用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法
【专利摘要】本发明是一种用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法，其步骤是：铟铜富集渣在弱酸中进行洗涤，把该渣中的砷、铁、锡、铅、锌、锑、铋、硅、铊开路浸出铟系统，铟和铜留在渣中，液固分离得滤渣；用浓硫酸对滤渣进行浸出，液固分离得铜渣和滤液；滤液经萃取和反萃后得反铟液；用粗铟转换反铟液，将其中的砷、铁、锡、铅、锌、锑、铋、硅、铊等杂质离子置换沉淀进入渣中，液固分离即得合格的除杂后反铟液。本发明先开路弱酸浸出复杂铟铜富集渣中的杂质元素，在减轻后续作业除杂压力的同时确保铟回收率，再用粗铟置换反铟液中的大部分杂质，除杂效果显著，锑杂质含量一次性降低100倍以上，同时提高了反铟液铟离子浓度。本发明方便易行，无需增加新设备，主体生产工艺不改造时也能产出高品质铟锭。
【专利说明】用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及湿法冶金技术，具体是一种用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方 法。
【背景技术】
[0002] 反铟溶液就是反萃取得到的含铟溶液，是铟金属电解的原料。
[0003] 2011年以前，稀贵金属铟的质量标准执行的是YS/T257-1998的标准，牌号为 In99993，2011年以后其质量标准更改为YS/T257-2009,牌号为In99995,两个标准的主要 区别是对铟锭中9大杂质即铅、锌、铜、铁、锡、镉、铝、砷、铊的含量要求都有所提高，生产工 艺上的难度越来越大。
[0004] 而另一方面，随着高品质锌精矿的开采及采购难度的不断增加，优质原料来源受 限，生产企业为维持正常生产，不得不接受各类成分复杂的锌精矿原料，于是各种杂质元素 通过各种渠道进入生产体系中，其中的伴生金属铟经挥发窑挥发富集后，大量杂质也一并 进入铟生产系统中。以 申请人:单位为例，应当地环保部门要求，必须对挥发窑尾气、制酸尾 气进行治理，在采用氧化锌粉做吸收剂后，砷、锑、氟、氯、硅、铊等烟气中的杂质全部进入铟 生产系统中，反铟液中的锑不断升高，锌板置换后产出的海绵铟出现了压不成团，海绵铟发 黑等现象，同时电解析出铟铊含量也不断上升，给析出铟的精炼除杂增加了成本和难度，一 次电解产出的铟锭质量难以达到上述标准的要求。
[0005] 锑虽然不是上标行业标准控制的杂质元素，但如上所述，由于锑的存在，导致锌板 置换后产出的海绵铟出现了压不成团，海绵铟发黑等现象，给后续作业增加了难度，成本增 力口。而如何除去杂质锑又没有现成的现有技术可以借鉴。因此，研究开发以复杂铟铜富集 渣为原料提取优质金属铟的技术，特别是如何高效低成本地除去其中反铟液中包括锑在内 的杂质成分，为后续工序提供合格料液具有重大现实意义。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是针对上述问题提出一种用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液 的方法，该方法能够高效低成本地除去复杂铟铜富集渣中包括锑在内的杂质成分，产出符 合金属铟后续工艺要求的反铟料液，确保高纯铟的产品质量。
[0007] 本发明的目的通过如下手段来实现： 一种用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法，其特征在于它有如下步骤： (1) 、铟铜富集渣在弱酸中进行洗涤，把该渣中的砷、铁、锡、铅、锌、锑、铋、硅、铊开路浸 出铟系统，铟和铜留在渣中，液固分离得滤渣； (2) 用浓硫酸对滤渣进行浸出，液固分离得铜渣和滤液； (3) 步骤（2)的滤液经萃取和反萃后得反铟液； (4) 用粗铟转换反铟液，将其中的砷、铁、锡、铅、锌、锑、铋、硅、铊等杂质离子置换沉淀 进入渣中，液固分离即得合格的除杂后反铟液。
[0008] 步骤（1)中的终酸浓度为0· 5?10g/l。
[0009] 步骤（2)所得铜渣送铜回收工序回收铜。
[0010] 步骤（3)的萃取所得萃余液送锌系统再利用。
[0011] 步骤（3)的萃取和反萃间有对负载有机相的酸洗作业连接，酸洗所得酸洗液送铟 浸出系统再用，酸洗后的负载有机相进反萃作业。
[0012] 步骤（4)的粗铟置换作业温度为45?60°C内。
[0013] 步骤（4)的粗铟置换作业，一次投入的粗铟量根据需要置换杂质的量决定。
[0014] 步骤（4)的液固分离采用两级过滤，即压滤机压滤+精密过滤器过滤的方式，最大 限度地降低除杂后反铟液的含固量，过滤后溶液清亮透明。
[0015] 步骤（4)所得除杂后反铟液经锌板置换、碱熔、电解和精炼得最终高纯铟产品。
[0016] 本发明的特点是： 1、 先将复杂铟铜富集渣以开路方式弱酸浸出一部分杂质，在减轻后续作业除杂压力的 同时确保绝大部分铟和铜进入渣中，保证铟回收率； 2、 用粗铟阳极板置换反铟液有效除去了溶液中的大曾杂质，特别是其中锑杂质含量一 次性降低100倍以上，其余杂质含量降低2?20倍不等，除杂效果十分明显。同时又大幅 度提高了反铟液铟离子浓度，有利于后续提铟工艺的顺利进行； 3、 本发明方便易行，无需增加新设备，对于企业来说主体生产工艺不进行大改造的情 况下，通过过程控制和优化，也可以生产出高品质的铟锭。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 附图是本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0018] 实例 1 一批经回转窑处理得到的铟铜富集渣，含大量的砷、铁、锡、铅、锌、锑、铋、硅、铊等杂 质，这些杂质以多种形态存在于渣中，根据上述工艺，先对其用弱酸进行开路洗涤，以将这 些杂质元素浸出进入溶液。弱酸为锌电解废液，洗涤浸出作业终点时的酸度控制在0. 5? l〇g/l。洗涤后用奈滤机进行液固分离，浸渣再次洗涤后进入高酸农业进行浸出，以便将铟 浸入溶液中，由于弱酸的局限性，上述杂质元素不能在弱酸洗涤时彻底脱出，高酸浸出时不 可避免地与铟同时浸入溶液中。只有难浸的铜留在渣中，液固分离后成为铜渣，送铜回收工 序提取铜。
[0019] 高酸浸出液利用常规萃取和反萃取方法进行处理，工艺过程如附图所示，萃取和 反萃取作业间设一道酸洗作业，酸洗后的负载有机相经稀盐酸反萃后得反铟液。对反铟液 化验分析得知上述杂质成分仍大量存在，具体如下： As3+ :0· 5g/l、Sn4+ :0· 15 g/l、Sb2+ :2. 45g/l、Bi2+ :0· 085g/l、Pb2+ :0· Olg/Ι，Τ12+:0· 005 g/1。
[0020] 这样的反铟液显然不符合后续提铟作业的要求，必须进一步处理，以最大限度地 除去杂质方可。于是，在反铟液中加入粗铟制成的阳极板，温度控制在60°C左右，各类杂质 与阳极板中的铟金属发生置换反应，形成沉淀，沉入槽底，除杂后反铟液的杂质含量大幅降 低，化验结果为：As3+ :0· 024g/l、Sn4+ :0· 016 g/1、Sb2+ :0· 022g/l、Bi2+ :微量、Pb2+ :0· 009g/ 1，Tl2+:0. 002 g/1。
[0021] 从粗铟置换前后各杂质含量的变化可知：其中的锑离子浓度降低了 110倍，三价 砷离子降低了近20倍，四价锡离子降低了 8倍，两价铋离子几乎降为零(微量)，两价铊离子 降低了 1.5倍。反铟液得到了极大净化。
[0022] 除杂后反铟液采用精密过滤器过滤，实现液固分离，澄清后的干净反铟液清彻透 亮，再用锌板置换，产出高品质海绵铟，海绵铟压团时不再有前述压不成团，海绵铟发黑等 现象，电解作业也顺畅了， 申请人:单位没有因为原料来源变化大，而增加新的设备，而是用 本发明的方法克服了技术难题，保证了牌号为ΙΠ 99995高纯铟的质量全部达标。
[0023] 实例 2 另一批来源复杂的铟铜富集渣，经与上例相同的方法弱酸开路浸出、高酸浸出、萃取、 酸洗和反萃后所得反铟液的含杂情况如下： As3+ :0· 38g/l、Sn4+ :0· 11 g/l、Sb2+ :1. 76g/l、Bi2+ :0· 13g/l、Pb2+ :0· 014g/l，Tl2+:0. 006 g/1。
[0024] 经粗铟置换处理后，所得除杂后反铟液含杂指标如下： As3+ :0· 004g/l、Sn4+ :0· 009g/l、Sb2+ :0· 031g/l、Bi2+ :微量、Pb2+ :0· 007g/l， Tl2+:0. 0015g/l。
[0025] 实例 3 另一批来源复杂的铟铜富集渣，经与上例相同的方法弱酸开路浸出、高酸浸出、萃取、 酸洗和反萃后所得反铟液的含杂情况如下： As3+ :1. 2g/l、Sn4+ :0· 25 g/l、Sb2+ :3. 5g/l、Bi2+ :0· 3g/l、Pb2+ :0· 05g/l，Tl2+:0. 02g/l。
[0026] 经粗铟置换处理后，所得除杂后反铟液含杂指标如下： As3+ :0· 08g/l、Sn4+ :0· 021g/l、Sb2+ :0· 048g/l、Bi2+ :微量、Pb2+ :0· 004g/l，Tl2+:0. 001g/ l〇
【权利要求】
1. 一种用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法，其特征在于它有如下步骤： (1) 、铟铜富集渣在弱酸中进行洗涤，把该渣中的砷、铁、锡、铅、锌、锑、铋、硅、铊开路浸 出铟系统，铟和铜留在渣中，液固分离得滤渣； (2) 用浓硫酸对滤渣进行浸出，液固分离得铜渣和滤液； (3) 步骤（2)的滤液经萃取和反萃后得反铟液； (4) 用粗铟转换反铟液，将其中的砷、铁、锡、铅、锌、锑、铋、硅、铊等杂质离子置换沉淀 进入渣中，液固分离即得合格的除杂后反铟液。
2. 根据权利要求1所述的用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法，其特征在于步 骤（1)中的终酸浓度为0. 5?10g/l。
3. 根据权利要求1所述的用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法，其特征在于步 骤（2)所得铜渣送铜回收工序回收铜。
4. 根据权利要求1所述的用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法，其特征在于步 骤（3)的萃取所得萃余液送锌系统再利用。
5. 根据权利要求1所述的用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法，其特征在于步 骤（3)的萃取和反萃间有对负载有机相的酸洗作业连接，酸洗所得酸洗液送铟浸出系统再 用，酸洗后的负载有机相进反萃作业。
6. 根据权利要求1所述的用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法，其特征在于步 骤（4)的粗铟置换作业温度为45?60°C。
7. 根据权利要求1所述的用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法，其特征在于步 骤（4)的粗铟置换作业，一次投入的粗铟量根据需要置换杂质的量决定。
8. 根据权利要求1或7所述的用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法，其特征在 于步骤（4)的液固分离采用两级过滤，即压滤机压滤+精密过滤器过滤的方式，最大限度地 降低除杂后反铟液的含固量，过滤后溶液清亮透明。
9. 根据权利要求1所述的用复杂铟铜富集渣制备优质反铟料液的方法，其特征在于步 骤（4)所得除杂后反铟液经锌板置换、碱熔、电解和精炼得最终高纯铟产品。
【文档编号】C22B58/00GK104120266SQ201410376196
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月2日 优先权日:2014年8月2日
【发明者】黄昌元, 吴国钦, 陈春发, 潘云鹏, 陆永森, 廖发忠, 韦乃团 申请人:蒙自矿冶有限责任公司