专利名称：一种铟反萃液的净化方法
技术领域：
本发明涉及一种湿法炼锌工艺中综合回收铟的方法，特别涉及一种铟反萃液的净化方法。
背景技术：
铟具有光渗透性和导电性强的特点，主要用于生产ITO靶材(ITO靶材用于生产液晶显示器和平板屏幕)，占全球铟消费量的70% ;另占全球铟消费量30%的用于电子半导体、焊料和合金等领域。用于上述领域的铟，均要求其纯度在99. 995%以上，而要得到纯度为99. 995%的精铟，首先要控制粗铟中的杂质含量，即在铟反萃液置换过程中能产出高质量的 海绵铟。目前，随着铟资源的日益贫乏，获得的铟回收原料很杂，杂质含量也越来越高，例如湿法炼锌法中综合回收铟的过程中，湿法炼锌法原料中的铁、砷、铋、锡等杂质在回收铟过程中都不可避免地进入铟反萃液中。若直接将该铟反萃液进行置换，铁、砷、锑、铋、锡等杂质就极易转入海绵铟中，导致粗铟杂质含量高，难以得到纯度为99. 995%的精铟。因此，铟反萃液中杂质去除是影响精铟纯度的关键环节。现有技术中通常采用锌粉或海绵铟脱除铟反萃液中的杂质，但因铟反萃液中含酸高，杂质含量高，用锌粉置换除砷等杂质时易产生砷化氢剧毒气体，严重恶化现场操作环境，危害人体健康，也降低了铟置换的效率和直收率，锌粉消耗大，除杂效率低。而用海绵铟除杂，难以除去铟反萃液中的铁、锡等杂质。因此，如何从铟反萃液中有效脱除铁、砷、铺、铋、锡等杂质是有待进一步探索的难题。
发明内容
本发明的解决的技术问题在于提供一种铟反萃液的净化方法，它能有效地除去铟反萃液中的铁、砷、锑、铋、锡等杂质，得到高质量的铟反萃液。特别适用于目前湿法炼锌厂家综合回收铟过程中高杂质铟反萃液的净化，具有工业化大生产的经济可行性。具体地，本发明的技术方案为
一种铟反萃液的净化方法，包括以下步骤
A、往铟反萃液中加入可溶性亚铁盐，搅拌使溶解；
B、搅拌条件下，往步骤A制得的溶液中加入双氧水，将溶液中的Fe2+和Sn2+分别氧化成Fe3+和Sn4+，得到氧化液；
C、往步骤B制得的氧化液中加入氢氧化钠，至体系pH值为2.(Γ2. 5，得到中和液；
D、将步骤C制得的中和液进行过滤，得到净化液与净化渣。作为对本发明的进一步改进，所述可溶性亚铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁。作为对本发明的进一步改进，所述可溶性亚铁盐的用量为将铟反萃液中砷锑完全沉淀的理论用量的1. O 1. 2倍。
作为对本发明的进一步改进，所述双氧水的用量为将溶液中Fe2+和Sn2+分别氧化成Fe3+和Sn4+的理论用量的1.1 1. 5倍。作为对本发明的进一步改进，加入双氧水后的反应时间为O. 5h lh。作为对本发明的进一步改进，加入氢氧化钠的用量至体系的pH值为2. (Γ2. 5，并保持终点pH稳定20min 50min。本发明的有益效果在于本发明提供的铟反萃液的净化方法，能将铟反萃液中的铁、砷、锑、铋、锡等杂质除去，既防止铟反萃液置换时有毒气体砷化氢产生，降低置换过程锌片的消耗，又为下一步得到高品位的粗铟提供了条件，同时铋、锡等有价金属得以富集，有利于回收。同时，本发明提供的净化方法，工艺简单、操作方便、生产成本低。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式本发明提供了一种铟反萃液的净化方法，如图1所示，包括以下步骤
A、往铟反萃液中加入可溶性亚铁盐，搅拌使溶解；
B、搅拌状态下，往步骤A制得的溶液中加入双氧水，将溶液中的Fe2+和Sn2+分别氧化成Fe3+和Sn4+，得到氧化液；
C、往步骤B制得的氧化液中加入氢氧化钠，至体系pH值为2.(Γ2. 5，得到中和液；
D、将步骤C制得的中和液进行过滤，得到净化液与净化渣。本发明提供的铟反萃液的净化方法，先加入亚铁盐，再采用双氧水作为氧化剂，使铟反萃液中的铁、砷、锑、铋、锡等杂质分别被氧化，再形成沉淀而被除去，与现有技术相比，本发明无需采用锌对铟反萃液进行置换，因此避免产生有毒气体砷化氢，也降低锌片的消耗，又为下一步得到高品位的粗铟提供了条件，同时铋、锡等有价金属进入净化渣中得以富集，有利于回收。同时，本发明提供的净化方法，工艺简单、操作方便、生产成本低。作为本领域技术人员的公知常识，含铟体系先经有机相萃取得到富铟有机相，然后采用反萃剂盐酸对该富铟有机相进行反萃处理，分离后即得到贫有机相和铟反萃液。该铟反萃液为水相，其中富含In3+，同时还含有Fe2+、Fe3+、Bi3+、Sn2+、As3+、Sb3+和盐酸。具体地，本发明中，所述可溶性亚铁盐可采用本领域技术人员常见的各种可溶性亚铁盐，例如可选自硫酸亚铁或氯化亚铁，但不局限于此。为将铟反萃液中的砷锑杂质充分去除，优选情况下，所述可溶性亚铁盐的用量为将铟反萃液中砷锑完全沉淀的理论用量的1. O 1. 2倍。然后,加入氧化剂双氧水,将溶液体系中的Fe2+和Sn2+氧化。优选情况下，所述双氧水的用量为将溶液中Fe2+和Sn2+分别氧化成Fe3+和Sn4+的理论用量的1.1 1. 5倍。为保证溶液体系中的Fe2+和Sn2+被充分氧化，优选情况下，加入双氧水后的反应时间为O. 5h Ih0根据本发明的方法，然后往氧化液中加入氢氧化钠，优选情况下，氢氧化钠的用量至体系的PH值为2. (Γ2. 5，并保持终点pH稳定20min 50min。本发明中，所述氢氧化钠优选采用片碱，但不局限于此。本发明的主要反应机理是利用氧化剂双氧水的氧化作用，将Fe2+、Sn2+分别氧化成相对应的Fe3+与Sn4+，同时利用酸碱中和反应及三价铁的水解及水解产物呈阳性，从而除去铁、砷、锑等杂质。涉及的主要反应有
2Fe2++H202+2H+=2H20+2Fe3+
Fe3++3H20=Fe (OH) 3 丨 +3H+
Sn2++H202+2H+=2H20+Sn4+
Sn4++3H20=H2Sn03 I +4H.
2As3++60r=As2O3 · 3H20 I2Sb3++60r=Sb203 · 3H20 IH3As03+4Fe (OH) 3=Fe405 (OH) 5As I +5H20H3Sb03+4Fe (OH) 3=Fe405 (OH) 5Sb I +5H20Bi3++Cl _+20H_=BiC10 I + H2OIn3++30H_=In (OH) 3 IΗ++0Γ=Η20
中和后，体系中铁、神、铺、秘、锡转化为沉淀，而钢仍存在于溶液中，过滤后，杂质在滤渣中富集，形成净化渣，可进行综合回收利用。而铟在滤液中富集，形成净化液，可送铟提取工序。为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例中所采用原料均通过商购得到。实施例1
本实施例中，铟反萃液SI的主要组分(均为离子状态)为1η 87. 62g/L，Fe 3. 40g/L,Bi1. 58g/L, Sn 0. 037g/L, As 5. 61g/L, Sb1.60g/L。步骤A :将氯化亚铁加入到装有铟反萃液SI的净化槽中，不断搅拌使其完全溶解，氯化亚铁的加入量为将Si中砷锑完全沉淀所需氯化亚铁理论量的1. O倍。步骤B :搅拌状态下，往步骤A的溶液体系中缓慢加入双氧水，搅拌条件下反应0. 5h，得到氧化液；其中，双氧水的用量为氧化Fe2+和Sn2+所需理论量的1.1倍。步骤C :将氢氧化钠加入步骤B所制得的氧化液中，搅拌条件下进行中和反应，中和反应控制终点pH=2. 0，并保持终点pH稳定20min。步骤D :将步骤C所得中和液进行过滤，得到净化液SlO和净化渣Z10，其中净化渣ZlO可回收利用。净化液SlO的成份(均为离子状态)为1η 86. 91g/L, Fe 0. 15g/L，Bi0. 21g/L, Sn 0. 004g/L, As 0. 061g/L, Sb 0.037g/L。实施例2
本实施例中，铟反萃液S2的主要组分(均为离子状态)为In 115. 83g/L,Fe 6. 07g/L,Bi1. 92g/L, Sn 0. 042g/L, As 6. 18g/L, Sb 0.96g/L。步骤A :将氯化亚铁加入到装有铟反萃液S2的净化槽中，不断搅拌使其完全溶解，氯化亚铁的加入量为将S2中砷锑完全沉淀所需氯化亚铁理论量的1.1倍。步骤B :搅拌状态下，往步骤A的溶液体系中缓慢加入双氧水，搅拌条件下反应0. 8h，得到氧化液；其中，双氧水的用量为氧化Fe2+和Sn2+所需理论量的1. 3倍。步骤C :将氢氧化钠加入步骤B所制得的氧化液中，搅拌条件下进行中和反应，中和反应控制终点pH=2. 3，并保持终点pH稳定35min。 步骤D :将步骤C所得中和液进行过滤，得到净化液S20和净化渣Z20，其中净化渣Z20可回收利用。净化液S20的成份(均为离子状态)为1η 114. 37g/L，Fe O. 082g/L, BiO. 17g/L, Sn 0. 006g/L, As 0. 035g/L, Sb 0.020g/L。实施例3
本实施例中，铟反萃液S3的主要组分(均为离子状态)为In 120. 18g/L,Fe 4. 19g/L，Bi 2. 60g/L, Sn 0. 051g/L, As 4. 95g/L, Sb1.18g/L。步骤A :将硫酸亚铁加入到装有铟反萃液S3的净化槽中，不断搅拌使其完全溶解，硫酸亚铁的加入量为将S2中砷锑完全沉淀所需硫酸亚铁理论量的1. 2倍。
步骤B :搅拌状态下，往步骤A的溶液体系中缓慢加入双氧水，搅拌条件下反应lh，得到氧化液；其中，双氧水的用量为氧化Fe2+和Sn2+所需理论量的1. 5倍。步骤C :将氢氧化钠加入步骤B所制得的氧化液中，搅拌条件下进行中和反应，中和反应控制终点pH=2. 5，并保持终点pH稳定50min。步骤D :将步骤C所得中和液进行过滤，得到净化液S30和净化渣Z30，其中净化渣Z30可回收利用。净化液S30的成份(均为离子状态)为1η 119. 24g/L，FeO. 053g/L,BiO. 12g/L, SnO. 004g/L, AsO. 041g/L, SbO. 026g/L。以上实施例仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，所作出的若干改进，也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种铟反萃液的净化方法，其特征在于，包括以下步骤 A、往铟反萃液中加入可溶性亚铁盐，搅拌使溶解； B、搅拌条件下，往步骤A制得的溶液中加入双氧水，将溶液中的Fe2+和Sn2+分别氧化成Fe3+和Sn4+，得到氧化液；C、往步骤B制得的氧化液中加入氢氧化钠，至体系pH值为2.(Γ2. 5，得到中和液； D、将步骤C制得的中和液进行过滤，得到净化液与净化渣。
2.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，步骤A中，所述可溶性亚铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁。
3.根据权利要求1或2所述的净化方法，其特征在于，步骤A中，所述可溶性亚铁盐的用量为将铟反萃液中砷锑完全沉淀的理论用量的1. O 1. 2倍。
4.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，步骤B中，所述双氧水的用量为将溶液中Fe2+和Sn2+分别氧化成Fe3+和Sn4+的理论用量的1.1 1. 5倍。
5.根据权利要求1或4所述的净化方法，其特征在于，步骤B中，加入双氧水后的反应时间为O. 5h Ih0
6.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，步骤C中，加入氢氧化钠的用量至体系的pH值为2. 0 2· 5，并保持终点pH稳定20min 50min。
全文摘要
本发明提供了一种铟反萃液的净化方法，包括步骤A.往铟反萃液中加入可溶性亚铁盐，搅拌使溶解；B.搅拌条件下，加入双氧水，将溶液中的Fe2+和Sn2+分别氧化成Fe3+和Sn4+；C.加入氢氧化钠，至体系pH值为2.0～2.5，得到中和液；D.过滤，得到净化液与净化渣。本发明提供的铟反萃液的净化方法，能将铟反萃液中的铁、砷、锑、铋、锡等杂质除去，既防止铟反萃液置换时有毒气体砷化氢产生，降低置换过程锌片的消耗，又为下一步得到高品位的粗铟提供了条件，同时铋、锡等有价金属得以富集，有利于回收。同时，本发明提供的净化方法，工艺简单、操作方便、生产成本低。
文档编号C22B58/00GK103014342SQ201310017779
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者林文军, 朱北平, 周正华, 廖贻鹏, 黄勇, 周萍, 刘一宁 申请人:株洲冶炼集团股份有限公司