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1、第21卷第1期湖南有色金属2005年2月HUNANNONFERROUSMETALS5·冶炼·从铜冶炼砷烟灰中回收铟曹应科(株洲冶炼集团有限责任公司,湖南株洲412004)摘要:论述了铜冶炼过程中产出的含铟砷烟灰,分别用逆流氧化酸浸法和硫酸化焙烧水浸出法提取铟的工艺流程及其技术条件。针对原料的高砷、高铅、高锑以及硅铁含量低的特点,采取行之有效的技术措施,产出质量为99199%铟。关键词:铅锌渣;铜冶炼;含铟砷烟灰;回收铟中图分类号:TF84311文献标识码:A文章编号:1003-5540(2005)01-0005-04铟由于其优越的性能而广泛用
2、于生产透明电表2砷烟灰中铟的物相分析%极、荧光材料、半导体、易熔合金和焊料等材料。铟物相In2O3In2S3In2(SO4)3其它没有单独的矿产资源。它通常以类质同象存在于含量0130401092010024010016Zn2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+及Pb2+等的硫化物中,且品占总量7623016014位很低。目前,90%的铟是从铅锌冶金工业的副产铅主要以PbO形态存在于烟灰中;砷主要以物中提取的。由于需求旺盛,资源的有限,造成近年As2O3形态(部分以砷化物、砷酸盐、硫化砷等)存在铟价直线上涨。为满足市场需要,开发利用资源,提于烟灰
3、中;硫以硫化物、部分以含氧化合物形态存在高企业效益,某铅锌冶炼联合企业开展了从铜冶炼于烟灰中。产出的铜鼓风炉布袋尘、铜转炉布袋尘中提铟的研113铟的提取工艺及选择究,年回收铟6t左右。从固体物料中提取铟,常见方法有:1回收铟的原料及提取工艺11综合法提铟。以氧化锌焙砂为原料,采用二段浸出(先中性浸出得含铟渣,再酸性浸出)和置换111铟原料来源等工艺,达到分离锌、铅和富集铟的目的。富集渣经某铅锌冶炼企业锌冶炼过程中产生的铜渣,含二段浸出,得一次浸出液作为萃取铟料液,二次浸出铟在011%～013%之间;铅冶炼过程中产生的铅冰渣返回锌挥发窑利用。铜
4、,含铟012%～013%。以铜渣和铅冰铜为原料,采21氧化造渣法提铟。以含铟粗铅(含铟014%用鼓风炉熔炼-转炉吹炼工艺回收铜过程中,大部～1%,另含锌5%及微量铁、铜、锡及砷等杂质)为原分的铟进入鼓风炉布袋尘、转炉布袋尘中,混合砷烟料,利用铟对氧的亲和势大大高于铅对氧的亲和势尘含铟014%左右。的原理实现铟和铅等的分离,经氧化造渣得含铟浮112砷烟灰的主要化学成分和物相分析渣。先中性浸出除去大部分锌,再用浓硫酸浸出,含砷烟灰的主要化学成分列于表1。砷烟灰中铟铟的浸出液,直接用锌置换。的物相分析列于表2。31硫酸浸出萃取提铟。以各种含铟冶炼渣
5、、烟表1砷烟灰主要化学成分%尘、烟灰及含铟废料为原料,采用硫酸直接浸出、硫元素PbAsInZnCdCuSSbFeSiO2铜鼓风炉布袋烟尘458015316501481121—酸加氯化钠及二氧化锰等浸出工艺,根据原料的不铜转炉布袋烟尘452001321201211153151—同特点,综合考虑提高铟浸出率、反应速度和减少有混合砷烟尘45130143301752151—害杂质的浸出等因素,选择适宜的温度、酸度、浸出作者简介:曹应科(1970-),男,冶炼工程师,从事有色冶金技术管时间等。含铟的浸出液作为萃取铟料液。理工作。41硫酸化焙烧水浸工艺提
6、铟。多以含铟的烟尘6湖南有色金属第21卷等为原料,配以浓硫酸进行焙烧,铟和重金属氧化物几乎全部转化成硫酸盐,杂质砷、硒、氟、氯等在焙烧过程中大部分挥发而除去。产出的焙砂经水浸出后,含铟的浸出液作为萃取铟料液。根据原料的成分、特点及物相结果,分别采用逆流氧化酸浸法提铟和硫酸化焙烧水浸出法提铟,并结合当前较先进成熟的铟回收工艺,针对原料高砷、高铅、高锑以及硅铁低的特点,提出制取4N铟的原则工艺,工艺流程如图1所示。2砷烟灰中铟的浸出211逆流氧化酸浸法21111浸出过程原理借助硫酸溶剂,通过MnO2的氧化作用,使砷烟3+灰中的铟尽量转入溶液而得以
7、回收。铟主要以In3-形态进入溶液。铅以PbSO4形态入渣,砷以AsO43+离子进入溶液,部分锑主要以Sb形态转入溶液,部2-分硫则以SO4形式进入溶液。铟:氧化物形态约占76%,它与硫酸溶液作用发生化学反应:In2O3+3H2SO4=In2(SO4)3+3H2OIn2S3形态约占23%,不溶于稀酸,但在MnO2存在时,却可能发生如下反应:In2S3+H2SO4+MnO2→MnSO4+In2(SO4)3+H2S↑砷:烟尘中砷主要以As2O3形态存在,略溶于水,微显两性,弱酸性为主。在热硫酸及MnO2存在时,可能发生:As2O3+H2SO4+M
8、nO2→MnSO4+H3AsO4+H2O其余砷酸盐发生:MeAsO4+H2SO4→MeSO4+H3AsO4砷化物发生:Me3As2+H2SO4→MeSO4+AsH3
