一种用多金属复杂高铟高锡物料制备高纯铟的方法

摘要

本发明公开了一种用多金属复杂高铟高锡物料制备高纯铟的方法，包括以下步骤：分三段进行常温浸出并自然氧化、萃取分离富集铟锡、高铟液的净化、粗铟制取和粗铟电解，最终得到99.999％的高纯度铟。本发明工艺成熟，铟、锡浸出率高，运行成本低，铟、锡的综合回收率高，产出的铟、锡品位高。萃取剂来源广泛、使用周期长、价格便宜，能大幅降低加工成本。通过阳光照射进行自然氧化解决了铟浸出率的问题，缩短了浸出流程，实现了资源的合理利用。本发明对环境友好，电解过程中电流的利用率高，广泛适应于含铟锡的铅、铁、锌矿物料的处理。

主权项

一种用多金属复杂高铟高锡物料制备高纯铟的方法，包括以下步骤：(1)常温浸出：分三段进行浸出：一段浸出：投入多金属复杂高铟高锡物料，溶剂为盐酸和水，浸出体积比6:1，反应始酸4～6mol/l，终酸0.2～0.5mol/l，反应时间为4小时，液固分离，浸出液进入pH1.5调酸，浸出渣进行二段浸出；二段浸出：投入一段浸出渣，浸出溶剂为盐酸和水，液固体积比为5:1，始酸4～6mol/l，终酸3～5mol/l，反应时间4小时，进行液固分离；浸出液返回投入一段浸出，浸出渣进入渣场进行自然氧化；自然氧化：二段浸出渣进入渣场，加入适量NaOH和NaNO3混合均匀后，氧化1～2个月；三段浸出：投入经过自然氧化的二段浸出渣，浸出溶剂盐酸和水，始酸浓度10mol/l，终酸浓度4～6mol/l，液固体积比4:1，反应4小时，液固分离，浸出液返回做二段浸出，浸出渣入库存放；(2)萃取分离富集铟锡：I.调酸：取一段浸出液，加入片碱将溶液酸度调节至pH 1.5；保持pH不变，加入pH 1.5的酸水将溶液比重调节至1.08g/cm³；Ⅱ.萃取：1#机萃取：萃取前液pH 1.2～1.5，比重1.08～1.09 g/cm³，使用二‑2乙基己基磷酸作为萃取剂进行4级逆流萃取；根据相比和萃取时间计算开机的有机相和水相流量，开机运行2小时后取样分析萃取余液的In、Sn含量，再根据萃取余液中的In、Sn含量情况对流量进行适当调整；具体的计算公式为：$A=\frac{\mathrm{CIn}+\mathrm{CSn}}{C};$C In为萃取前液In浓度，C Sn为萃取前液中Sn浓度，1#机V＝120L，t＝3分钟，C＝16g/l；2#机反萃取：a.反萃取铟：反萃采用7～10N的盐酸进行相比10:1的5级反萃，得到高铟低锡的反萃液，该反铟液进入3#机萃取，有机相含有60％的锡，进入锡反萃阶段；b.反萃取锡：反萃锡采用8N的HF溶液进行3级逆流反萃，反萃相比20:1，反锡液进入锡提取工序，有机相为空载有机相，返回1#机进行萃取；3#机：2#机反萃铟液经过酸度及浓度的调节后使用磷酸三丁酯进行萃取分离，TBP萃取前液酸度控制在0.8N；萃取相比和流量控制方法和1#机萃取相同，3#机混合室体积V＝60L，t＝4分钟，TBP饱和容量按10g/l计算；经过4级萃取，锡进入有机相，铟留在萃取余液中，实现了铟锡的有效分离；TBP萃取余液为富铟液，进入除杂工序处理，TBP饱和有机相进行铟的反萃；铟的反萃采用0.6N的稀盐酸溶液进行3级反萃，铟被全部反萃，40％的锡同时被反萃进入反铟液中，为此反铟液返回与2#机反铟液混合后配制TBP萃取前液；反萃铟后的有机相还含有60％的锡，再对TBP有机相进行4级稀HF溶液反萃锡；空载TBP有机相返回萃取段，反锡液进入锡的提取工序；(3)高铟液的净化：a.氧化除铁：高铟液加入片碱调pH至2.5,搅拌反应20min,缓慢加入双氧水；待溶液颜色不再变红，反应稳定10～20min后补加碱水将溶液pH调至2.5后加入双氧水检测Fe²⁺是否除尽；反应30min后溶液pH不再变化进行液固分离，滤渣中含有大量In、Sn，需返回浸出使用；上清液则放置18～20小时后进行除杂；b.沉淀铟除锌镉：除铁后高铟液加碱调节pH值至5.0水解沉淀铟，液固分离，分离出的低铟液排放至废水槽处理，高铟渣加入盐酸进行溶解，溶铟液的pH控制在1.5；c.锌粉置换除铅锡：锌粉缓慢撒入溶铟液中，待其反应30min后，开启搅拌进行反应，搅拌反应10小时；液固分离，滤渣采用盐酸浸泡溶化后返回流程，滤液进行粗铟除杂工序；d.粗铟板加温除杂：经过锌粉除杂后的滤液加入粗铟板进行加温置换除杂，加热温度50℃，反应时间48小时；(4)粗铟制取：低杂质高铟液进入置换槽进行铝板置换提取海绵铟，反应温度保持在60℃，反应时间>10小时，反应终点溶液In含量小于10mg/l；海绵铟经过pH1.5的酸水洗涤，进行压团，压团后水分含量<5％,称重计量，用投料鼠笼缓慢投入熔有氢氧化钠、硝酸钠、硫化钠的熔炼锅中熔炼，熔炼温度220℃；熔炼完成后搅拌除杂反应30min后出锅，出锅后进行两次甘油、氯化铵除杂操作；除杂后铟液即可以进行浇铸；(5)粗铟电解：将粗铟浇铸成粗铟板，进行一次电解，即得到99.999％的高纯度铟。