铟精矿中铟等金属的综合回收工艺初探

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热度0票  浏览91次 时间：2020年4月20日 09:55

刘文强 1 熊 伟 2

（江西铜业铅锌金属有限公司 江西 332500）

摘 要：金属铟自身具备明显的沸点高、熔点低特性，在很多仪器设备制作中得到了应用，整个提取过程以金属冶炼副产品为主。本文对铟精矿中铟等金属的综合回收工艺实验部分进行总结，并从银和铅的回收操作、铟的回收、锗和锌的回收、不同工艺对铟精矿的使用效果四方面，论述了铟等金属回收工艺的结果分析。

关键词：铟精矿；金属；回收工艺

前言：

在铟锗提取过程中，主要来源于有价的金属物料，而且还要应用硫酸对其实施进出操作，对于浸出液准备工作的开展，工作人员还需要对其酸度进行合理调节，为铟锗精矿的提取创造有利条件。除此之外，为了对铟资源进行充分利用，除了前期研究工作之外，还应该将有机物去除法应用其中，维护回收效率的提升。

1.铟精矿中铟等金属的综合回收工艺试验部分

1.1原料

本次试验中所选择的铟精矿主要包含的金属元素如下，即In、Pb、Zn、Ge、Ag等等。在含量上也各有不同，其中，In含量为2.33%到4.05%，Pb含量为7.04%到11.35%，Zn含量为20.03%到28.45%，Ge含量为0.25%到0.47%，Ag含量为175到367g/t。

1.2试验原理

在主体试验工作开始之前，工作人员需要将铟精矿放到500到600 ℃ 之中。随后进行氧化焙烧操作，确保铟和锗分别转化成In2O3和GeO2，为后续铟和锗浸出和回收操作创造有利条件。除此之外，在该项操作过程中，还可以将物料之中含有的水分、挥发分等脱除出去，避免有机物质对试验结果产生干扰。在经过有序焙烧之后，整个物料量将会降低35%左右，水、养护剂等消耗程度也会进一步得到控制，所浸出的液体也会展示出全面的澄清性特点，在萃取时也不会出现乳化反应

1.3工艺流程

当精铁矿处于500到600 ℃ 环境下，之后将其氧化焙烧5到7小时，并开展相应的粉碎操作，具体规格为80um，之后加入相应规格的氯酸钠和工业硫酸，该过程的氧化浸出时间大约为3h左右，此时的浸出温度大约为90 ℃ 。

整个浸出操作结束之后，工作人员便可以将滤渣收集到一起，实现对金属银和铅的回收操作。如果滤液之中含有相应的铟、锗等元素，工作人员可以使用NaH 2 PO 2 ，将其氧化还原成相应离子，再应用氢氧化钠开展溶液酸碱度调节操作，得到完整的萃取液。由于富铟有机相可以借助于盐酸进行反萃操作，实际溶液质量分数为15%，在该种类型溶液的作用下，得到更多粗铟，然后应用电解操作，将精铟集中收集。随后，工作人员应利用过滤操作，做好锗沉淀渣的过滤和焙烧，这样一来，锗精矿将会得到充分获取 [1] 。

2.铟等金属回收工艺的结果分析

2.1银和铅的回收操作

根据实际工艺操作流程，工作人员首先要做的就是对铟精矿进行获取，具体数量为100g，随后经过氧化焙烧和洗涤等操作，可以直接从滤渣之中实现对银和铅的大量回收，回收率可以达到94%和98%。除此之外，相关工作人员还要提前准备好相关滤液，以供后续试验应用。

2.2铟的回收

在正式进行铟回收操作之前，工作人员可以先使用NaH 2 PO 2 溶液，将滤液之中的三价铁离子还原成二价铁离子，随后按照具体的操作顺序开展萃取、反萃和熔铸等操作，实现对各种杂质的有效去除，得到金属铟。之后，工作人员需要将调解好的滤液分装到分液漏斗之中，实际萃取比例为4:1。萃前滤液酸度对铟回收率影响如图1所示。

图 1 萃前液酸度对铟回收率的影响

从图中数据中可以看出，萃前液酸度对整个铟金属的回收影响较大，当溶液酸度保持在1.51到2.03mol/L时，随着溶液酸度的增加，铟的回收效率会得到相应提升。当酸度超过2.03mol/L时，铟的回收效率反而越来越低，从这里也可以看出，最佳酸度为2.03mol/L。站在萃取剂选择角度来说，本身浓度情况与铟的回收率也能呈现出一定关系。从试验结果中能够看出，萃取剂最佳浓度为2.25mol/L。图2为萃取级数对铟回收率的影响，总的来说，铟回收效率和萃取级数呈现出正比例关系，但当n超过4之后，铟的回收率增加幅度越来越小。此时，如果工作人员继续增加萃取级数用量，将会出现明显的浪费问题。因此，在实际生产工作开展过程中，工作人员需要将经济性和效率性进行综合考量，最佳萃取级数为4次。

图 2 萃取级数对铟回收率的影响

2.3锗和锌的回收

当铟的回收工作结束之后，工作人员需要对其进行PH值调节、丹宁酸沉淀等操作，这也是锗精矿获取的主要途径和操作。在后续，为了强化锗精矿的纯度，工作人员还可以借助于盐酸蒸馏、精馏等操作，获取纯度较高的氧化锗，通过该种方式操作，主体锗精矿的收容率可以达到80%左右。在铟提取工作结束之后，工作人员可以在其中加入碳酸钠和氢氧化钠，将溶液中的锌离子转化成碳酸锌，为后续锌回收操作提供便利条件，该回收率最高可以达到91%。由于锗和锌比较容易出现沉淀，这也进一步提升了锗和锌回收操作的成本。为了强化操作的可行性，工作人员可以对新型回收方式进行研究，以此来强化其操作的可行性 [2] 。

2.4不同工艺对铟精矿的使用效果

为了对最佳工艺进行应用，相关工作人员可以根据实际情况设计实验流程，将萃前溶液酸度保持在2.03mol/L，实际萃取剂浓度为2.25mol/L，操作次数为4次。为了强化研究的针对性，工作人员应准备三种不同的铟精矿开展试验操作，之后对检查结果进行对比，确定出最佳的回收率。总的来说，原料之中的有价金属含量高低情况，会对回收率产生直接影响，如果含量较低，回收率也将无法大幅度提升。截止到目前，由于金属铟的利用率逐步提升，相关材料中的铟回收受到了社会各界人士的广泛关注，相关工作人员应借助于实际试验手段，确定出最佳的试验环境。

总结：

综上所述，在该种工艺应用过程中，可以强化对铟精矿回收效率，而且各种排放物均处于合理状态之下，并不会对周围环境产生相应污染。值得注意的是，该种工艺在应用过程中，并不会使用太多的生产辅料，节省操作成本。如果将该工艺在铟精矿处理过程中得到全面应用，社会效益展示将会变得十分明显。■

参考文献

[1]王志新,喇学伟,张廷安.电解工艺参数对铟微粉纯度和粒度的影响[J].稀有金属材料与工程,2019,48(06):2038-2043.

[2]范旷生,蒋学先,陈科云.锌中浸渣中锌和铟的SO_2还原浸出研究[J].有色金属工程,2019,9(02):51-54.