[发明专利]从高铟铁溶液中回收铟的工艺

说明书

本发明涉及一种从复杂溶液中回收铟的方法。

迄今为止，从复杂溶液中综合回收铟的方法有两种代表性的工艺，即一是象A·M·bakaeB等人采用的，根据三价铟的水解pH值比三价铁稍高的特点，用控制pH的范围，使铟铁分开（见“ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ”，1960，№5，P_149～150）;国内也曾对此法作过类似的工作，但未获得满意效果（见沈阳冶炼厂等，《有色冶炼》，1974，№2，P_2～3）;二是г·п·гитАнов等研究了采用磷类萃取剂，从低铁硫酸体系中提取铟，使之与铁、砷和锑等杂质分开（见“ЦВЕТНЫЕ·МЕТАЛЛЫ”，1967，№10，P_334～344）。

上述已有方法存在两个主要缺点，即铟的提取回收率低，只有近50%;对铁的含量要求得比较严，适用范围窄。

为了解决从高铟铁的复杂溶液中高效回收铟的问题，以某厂的提锌工艺中的热酸浸出液为原料，经过理论与工艺方法的多种途径探讨，确定了原则工艺流程（见图1）。现将该工艺分述于下：

本工艺所研究的物料成份为：铟10～200毫克/升，铁10～30克/升，锌50～150克/升，二氧化硅150～800毫克/升，锡20～200毫克/升，硫酸10～40克/升。此外，尚有少量铜、镉、砷、锑。

一、溶液的预处理-絮凝工序。由锌提取工艺中排出的低浸上清液中残存有几乎完全溶解的硅酸锌、锡酸锌和聚合的硅酸，造成低浸上清液存在悬浮物而混浊。为了消除、避免乳化，必须向该溶液中加入一定量的絮凝剂（加量的多少视上述物质量的多少，经计算而定），控制温度为30～80℃，时间为4～10小时。本工艺所用的絮凝剂是一种非离子型的表面活性剂，不与三价铁、铟等阳离子作用而占据在油水表面，阻碍P₂₀₄与铁（Ⅲ）、铟（Ⅲ）离子的有效接触。这种经过絮凝后的溶液经过压滤机压滤送至萃取工段处理;

二、铟铁分离的萃取工艺

本工艺以P₂₀₄为萃取剂，P₂₀₄是一种中等弱酸性磷型萃取剂，在非极性有机溶剂中以双分子缔合形式存在，形成整环（RO）₂（RO）₂PP（RO）₂，常以（HA）₂代表二聚体分子，作为一种弱酸，二聚体中的第一氢离子较易按下式离解：

倘若酸度增加，平衡向左移动，不利于萃取，但酸度过低，杂质离子不稳定而产生水解，引起乳化，萃取酸度以5～30克/升为宜。当溶液中铁浓度远高于铟时，由于铟（Ⅲ）铁（Ⅲ）有共萃行为，本工艺利用铟铁在萃取动力学上的差异来分离铟铁，采用离心萃取器设备进行快速分离。当控制相接触时间为1分钟时，铟萃取率在95%以上，铁为5%以下，可以达到铟铁基本分离的目的。

萃取所控制的条件是：相比O/A＝1/7～15;酸度（盐酸）10～25克/升;萃取剂浓度20～35%;稀释剂为煤油;萃取温度为10～35℃;2～5级萃取。

三、反萃铟工艺

P₂₀₄萃取铟是通过H⁺的交换及P＝0的配键而实现的。反萃时，向萃合物中引入具有负感应效应的取代基可导致P＝0键极性的减弱，使铟以铟离子基团进入水相，通常采用氯离子可以起到这一作用。反萃剂以4HCl+3NZnCl₂为佳。当反萃相比：有/水＝5～20/1时，铟的一级反萃率在92%以上;反萃剂也可以选用6NHCl+0.5NNaCl。反铁相比：有/水＝3～6/1;6级反铟，室内操作。

四、反萃铁工艺

反萃铟的贫铟相送至反萃铁槽，反萃剂用6NHCl+0.5NNaCl，反萃铁的级数为4～10级，视反萃的任务量而定;其相比为：有机相/水相＝3～7/1。

五、洗氯工艺

反萃铁工序所产贫铁相尚含有一定数量的氯离子，采用5克/升H₂SO₄作为洗氯剂，进行洗氯萃取，其级数为4～10级，相比为3～6/1。此工序所得有机相返回萃取工序使用。

六、置换工序

反萃铟所产反铟水送去置换槽，采用锌片进行置换，使铟还原为零价，即得海绵铟。此过程在室温中进行，不加任何添加剂。

七、压团工序