[发明专利]连续离子交换单向顺行水洗分离铟锡氧化物

说明书

技术领域

本发明涉及从铟锡氧化物中回收铟的技术。具体地说，本发明涉及酸溶氧化和液相色谱分离技术，以及现代自动化工业生产连续离子交换技术综合应用，从废旧液晶破碎玻璃中回收铟的方法。

背景技术

铟矿物多伴生在有色金属硫化矿物中，特别是硫化锌矿，其次是方铅矿、氧化铅矿、锡矿、硫化铜矿和硫化锑矿等。虽然在一些有色金属精矿中铟得到初步富集，但由于铟品位低，一般不可直接作为提铟原料。而上述有色金属精矿经过冶炼或高炉炼铁后得到的粗锌、粗铅、炉渣、浸出渣、溶液、烟尘、合金、阳极泥等是提铟的主要原料。

铟的提取工艺以萃取-电解法为主，这也是现今世界上铟生产的主流工艺技术。其原则工艺流程是：含铟原料→富集→化学溶解→净化→萃取→反萃取→锌(铝)置换→海绵铟→电解精炼→精铟。

废旧液晶破碎玻璃主要回收的是金属铟和玻璃。铟是各类平面液晶显示器生产中至关重要的成分。世界市场上平面显示器的快速增长成为全世界铟的生产的最重要的用户。液晶显示平中铟的含量大约在20ppm-200ppm，具有较大的回收价值，玻璃可作为一般废物回收利用。

随着手机、笔记本电脑、液晶电视等家用电器的迅速普及，透明电极的铟用量急速增大，尤其是国内外对于液晶面板需求的急速增加，铟资源枯竭的加快，都促使铟价格的快速上涨。国际市场铟的价格也从上世纪90年代开始不断上涨，一度超过10000元/公斤。更严重的是稀缺金属铟的资源枯竭已成为人类不得不面临的危机。据专家介绍，从目前来看，尚不存在其它金属在上述领域可以替代铟元素，因此铟具有极其重要的战略价值。目前，全球已探明金属铟的储量仅为I.6万吨，是已探明黄金储量的1/6。铟这种稀缺、面临资源枯竭的战略性资源，对于我国这样既是资源出口大国又是铟高附加值产品的进口大国来说，控制出口、保护资源；加快铟高技术、高附加值产品产业化进程；尽快实现铟的有效回收、循环利用，应是国家和相关企业的历史责任，无疑具有重大战略、社会、经济意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对传统的处理工艺比较费时且工作不连续，固定床/单柱离子分离系统是在一种间歇式的工艺中一步一段时间的进行所有步骤的操作，此类工艺已经无法满足现代工业的自动化生产的需求。

本发明提供了一种全系统化全自动连续离子交换单向顺行水洗分离铟锡氧化物生产流程，从废旧液晶破碎玻璃中得到铟锡氧化物，并将其分离、提纯同步完成。连续离子交换系统由一个带有20个树脂柱的圆盘，和一个多孔分配阀组成。通过圆盘的转动和阀口的转换，使分离柱在一个工艺循环中完成了吸附，水洗，解吸的全部工艺过程。且在连续离交系统中，离子分离的所有工艺步骤在同时进行。

上述方法步骤如下：

1)从废旧液晶面板上剥离玻璃基片。

2)将玻璃基片粉碎得到玻璃粉末。

3)将玻璃粉末与盐酸进行混合搅拌。

4)将上述搅拌后的酸性混合溶液进生固液分离，得到玻璃粉末与含有铟锡氧化物的混合溶液。

5)将上述得到的混合性酸性溶液注入连续离子交换系统中进行单向顺行水洗，利用液相色谱分离技术完成多重分离的工作，并提纯铟、锡及其它混合金属金属元素。

6)在所得到的各阶段反应溶液中加入氢氧化钠混合，得到絮状沉淀物。

7)固液分离上述絮状沉淀物并干燥，得到高纯度的氢氧化铟粉末。

其中上述方法所述的步骤2)中玻璃粉末的粒径范围为80-100目。

其中上述方法所述的步骤3)中使用的盐酸溶液浓度为10％-15％。

其中上述方法所述的步骤3)中玻璃粉末与盐酸的质量比为1：3.5-1：4.5。

其中上述方法所述的步骤4)中混合酸溶液使用二维搅拌器进行混合搅拌，并恒温加热600C，搅拌2小时，最大范围最快速地析出铟锡氧化物成分。

其中连续离子交换分离并纯化铟元素，分为5个工作区间段进行连续分离，分别为区间1)原液PH<1.5；区间2)含锡液PH=1.5-2.5；区间3)中间液PH=2.5-4.5；区间4)含铟液PH=4.5-5.5；区间5)洗脱液PH>5.5。

具体实施方法

本发明提供了一种系统化全自动连续离子交换顺行水洗分离铟锡氧化物回收提取金属铟的生产工艺流程，方法步骤如下：

1)从废旧液晶面板上剥离玻璃基片，使用电动卷边拆片机将偏光片与液晶面板玻璃基片剥离。