一种提质铟反萃液并富集有价金属的方法及应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及湿法炼锌工艺中回收铟的技术领域，尤其涉及一种提质铟反萃液并富集有价金属的方法。
【背景技术】
[0002]随着铟资源的日益贫乏，铟回收原料的成份越来越复杂，杂质含量也水涨船高，对铟回收技术提出了更高的要求。通常铟的回收采用萃取法，其萃取回收铟工艺一般为:含铟料液萃取、酸洗、反萃，得到反萃液，贫有机相经再生返回重新萃取，铟反萃液再进行净化处理，得到净化液，净化液再通过常规置换、压团、阳极铸型、铟电解和除镉铊等工序得到精铟。例如以湿法炼锌中的铟原料采用萃取法回收铟的过程中，原料中的铁、砷、铜、铋、锡等杂质在铟萃取工序中不可避免地进入铟反萃液中；尤其是铅锌联合冶炼生产工艺中，含锡杂质偏高的铅烟化炉所得次氧化锌物料通常也返湿法炼锌工艺中萃取回收铟，因此次氧化锌中的锡也大部分进入铟反萃液，造成铟反萃液中锡含量偏高，使铟反萃液质量进一步恶化。若直接将该铟反萃液进行置换，砷、铋、铜、锡等杂质转入海绵铟中，导致粗铟杂质含量高，电解精炼产出的析出铟中砷、锡等杂质(尤其是锡)易超标，需进行多次重复电解精炼才能使杂质元素砷、锡等符合精铟的国家标准，使精铟品位达99.995 %，同时砷、祕、铜、锡等有价金属在各工序中分散，得不到回收，浪费了资源，而且砷等金属在物料流转过程中生成毒性气体，造成环境污染。因此，铟反萃液中杂质去除既是影响精铟纯度的关键环节，还是影响工人操作环境的主要因素。
[0003]现有技术中常用的铟反萃液除杂方法是在搅拌充分、净化温度为50?85°C的条件下用锌粉或海绵铟脱除铟反萃液中的杂质，因铟反萃液中含酸高，杂质含量高，此法理论上能分离并富集铋、锡等有价金属，而事实上，如采用净化剂海绵铟或置换所得的海绵铟或锌粉等作为还原剂进行杂质脱除时，因上述还原剂表面积大，结构松疏，容易成团，且表面光滑，在置换反应进行了一段时间后，即阻止其进一步发生置换反应，铟置换的效率和直收率低，造成锌粉和海绵铟消耗大，增大了生产成本，同时，本方法需专门的加热设备，且在高酸、高温条件下，置换出来的锡易复溶，使净化不彻底。
[0004]因此，如何富集铟反萃液中的有价金属并提质铟反萃液是有待进一步探索的难题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种提质铟反萃液并富集有价金属的方法。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现:
[0007]本发明提供了一种提质铟反萃液并富集有价金属的方法，该提质铟反萃液并富集有价金属的方法包括以下步骤:
[0008]A、在铟反萃液中加入中和剂，搅拌使溶解，得到中和液；
[0009]B、往步骤A制得的溶液中加入还原剂，将溶液中的As033—、Bi3+、Cu2+、Sn4+和Sn2+分别还原成As、B1、Cu和Sn有价金属，Fe3+还原成Fe2+，得到还原液；
[0010]C、将步骤B制得的还原液进行过滤，得到净化液与净化渣。
[0011]进一步的，所述中和剂为Na0H、(NH4)2C03、(NH4)HC03、Na2C03SNaHC03。
[0012]进一步的，所述还原剂为海绵铟，海绵铟的用量为将溶液中Fe3+、As033—、Bi3+、Cu2+、Sn4+和Sn2+分别还原成Fe2+、As、B1、Cu和Sn的理论用量的2.0?3.5倍。
[0013]进一步的，加入海绵铟后的反应时间为3h?12h，反应温度为20?50°C。
[0014]进一步的，所述中和剂的用量按将铟反萃液中的盐酸中和至质量-体积浓度为30?50g/L计算。
[0015]本发明的有益效果是:本发明针对铟反萃液中含酸高、杂质含量高的问题，采用中和法，先降低铟反萃液的酸度，再通过海绵铟置换反应，将铟反萃液中的砷、铜、铋、锡等杂质置换出来，与铟反萃液分离，并以金属的形式富集于渣中，有利于后续工序的回收，保证后续净化液的常规置换、阳极铸型、电解精炼和除镉铊都能顺利进行，尤其是电解精炼步骤中，能实现一次电解即获得符合国标要求的合格精铟。
[0016]具体地，在置换步骤中，置换反应可顺利进行，置换效果好，铟置换的效率和直收率可提高至99.5%，海绵铟的消耗大幅降低，降低了生产成本。同时由于铟反萃液的酸度下降，可防止置换出来的锡复溶，净化彻底，尤其有利于锡含量较高的铟反萃液的净化，可富集并高效回收反萃液中的锡。在铟电解步骤中，由于铟反萃液得到提质，在电解精炼步骤中，可经一步电解精炼即可得到高品位的析出铟，尤其是在原料中锡含量高的前提下，也可生产出含锡较低的合格精铟。
[0017]本方法中，后续置换步骤是在低酸室温下进行，步骤B中的海绵铟置换反应热提供的热量，能保证大部分As033—置换成金属砷的的所需热量，大量减少了气体H3As的产生，改善了环境，同时也避免了 As203的二次污染问题。
[0018]总之，本方法提高了铟反萃液中铟的含量，对铟反萃液进行了提质。步骤C所得金属渣中铟含量低，铟的回收率高;本发明中，海绵铟可采用铟反萃液置换所得海绵铟，实现原料与中间产物的循环使用，不增加原料成本，中和剂价廉易得。因此，本发明提供的方法，工艺简单、操作方便、生产成本低，对设备无特殊要求，有效地改善了工作人员的操作环境，环保效益显著。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例提供的提质铟反萃液并富集有价金属的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。
[0021]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富铟有机相进行反萃，分离后得到贫有机相和铟反萃液。该铟反萃液为水相，其中富含In3+，同时还含有盐酸和杂质元素Fe2+、Fe3+、Bi3+、Sn2+、Sn4+、As3+、Sb3+，其中铋、铜、锡和砷等具有回收价值的有价金属。
[0022]请参阅图1，图1是本发明提供的提质铟反萃液并富集有价金属的方法的流程图。
[0023]本发明实施例提供了一种提质铟反萃液并富集有价金属的方法，该提质铟反萃液并富集有价金属的方法包括以下步骤:
[0024]A、在铟反萃液中加入中和剂，搅拌使溶解，得到中和液，所述中和剂为碱性物质；
[0025]B、往步骤A制得的溶液中加入还原剂，将溶液中的As033—、Bi3+、Cu2+、Sn4+和Sn2+分别还原成As、B1、Cu和Sn有价金属，将Fe3+还原成Fe2+，得到还原液；
[0026]C、将步骤B制得的还原液进行过滤，得到净化液与净化渣。
[0027]具体地，本发明中，所述中和剂可采用本领域技术人员常见的碱性物质，如NaOH、Na2C03、NaHCOs、NH3.H20、( NH4) 2C03、( NH4) HC03、KOH、K2CO3、和KHC03，例如可选价廉易得的且无刺激性气味的Na2C03、NaHCOs，但不局限于此。为将铟反萃液中的砷、铋、铜和锡等杂质充分与铟反萃液分离并富集，优选情况下，所述中和剂的用量按将铟反萃液中的盐酸中和到盐酸质量-体积浓度为30?50g/L计算，使终点的盐酸质量-体积浓度保持在30?50g/L，同时，也可避免在后续还原步骤中因高酸条件下而消耗过多的海绵铟，降低海绵铟重复利用率。然后，加入还原剂海绵铟，将溶液体系中的Fe3+还原成Fe2+，将砷、铋、铜和锡等杂质置换成单质，以净化渣形式分离和富集。优选情况下，所述海绵铟的用量为将溶液中Fe3+、As033—、813+、&12+、5114+和3112+分别还原成?62+^8』丨、(:11和311等的理论用量的2.0?3.5倍。为保证溶液体系中的砷、祕、铜和锡等杂质被充分