一种从低浓度含铟的酸性溶液中富集回收铟的方法与流程

文档序号:12645611阅读:591来源:国知局

本发明涉及一种从低浓度含铟的酸性溶液中富集回收铟的方法,属于湿法冶金技术领域。



背景技术:

铟作为一种稀散元素,在自然界中很少形成独立矿床,主要以分散状态伴生在锌、铅、锡、铜等硫化矿物中,其中闪锌矿是其主要来源,尤其在复杂铁闪锌矿中铟的含量可达到几百克/吨,具有较高经济价值。因此,目前铟的回收主要来源于锌冶炼的中间渣料。

由于原料中的铟相对于锌铁等而言其含量较低,浸出得到的浸出液中铟浓度通常仅为几十到几百毫克每升,且浸出液中大多含有浓度较高的硫酸、锌、铁、铜等金属离子,造成铟分离富集困难。传统的处理方法有三种,第一种方法为:如ZL200510010944.8等将含低浓度铟的酸性浸出液采用锌焙矿或氧化锌中和沉淀,使铟水解形成氢氧化铟沉淀进入铟渣中,使得到初步富集,得到铟质量分数0.5~2%的富铟渣,再将富铟渣采用二次浸出,浸出液经萃取、反萃、置换、电解得到金属铟。该工艺流程长,铟分散损失严重,导致铟的回收率低,造成资源严重浪费,且工艺过程复杂,劳动强度大,生产成本高。第二种方法为:如ZL201410302226.7等向含低浓度铟的浸出液加入锌粉或锌浮渣进行置换沉铟,得到得到铟质量分数大于1%的富铟渣,再将富铟渣采用二次浸出,浸出液经萃取、反萃、置换、电解得到金属铟。该工艺流程比第一种方法简单,铟回收率有所提高,但锌粉置换过程容易产生砷化氢剧毒气体,存在安全风险,且锌粉消耗量大,生产成本高。第三种方法为:如ZL201410762323.4 将含低浓度铟的浸出液直接进行萃取,得到负载有机相反萃,再从反萃液中置换回收铟。该方法工艺流程进一步缩短,有望成为铟回收技术的发展方向。但由于浸出液中铟浓度低,导致目前使用该方法存在的最大难点在于铟富集比小,反萃液中铟浓度低、反萃液体积大、残留盐酸浓度高,导致置换回收铟过程回收率低,试剂消耗量大,置换废水处理困难。

发明专利CN201110286157一种从高铁高铟锌精矿中提取锌铟及回收铁的方法和本发明的发明人在发明专利CN201310308061一种单独处理高铁硫化锌精矿的方法公开了采用预中和-锌粉中和置换沉铟的方法,但由于溶液的铟浓度较低,导致铟渣的含铟不高,且采用锌粉中和置换沉铟易产生的砷化氢等危害,同时由于锌粉耗量大,沉铟成本较高。



技术实现要素:

本发明针对现有技术存在的问题,提供一种从低浓度含铟的酸性溶液中富集回收铟的方法,减少中和沉铟渣量,提高铟渣中的含铟量。

一种从低浓度含铟的酸性溶液中富集回收铟的方法,具体步骤如下:

(1)在低浓度含铟的酸性溶液中加入预中和剂,在温度50~90℃、搅拌条件下预中和反应至溶液pH值为1.5~2.5,液固分离后得到预中和渣与溶液A,预中和渣送至湿法炼锌浸出系统回收锌;

(2)在步骤(1)所得溶液A中加入中和剂,在温度50~90℃、搅拌条件下中和反应至溶液pH值为4.0~5.0,液固分离得到中和沉铟渣与溶液B,溶液B送至锌铁分离回收系统进行锌、铁分离;

(3)将步骤(2)所得中和沉铟渣加入新的低浓度含铟的酸性溶液中;在预中和的同时实现低浓度含铟的酸性溶液对中和沉铟渣的浸出,提高酸性溶液中铟的浓度;

(4)循环操作步骤(1)~(3)至步骤(2)的中和沉铟渣中铟的质量百分数含量不小于1%,中和沉铟渣即为富集铟渣送至铟分离回收系统回收铟。

所述步骤(1)低浓度含铟的酸性溶液为湿法炼锌系统中二氧化硫还原浸出或硫化锌精矿还原浸出后的溶液,或湿法炼锌系统中已进行还原处理的溶液,溶液中含有硫酸 20~60g/L、铟 50~200mg/L、锌 80~120g/L、铁5~40g/L;

所述步骤(1)中低浓度含铟的酸性溶液与预中和剂的固液比g:L为30~120:1;

进一步地,步骤(1)预中和剂为锌焙砂、含锌烟尘或次氧化锌粉;

所述步骤(2)中溶液A与中和剂的固液比g:L为10~50:1;

进一步地,步骤(2)中和剂为锌焙砂、含锌烟尘或次氧化锌粉。

循环操作步骤(1)~(3),可使溶液A中铟的浓度为200~3000mg/L,中和沉铟渣中铟的质量百分数含量达到1~10%,溶液B中铟浓度小于5mg/L。

本发明的有益效果是:

(1)采用本发明方法对低浓度含铟的酸性溶液采用先预中和大部分酸,再进行中和沉铟的“预中和-中和”的两段中和方式,减少中和沉铟渣量,提高铟渣的含铟量;

(2)本发明方法将中和沉铟渣返回下一级进行预中和,在预中和的同时同步浸出中和沉铟渣的“中和-浸出”循环模式,提高溶液中铟含量,从而进一步提高了沉铟渣的铟含量;

(3)本发明的处理过程无杂质引入、无有害气体污染,具有有价金属回收率高、工艺流程简单、清洁高效、节能环保的特点。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式,对本发明作进一步说明。

实施例1:本实施例低浓度含铟的酸性溶液中含有20.1g/L硫酸、50.3mg/L铟、119.8g/L锌、5g/L铁和微量铜、砷;

如图1所示,一种从低浓度含铟的酸性溶液中富集回收铟的方法,具体步骤如下:

(1)按照固液比g:L为30:1的比例,在低浓度含铟的酸性溶液中加入预中和剂(其中预中和剂为锌焙砂),在温度50℃、搅拌条件下预中和反应60min,溶液pH值为2.5,液固分离后得到预中和渣与溶液A,溶液A中铟的浓度为56.1mg/L,预中和渣送至湿法炼锌浸出系统回收锌;

(2)按照固液比g:L为10:1的比例,在步骤(1)所得溶液A中加入中和剂(其中中和剂为次氧化锌粉),在温度90℃、搅拌条件下中和反应20min,溶液pH值为4.5,液固分离得到中和沉铟渣与溶液B,溶液B送至锌铁分离回收系统进行锌、铁分离,中和沉铟渣中铟的质量百分数含量为0.28%;

(3)将步骤(2)所得中和沉铟渣加入新的低浓度含铟的酸性溶液中;在预中和的同时实现低浓度含铟的酸性溶液对中和沉铟渣的浸出,提高酸性溶液中铟的浓度;

(4)循环操作步骤(1)~(3)至步骤(1)的溶液A中铟的浓度为200mg/L,然后进行步骤(2)得到中和沉铟渣与溶液B,中和沉铟渣中铟的质量百分数含量为1.06%,中和沉铟渣即为富集铟渣送至铟分离回收系统回收铟;

本实施例所得富集铟渣中铟的质量百分数含量为1.06%,溶液B中铟浓度为4.1mg/L。

实施例2:本实施例低浓度含铟的酸性溶液中含有43g/L硫酸、110mg/L铟、103g/L锌、22 g/L铁和微量铜、砷;

如图1所示,一种从低浓度含铟的酸性溶液中富集回收铟的方法,具体步骤如下:

(1)按照固液比g:L为80:1的比例,在低浓度含铟的酸性溶液中加入预中和剂(其中预中和剂为次氧化锌粉),在温度90℃、搅拌条件下预中和反应20min,溶液pH值为2.0,液固分离后得到预中和渣与溶液A,溶液A中铟的浓度为139mg/L,预中和渣送至湿法炼锌浸出系统回收锌;

(2)按照固液比g:L为25:1的比例,在步骤(1)所得溶液A中加入中和剂(其中中和剂为锌焙砂),在温度70℃、搅拌条件下中和反应60min,溶液pH值为4.0,液固分离得到中和沉铟渣与溶液B,溶液B送至锌铁分离回收系统进行锌、铁分离,中和沉铟渣中铟的质量百分数含量为0.59%;

(3)将步骤(2)所得中和沉铟渣加入新的低浓度含铟的酸性溶液中;在预中和的同时实现低浓度含铟的酸性溶液对中和沉铟渣的浸出,提高酸性溶液中铟的浓度;

(4)循环操作步骤(1)~(3)至步骤(1)的溶液A中铟的浓度为1580mg/L,然后进行步骤(2)得到中和沉铟渣与溶液B,中和沉铟渣中铟的质量百分数含量为5.3%,中和沉铟渣即为富集铟渣送至铟分离回收系统回收铟;

本实施例所得富集铟渣中铟的质量百分数含量为5.3%,溶液B中铟浓度为4.6mg/L。

实施例3:本实施例低浓度含铟的酸性溶液中含有60g/L硫酸、200mg/L铟、80.2g/L锌、39.7g/L铁和微量铜、砷;

如图1所示,一种从低浓度含铟的酸性溶液中富集回收铟的方法,具体步骤如下:

(1)按照固液比g:L为120:1的比例,在低浓度含铟的酸性溶液中加入预中和剂(其中预中和剂为含锌烟尘),在温度70℃、搅拌条件下预中和反应90min,溶液pH值为1.5,液固分离后得到预中和渣与溶液A,溶液A中铟的浓度为221mg/L,预中和渣送至湿法炼锌浸出系统回收锌;

(2)按照固液比g:L为50:1的比例,在步骤(1)所得溶液A中加入中和剂(其中中和剂为含锌烟尘),在温度50℃、搅拌条件下中和反应90min,溶液pH值为5.0,液固分离得到中和沉铟渣与溶液B,溶液B送至锌铁分离回收系统进行锌、铁分离,中和沉铟渣中铟的质量百分数含量为0.92%;

(3)将步骤(2)所得中和沉铟渣加入新的低浓度含铟的酸性溶液中;在预中和的同时实现低浓度含铟的酸性溶液对中和沉铟渣的浸出,提高酸性溶液中铟的浓度;

(4)循环操作步骤(1)~(3)至步骤(1)的溶液A中铟的浓度为2890mg/L,然后进行步骤(2)得到中和沉铟渣与溶液B,中和沉铟渣中铟的质量百分数含量为9.92%,中和沉铟渣即为富集铟渣送至铟分离回收系统回收铟;

本实施例所得富集铟渣中铟的质量百分数含量为9.92%,溶液B中铟浓度为4.9mg/L。

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