所得高酸浸出液通过加氧化锌或锌焙砂进行预中和处理后与低酸浸出液一起送至后续提铟，高酸浸出渣则送至铅冶炼系统回收铅。该方法采用间歇式进料虽然避免了铁的大量溶出，但是多段浸出操作降低了渣中的含锌率，且工艺流程过长，该工艺流程中铟的浸出率只提高到了70%～80%（可参见CN101104884A号中国专利文献）。

中浸—酸浸—熟化—水浸法是将氧化锌烟尘先经中性浸出，使大部分锌进入溶液并返回锌冶炼流程，铟则在中浸渣中富集，然后中浸渣经低酸浸出，浸出液用于后期萃取提铟，浸出渣用于进行浓酸熟化处理，最后再水溶浸出，所得浸出液返回低酸浸出段，浸出渣则送铅冶炼。该方法强化了铟的浸出，但是硫酸耗量大、能耗高、工作周期长（可参见谢美求，《从还原挥发氧化锌烟尘中提锌、铟工艺研究》[J]，矿冶工程，2008，28(2)：63-65）。

加压氧化浸出法是采用加压氧化法处理含铟氧化锌物料，强化铟、锌物料与工业硫酸之间的反应，能显著提高铟锌的浸出率。但是该方法的工艺条件对设备要求较高，工业应用有一定的困难（可参见韦岩松等，《加压氧化对锌渣氧粉中铟和锌浸出的影响》[J]，金属矿山，2010，407(5)：183-186）。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺流程简单、操作方便、铟浸出率高、能耗低、设备投资少、且对环境友好的氧化锌烟尘高效浸出铟的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种氧化锌烟尘高效浸出铟的方法，其主要技术路线是：氧化锌烟尘首先通过中性浸出使烟尘中大部分锌转入中浸液并送锌冶炼系统，铟则在中浸渣中得到富集；然后中浸渣通过低温低酸浸出使大部分铟转入低酸浸出液，低酸浸出渣则进入高温强化浸出段；在高温强化浸出段，低酸浸出渣与浓硫酸和氧化剂一起混合后进行高温强化浸出，并辅之以机械搅拌，然后加适量水继续浸出，所得强化浸出液返回低温低酸浸出段，所得强化浸出渣则送铅冶炼系统。在此技术方案中，铟在低酸浸出液中得到富集，铟的浸出率可达92%以上。

本发明的一种氧化锌烟尘高效浸出铟的方法，具体包括以下步骤：

（1）中性浸出：将氧化锌烟尘与硫酸溶液（可以为含硫酸的锌废电解液，锌废电解液中硫酸浓度通常为80～130g·L^-1）混合，每克氧化锌烟尘加入4～8mL的硫酸溶液，即4～8∶1（mL·g^-1）的液固比，将所得混合液在20～80℃的温度下进行10～60min的浸出反应，控制浸出反应终点的pH值为4.8～5.2，浸出完成后，经固液分离得到中浸液和中浸渣，将所得中浸液送至锌冶炼系统以回收锌，所得中浸渣进入步骤（2）的工序；该环节的主要目的是初步分离锌，使以氧化锌、硫化锌等形式存在的锌溶解进入溶液，其他有价金属基本入渣，经固液分离后实现了锌的初步分离。

（2）低温低酸浸出：将步骤（1）中所得中浸渣与硫酸溶液按照5～10∶1（mL·g^-1）的液固比混合，然后将所得物在30～60℃的温度下进行30～200min的浸出反应，浸出完成后，经固液分离得到低酸浸出液和低酸浸出渣，所得低酸浸出液用于后续提铟，所得低酸浸出渣进入步骤（3）的工序；该环节主要针对中性浸出所生成的氢氧化铟，使其溶解进入溶液。

（3）高温强化浸出：该工艺包括两个阶段：