一种提高锌精矿中铟回收率的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供的一种提高锌精矿中铟回收率的工艺，它包括以下步骤：（1）将锌精矿直接加入到次氧化锌，先用球磨机球磨后，再进行中性浸出；（2）将中性浸出的浓密底流进行压滤，滤渣用水或电解废液浆化后，再进行酸性浸出，得到富铟浸出液；（3）对富铟浸出液进行直接萃取、反萃、置换、电解熔铸等处理，最终得到精铟产品。该铟提取新工艺可将锌精矿中铟的回收率提升至75%以上，生产周期缩短至10天以内。
【专利说明】
一种提高锌精矿中铟回收率的工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型湿法冶金过程中铟提取工艺，属于有色金属冶炼领域。
【背景技术】
[0002]铟在地壳中的分布量小且很分散，迄今未发现它的富矿，只是在锌、铅等金属矿中作为伴生金属存在，因此把铟和与其类似特征的镓、铊、锗、硒、铼等元素一起列入稀散金属。1933年，铟首次出现商业应用，有人将铟添加进某种合金之中。1985年铟锡氧化物(ITO)和磷化铟半导体的开发和在电子通讯等工业上的应用，是铟发展史上的一件大事，从此铟的产需逐渐进入快速增长期。随着铟深度加工产品的开发及其广泛使用，致使铟的市场需求量年年攀升，而全球铟资源日趋紧缺，国际市场精铟价格飞涨，至2000年开始，铟的世界产需量超过了 200t，2005年，铟价创下了 1060美元/kg的历史最高纪录。
[0003]中国的铟资源丰富，其储量在世界上首屈一指，从1955年开始生产铟以来，发展态势一直与世界同步，从20世纪90年代后，中国铟的生产突飞猛进，2001年精铟总产量达至IJ 188t。现产量和出口量均居世界首位，产量占世界总产量的三分之一以上，对世界铟的发展举足轻重。
[0004]由于80%的铟伴生于锌精矿中，因此，在湿法炼锌过程中进行铟的提取回收是铟生产的主要途径。目前，常规的铟提取工艺流程铟回收率约为30-50%，均处于较低水平。常规铟提取工艺复杂、流程长，铟从锌精矿到最后的精铟产品最少需要14?17天(其中铟电解周期为7天)的时间，如果遇到流程中的设备或是操作出现问题，很容易造成铟在流程中积压，占用大量资金，造成企业资金运转困难。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述常规铟提取工艺的不足，提出了一种流程短、回收率高的铟提取新工艺。本发明是通过以下技术方案予以实现的:
一种提高锌精矿中铟回收率的工艺，包括如下步骤:
第一步:将锌精矿直接加入到次氧化锌，先用球磨机球磨后，进行中性浸出；
第二步:将中性浸出的浓密底流进行压滤，滤渣用水或电解废液浆化后，再送浸出灌进行酸性浸出，得富铟浸出液。
[0006]第三步:对富铟浸出液进行直接萃取、反萃、置换、电解熔铸等处理，最终得到精铟女口广叩ο
[0007]优选的，所述锌精矿的加入量与酸性浸出溶液中的三价铁离子的含量相匹配，酸性浸出溶液中的三价铁离子与锌精矿用量的质量比为1:0.5^1.5。
[0008]本发明新工艺的技术效果如下:
(I)生产周期大大缩短:本发明新工艺将锌精矿直接加入到次氧化锌,先球磨后,再进行中性和酸性浸出，浸出过程中，利用溶液中的三价铁离子与锌精矿发生氧化还原反应，使锌精矿中的铟通过浸出作用进入溶液，得到富铟浸出液，然后再送后续处理，省去了锌精矿提取铟的常规流程中的“焙烧”、“浸出”、“还原挥发”等过程，使生产流程大大缩短，铟从锌精矿至精铟产品的生产周期可缩短至10天(其中铟电解周期为7天)以内。
[0009](2)锌精矿中铟回收率高:利用锌精矿直接与溶液中的三价铁离子反应，不仅提高了锌精矿中铟的回收率，而且满足了铟后续处理过程中对溶液中三价铁离子浓度低(一般要求小于5g/l)的要求，减少了后续处理过程中用于三价铁还原的铁粉的用量，同时减少了铁粉净化渣的产出，进一步提高了铟回收率。铟从锌精矿至精铟产品的回收率可以提升至75%以上，大大高于常规的铟回收工艺。
[0010](3)生产工艺简单:本发明工艺不需增加任何辅助设备及改造，实施简单，并可以同步降低富铟浸出液中三价铁含量，有利于后续的直接萃取工艺提升铟回收率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的铟提取新工艺流程图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实例对本发明作进一步说明。
[0013]原料:含铟0.08%、含铁4.8%的次氧化锌培砂100t，含铟0.1%的锌精矿4t。
[0014]第一步:将含铟0.1%的4t锌精矿直接加入到含铟0.08%、含铁4.8%的10t次氧化锌培砂中，将上述锌精矿与次氧化锌混合物先用球磨机球磨，球磨时间大约6?8min，球磨后粒度〈80 μ m，然后进行中性浸出。中性浸出设备由沸腾浸出槽及机械搅拌槽串联组成，控制要求:沸腾浸出槽出口 pH值2.0?2.5，机械搅拌槽出口 pH值3.5?4.5。先进行球磨的目的是:为了使锌精矿和次氧化锌培砂的粒度更细，可初步溶解部分可溶金属物料和碳酸盐，在后述步骤浸出时，可提高锌等金属的浸出率，降低渣料量，进而减少压滤时间，锌精矿的还原效果更好。
[0015]第二步:将中性浸出的浓密底流用压滤机进行压滤，将压滤后的滤渣用水或少量电解废液浆化。浆化是在带搅拌机的浆化槽中进行，先在浆化槽中预先加入一定量的水或是废液，再加入压滤渣，压滤后的滤渣与水或少量电解废液的比例3?5:1。浆化后，再送浸出灌进行酸性浸出。酸性浸出主要设备是机械搅拌槽，先在搅拌槽中加入浆化好的中性压滤渣，再加入硫酸进行浸出，一般要求浸出时间达到16小时以上，浸出温度达到85°C以上，浸出终点酸度控制在100?120g/l。锌精矿中铟的主要反应机理如下:
In2S3 + 3Fe2 (SO4) 3 = In2(SO4)3 + 6FeS04 + 3S
酸性浸出后，得到富铟浸出液约110m3，含铟约650mg/l，含Fe3+约3.6g/l。
[0016]第三步:对第二步产出的富铟浸出液进行直接萃取、反萃、置换、电解熔铸(直接萃取、反萃、置换为是行业内通用技术，因此不作详细介绍)等处理，最终得到含量大于99.995%的精铟产品，铟回收率可达到85%左右。
[0017]为了保证次氧化锌中的有价金属具有较高的浸出率并且得到高质量的铟浸出上清液，核心就是要控制铁在合适的范围，锌精矿的用量主要是根据原料含铁和酸性浸出上清液含铁情况来调整增加的，酸性浸出液含铁主要是三价铁，如果含三价铁高，下一步铟回收工艺铁粉用量大大增加，不仅工作量大，铁粉也会随之进入溶液，通过稀贵铟萃取余液送入锌系统，最终进入锌浸出渣，也会增加锌浸出渣的处理成本，同时在挥发窑处理锌浸出渣的过程中也可能会影响氧化锌焙砂原料的质量。
[0018]在本发明工艺的应用过程中，锌精矿的加入量最好与酸性浸出溶液中的三价铁离子的含量相匹配，具体如下:
锌精矿的理论用量推算:
2Fe3+ ?ZnS设锌精矿用量X，水分8%，(Zn+S) =80%，
2*5665+32
Ix*80%* (100-8)%
如此算出每还原It Fe3+，还原锌精矿的理论用量x=l.17。由此依据再根据生产实践，确定还原锌精矿用量1:0.5^1.5，正常用量约为1:1，反应后将溶液中的三价铁控制在5g/l以下，这样效果最优。
【权利要求】
1.一种提高锌精矿中铟回收率的工艺，其特征在于:它包括以下步骤: 第一步:将锌精矿直接加入到次氧化锌，先用球磨机球磨后，进行中性浸出； 第二步:将中性浸出的浓密底流进行压滤，滤渣用水或电解废液浆化后，再进行酸性浸出，得到富铟浸出液； 第三步:对富铟浸出液进行直接萃取、反萃、置换、电解熔铸等处理，最终得到精铟产品O
2.根据权利要求1所述的一种提高锌精矿中铟回收率的工艺，其特征在于:所述锌精矿的加入量与酸性浸出溶液中的三价铁离子的含量相匹配，酸性浸出溶液中的三价铁离子与锌精矿用量的质量比为1:0.5^1.5。
【文档编号】C22B58/00GK104451206SQ201410762323
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月13日 优先权日:2014年12月13日
【发明者】周玉琳, 袁建明, 成世雄, 陈二云, 周新海, 蒋文, 李云新 申请人:株洲冶炼集团股份有限公司