本发明涉及稀散金属回收
技术领域：
，尤其涉及一种从含铟物料中回收铟的方法。
背景技术：
：铟属于稀散金属，在自然界中没有独立的铟矿，全球的铟基本上都是伴生在锌、铅和锡等矿物中，在铅、锌、锡的冶炼过程中富集到副产品中（统称含铟物料），含铟量一般为0.05~5%，还包含有铁、锌、铅、锡、镉、铜等其他金属成分。目前普遍采用的铟提取工艺的流程为硫酸浸出（溶液除杂）→P204（磷酸二异辛酯）萃取→反萃→置换→熔铸，但利用该工艺在浸出时存在浸出率不高的问题。通过对含铟料进行分析，发现其原因在于：在铅、锌、锡冶炼过程富集的含铟物料中，铟主要以铟的氧化物和硫化物的形式存在，其中铟的氧化物可以溶于硫酸，反应方程式如下：In2O3+6H+=2In3++3H2O但铟的硫化物不溶于硫酸，用硫酸无法浸出，因此造成铟的浸出率不高，进而使得铟的整体回收率不高。通过对多个含铟物料中铟的组成化验、以及利用硫酸对含铟物料进行浸出试验，统计结果如下表1所示：表1含铟物料中铟含量及利用硫酸的浸出率铟含量/浸出率含铟料1含铟料2含铟料3含铟料4含铟料5铟含量（%）3.353.894.123.653.78铟的氧化物比例（%）85.3886.7884.6586.9887.05铟的硫化物比例（%）14.6213.2215.3513.0212.95铟的浸出率（%）83.2585.0482.1684.6884.98从表1中可以看出，在浸出过程中硫化铟基本没有反应，因此造成铟的整体浸出率较低。针对这一结果，国内曾经有人研究用盐酸结合强氧化物（如H2O2等）来进行浸出，取得不错的效果，基本可以达到95%的浸出率，以双氧水为例，反应方程式如下：4Cl—+2H2O2=2Cl2+2H2O+O2In2S3+3Cl2=2In3++6Cl—但采用这种浸出方式，得到的含铟溶液在采用P204萃取剂进行萃取时，萃取率不好，只有50~60%，严重影响了铟的回收率；且盐酸浸出时铟溶液中杂质高，尤其是铅也会大量浸出，不但会对造成萃取剂中毒，还会造成粗铟的产品质量不达标。经分析其原因主要为：1）P204萃取铟需要在硫酸体系，在盐酸体系中萃取收率不好。2）用盐酸浸出铅大量被浸出，生成铅的络合物，在萃取过程中被萃取，如下式所示：Pb2++4Cl—=PbCl42-技术实现要素：针对目前含铟料生产过程中存在的浸出率低、及上述采用盐酸浸出时带来的问题，本发明提出一种体系优化的解决方案，通过将含铟溶液加入足量的硫酸根离子，使含铟溶液由盐酸体系优化为硫酸体系，以满足后续萃取需求，并可以使铅含量得到有效控制，从而既保证了浸出过程中较高的浸出率，又维持了铟的萃取率高和产品质量高的优势，彻底解决了目前含铟料生产过程中存在的浸出率低、萃取率低、产品杂质含量高的现象。本发明提供的从含铟物料中回收铟的方法，包括如下主要步骤。步骤a、浸出采用盐酸浸出，并在一定的温度条件下加入氧化剂（双氧水、二氧化锰、高锰酸钾、氯酸钾等），利用氧化物和盐酸的反应产生氯气来提高浸出率。以双氧水为例，反应如下：4Cl—+2H2O2=2Cl2+2H2O+O2In2S3+3Cl2=2In3++6Cl—优选地，浸出温度控制在95~100℃，浸出时间3~5个小时，这样浸出率可以达到95%~98%。浸出结束后加适量絮凝剂澄清沉淀，得到上清液，进入下一步骤。步骤b、还原由于萃取剂P204在萃取时只对Fe3+进行萃取，而Fe2+基本不萃取，因此，为了提高铟的收率，需要对上清液中的Fe3+进行还原，保证在萃取过程中铁不会随着铟一起被萃取。在上述得到的含铟溶液中加入足量的铁粉，以还原其中的Fe3+，反应如下：Fe+2Fe3+=3Fe2+优选地，在还原结束后加入适量的草酸，以保持Fe2+处于稳定状态，不再被还原，消除上述步骤加入的氧化剂影响。步骤c、体系优化对上述还原后的溶液调节PH值至合适大小，然后加入足量的含硫酸根的化学试剂，从而使含铟溶液的体系由原来的盐酸体系变成了硫酸体系，既能够满足后续萃取的需求，并且从盐酸体系优化成硫酸体系后，铅也得到有效的控制，具体反应如下：Pb2++SO42-=PbSO4↓其中，优选地，含硫酸根的试剂的加入量控制在使溶液中硫酸根含量为80~150g/l，搅拌均匀后澄清，得到体系优化后的含铟溶液，进入下一步骤。步骤d、萃取将上述含铟溶液用含P204的有机相进行萃取，萃取后得到含铟有机相。步骤e、铟生产萃取后得到的含铟有机相经反萃、除镓、除杂、溶解等操作后，用铝板或锌板置换后得到海绵铟，海绵铟铸锭得到含铟量大于99%的粗铟。本发明解决了目前含铟料生产过程中存在的浸出率低、萃取率低、产品杂质含量高的问题，采用本发明方法进行铟的提取，浸出率可以达到95%以上，比同行业采用硫酸浸出高近10个百分点，技术优势明显；工艺操作简单，可操作性强，很容易实现规模化生产。附图说明图1是本发明实施例的从含铟物料中回收铟的方法的流程示意图。具体实施方式以下将结合附图和具体实施例对本发明实施方式做进一步详细阐述。结合图1所示，本发明实施例的从含铟物料中回收铟的具体生产工艺流程如下。1、浸出根据物料中的In2S3含量加入一定比例的盐酸，并加入蒸汽进行加热，再加热到一定的温度时加入氧化剂，具体参数如下：（1）浸出时按照液固比为3~5:1的比例加入盐酸；（2）酸度（即氢离子浓度）为6~8mol/l；（3）氧化剂加入量以双氧水为例，根据物料中的In2S3含量按照In2S3:H2O2摩尔比为1:1.5~3的比例加入双氧水；（4）浸出温度控制在95~100℃；（5）浸出时间3~5个小时。2、还原将上述得到的含铟溶液加入足量的铁粉还原其中的Fe3+，还原结束后加入适量的草酸，保持Fe2+处于稳定状态，不再被还原。3、体系优化将上述还原后的溶液控制在一定的酸度，然后加入硫酸钠、硫酸钾或者硫酸铵，搅拌均匀后澄清，得到含铟料液，进入下一步骤。该步骤具体参数如下：（1）酸度控制在1~1.2mol/l；（2）溶液中硫酸根含量为80~150g/l。4、萃取将上述铟溶液用含30%的P204和70%的磺化煤油的有机相进行萃取，萃取条件：有机相与溶液相（体积）比为3~5:1；温度为10~25℃。经验证，萃取率可以达到99%以上。5、反萃用6mol/L的盐酸反萃含铟有机相中的铟离子，得到含铟反萃液，并进行除镓、除杂、溶解等操作。6、置换反萃后采用金属置换的方式得到海绵铟，例如可用铝板或锌板进行置换。7、熔铸将所述海绵铟取出，挤出水分，经过熔铸得到含铟量大于99%的粗铟铟锭。综上所述，本发明通过采用盐酸加氧化剂浸出的方式，浸出率较采用硫酸浸出提高了近10个百分点，彻底解决了目前铟提取浸出率低的问题；得到的含铟料液用铁粉与草酸相结合还原，可以使还原后的二价铁离子处于稳定状态；通过加入硫酸钠或者硫酸铵，使含铟料液由盐酸体系变成硫酸体系，满足了后续萃取的要求，且使浸出的铅在萃取过程中得到有效控制，保证铟的产品质量。采用本发明方案进行铟的提取，较同行业收率高近1个百分点，技术优势明显。以上实施例仅用于对本发明进行具体说明，其并不对本发明的保护范围起到任何限定作用，本发明的保护范围由权利要求确定。根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。当前第1页1 2 3