在盐酸体系中处理铟高浸渣综合回收铟及有价元素

摘要

为了进一步提高铟、锌等有价金属的回收率，本论文提出了在盐酸体系中处理富铟铁渣新方法。该方法先用盐酸二段浸出富铟铁渣，并对低酸浸出液进行还原，再用TBP从还原液中萃取铟、锌和锡，最后用锌粉置换反萃液得到海绵铟和ZnCl2溶液。 用电算指数法研究了In(Ⅲ)-Cl--H2O体系的热力学，结合MATLAB语言编程，从理论上确定了铟浸出液的pH应小于2。 对氯盐体系中处理富铟铁渣回收铟、锌的新工艺进行了系统研究。试验结果表明，在盐酸用量为理论量的1.5倍、液固体积质量比为10:3、时间2h、温度90℃、NH4F用量为2％铁渣量的优化条件下，经二段高温高酸浸出，铟、锌及铁的浸出率分别为96.36％，97.79％和98.48％； 浸出液可采用磁黄铁矿或铁屑作还原剂。采用铁屑做还原剂时，Fe3+还原率为99％，砷、锑、铋的脱除率分别为63.95％、97.65％和100.00％；磁黄铁矿用量为理论耗量的1.4倍时，在温度90℃、时间2h和磁黄铁矿粒度为0.088～0.106mm的优化条件下，Fe3+还原率为96.30％，砷、锑脱除率分别为67.7％和24.77％。 低浸液还原后液在水相初始酸度1.5mol/L、相比O/A=1.5:1、有机相组成30％磺化煤油+70％TBP、室温振荡及静置时间均为10min的优化条件下，用TBP 3级逆流萃取铟、锌和锡，其萃取率分别为99.29％、99.86％和99.81％。负载有机相用纯水反萃，铟、锌、锡的反萃率分别为97.315％、51.505％和2.545％。本研究从来宾冶炼厂堆放废料中回收有价金属，既创造了经济效益，又解决了环境污染问题。本工艺属清洁冶金，有价金属回收率高，原料适应性广，对各种铁锌铅含量高的复杂铟物料提铟具有普遍指导意义，促进了传统提铟工艺的可持续发展。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献评述

1.1概述

1.1.1铟的资源

1.1.2铟的性质

1.1.3铟的用途

1.1.4铟的生产和消费

1.2铟的富集和回收

1.2.1从锌精矿中富集和回收铟

1.2.2从铅冶炼过程中富集回收铟

1.2.3从铅锌混合精矿冶炼过程中富集回收铟

1.2.4从脆硫铅锑冶炼矿冶炼过程中富集回收铟

1.2.5从铜冶炼过程中富集与回收铟

1.2.6从废ITO靶材中回收铟

1.3本课题的意义及研究内容

第二章实验

2.1试验原料及试剂

2.1.2试料

2.1.2辅助物料及相关试剂

2.2试验流程选择

2.3试验装置

2.4试验方法

2.4.1高温高酸浸出

2.4.2还原浸出

2.4.3铟锌萃取与反萃

2.5分析方法

2.5.1铟分析

2.5.2锌分析

2.5.3铁分析

2.5.4砷分析

2.5.5锑分析

第三章富铟铁渣提铟的基本原理

3.1浸出过程原理

3.1.1 In2O3浸出过程热力学分析

3.1.2动力学

3.1.3 In2O3浸出过程中杂质行为

3.2还原和硫化法除砷的热力学分析及主要反应

3.2.1三价铁的还原

3.2.2硫化法除砷锑

3.2.3还原和除砷锑的主要反应

3.3萃取提纯原理

3.3.1溶剂萃取的基本概念和重要术语

3.3.2 TBP萃取与反萃

第四章结果与讨论

4.1高温高酸浸出

4.1.1条件试验

4.1.2综合扩大试验

4.2铟浸出液还原及除砷试验

4.2.1探索试验

4.2.2铁屑还原实验

4.2.3磁黄铁矿还原实验

4.2.4热酸浸出和还原硫化脱砷优化条件试验

4.3萃取

4.3.1萃取等温线绘制

4.3.2萃取条件试验

4.3.3萃取综合实验

4.4反萃取

4.4.1反萃体系的选择

4.4.2相比的影响

4.4.3时间的影响

4.2.4级数的影响

4.2.4反萃综合试验

第五章结论及建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果