一种从含铟浸出渣中浸出铟的方法

摘要

一种从含铟浸出渣中浸出铟的方法。本发明以含铟的硫酸低酸浸出渣或高温高酸浸出渣为原料，采用工业浓硫酸常温下熟化3天以上，然后将熟化后的含铟浸出渣加水溶解浸出铟，在固液比为100～300g/L及25～90℃条件下浸出1～3h；再过滤分离、洗涤，溶液返回低酸浸出过程回收铟，渣再回收其它有价金属。含铟浸出渣熟化后，所含的铟、锌和铁以易溶于水的硫酸盐形态进入浸出液，而铅、锑、锡、铋等元素则残存在渣中得以富集，铟的浸出率大于90％。

说明书

技术领域

本发明属于有色金属湿法冶金领域，涉及一种采用工业浓硫酸常温熟化-水浸法从难处理含铟渣中提取铟的方法。

技术背景

铟是地壳中含量极少、分布极散的稀有元素，其在自然界中多与其性质类似的锌、铅、铜和锡等矿物共生。所以铟在冶炼过程中的富集提取过程尤为重要，目前从含铟渣中富集提取铟工艺包括硫酸浸出、硫酸化焙烧-水浸法、氯化挥发法、真空蒸馏法等。对铅浮渣反射炉烟尘，采用硫酸二段浸出(刘朗明.中国有色冶金，2004，(3)：28)、二(2-乙基己基)磷酸(P204)萃取、锌板置换得到海绵铟，但该方法铟的回收率低，仅73％。硫酸化焙烧-水浸法(蒋新宇，周春山.稀有金属与硬质合金，2001，(3)：17)，通过反射炉在250～300℃的温度下焙烧，使含铟化合物转化成易溶于水的焙砂浸出。此工艺需要加热且产生低浓度SO₂，存在能耗大，环境污染等问题。氯化挥发法(石玲斌，郑顺德.采矿技术，2002，(4)：18)是指在高温下往含铟渣中加入焦炭、PbCl₂和ZnCl₂的混合物进行氯化，铟进入氯化熔渣，得到氧化态和氯化态的含铟烟尘，该方法铟浸出率比较高，浸出液也可再生利用，但氯离子严重腐蚀设备，不易控制。真空蒸馏法(戴永年.中国有色冶金，2004，(2)：57)利用金属蒸气压的差别，在真空状态下通过电加热使低熔点的金属挥发，从而达到进一步富集铟的目的。

用浓硫酸熟化法处理各种氧化矿专利技术已有报道，对含钴渣进行浓硫酸熟化处理(邓彤，凌云汉.含钴渣的处理方法，CN1510151A)，在50～250℃条件下熟化0.5～8h，把渣中的钴，铜，锌，铁等有价组分转化成水溶性的形式。此方法能够充分回收渣中的有价组分且环境友好。对含铟次氧化锌与中和渣分别进行高温高酸调浆熟化(黄有余.粗铟与活性氧化锌联产工艺，CN1804062A)，能同时获得粗铟及活性氧化锌。此工艺能有效降低有价金属的流失，生产工艺并联，优势互补；但对于含铁酸锌等难溶物质分解依然不能彻底，铟浸出率提高依然有限，此外以上所述熟化过程溶液均需要高温，能耗较高。

发明内容

为了进一步彻底浸出难溶矿物晶格中的铟，在不改变原有工艺流程的基础上，本发明提供一种用工业浓硫酸常温熟化-水浸法处理含铟浸出渣的方法，该方法在含铟的硫酸低酸浸出渣或高温高酸浸出渣中添加工业浓硫酸进行常温熟化和水浸，水浸液返回现有流程。

本发明的基本原理是：

MeO+H₂SO₄＝MeSO₄+H₂O                    (1)

本发明采用的技术方案是：

一种从含铟浸出渣中浸出铟的方法，以工业浓硫酸为熟化剂，浓硫酸用量为理论消耗量的1.5～5倍；将含铟浸出渣和浓硫酸混合均匀；在常温下放置3天以上；然后用水浸出，在固液比为100～300g/L、温度25℃～90℃条件下浸出1～3h；再过滤分离、洗涤，浸出液再返回低酸浸出回收铟，浸出渣再回收其它有价金属。

含铟浸出渣熟化后，所含的铟、锌和铁以易溶于水的硫酸盐形态进入浸出液，而铅、锑、锡、铋等元素则残存在浸出渣中得以富集，铟的浸出率大于90％。

含铟浸出渣为硫酸低酸浸出渣或高温高酸浸出渣，包括：黄钾铁矾渣回转窑挥发氧化锌烟灰的硫酸高温高酸浸出渣、炼锑鼓风炉渣经烟化炉或回转窑挥发得到氧化锌烟灰的硫酸浸出渣、高铟闪锌矿焙砂的高温高酸浸出渣。

本发明能使铁酸锌等难溶物彻底分解，能降低渣中铟的含量，并且还具有不需加热设备，无低浓度SO₂产生等优点。

具体实施方式

实施例1：

某厂高铟铁闪锌矿焙砂经过三段逆流浸出、黄钾铁矾沉铁、回转窑挥发富集，得到含铟的氧化锌烟灰。然后采用三段浸出处理氧化锌烟灰，铟从低酸浸出液中萃取、富集回收。但第三段高温高酸浸出后的渣仍然含有较高的铟，其化学成分(质量分数，％)如下：In 0.69，Zn 8.54，Sn 6.32，Pb 6.77，Fe 13.28，Bi 0.633，Sb 1.11，As 1.0，SiO₂ 8.75。

取500的含铟高浸渣，工业浓硫酸的用量为理论消耗量(96.5mL)的5倍(482.5mL)，在反应器皿中搅拌均匀，常温下放置3天；熟化后，按固液比100g/L，用水作为浸出剂在25℃的温度下浸出3h，使含铟高浸渣中的铟和锌以硫酸盐物的形态进入浸出液。过滤分离、洗涤。测得渣含铟0.061％、锌1.539％。高温高酸浸出渣经常温熟化、浸出后铟的浸出率93.44％，锌浸出率83.54％；从含铟的氧化锌烟灰计，铟的回收率大于98％，锌回收率大于99％。

实施例2：

某厂用回转窑挥发炼锑鼓风炉渣，得到含铟、铅、锑的氧化锌烟灰，用硫酸中和浸出、低酸浸出与高温高酸浸出回收铟，由于大量的铟被包裹，铟的浸出率仅50～60％。其中浸渣化学成分(质量分数，％)如下：In 0.54，Zn23.62，Sb 23.25，Pb 14.87，Fe 0.70，Sn 8.61，As 0.16。

取100克的含铟中浸渣，工业浓硫酸的用量为理论消耗量(20.55mL)的4倍(82.20mL)，在反应器皿中搅拌均匀，常温下放置14天；熟化后，用水作为浸出剂，按固液比为300g/L，在40℃的温度下浸出2h，使含铟高浸渣中的铟和锌以硫酸盐的形态进入浸出液。过滤分离、洗涤。测得渣含铟0.025％、锌1.2％。浸出过程中铟的浸出率95.40％，锌浸出率84.86％。

实施例3：

某厂含铟闪锌矿焙砂，经中浸、低酸浸和高温高酸浸出后，得到的渣仍然含有较高的铟，其化学成分(质量分数，％)如下：In 0.072，Zn 6.88，Sn 4.32，Pb 5.76，Fe 22.42，Bi 0.85，Sb 0.87，As 0.45，SiO₂ 10.2。

称取1000克的含铟高浸渣，工业浓硫酸的用量为理论量(376.7mL)的1.5倍(565.1mL)，在反应器皿中搅拌均匀，常温下放置半年；熟化后，用水作为浸出剂，按固液比为200g/L，在90℃的温度下浸出1h，使含铟高浸渣中的铟和锌以硫酸盐物的形态进入浸出液。过滤分离、洗涤。测得渣含铟0.021％、锌1.29％。浸出过程中铟的浸出率91.30％，锌浸出率87.50。