铟生产过程中除杂新探索

第２２卷第６期　有色矿冶　Ｖｏ１．２２．№６　２００６年１２月　ＮＯＮ—ＦＥＲＲＯＵＳＭＩＮＩＮＧＡＮＤＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　２００６　文章编号：１００７—９６７Ｘ（２００６）０６—００２５～０３　铟生产过程中除杂新探索。　赵殿顺　（葫芦岛有色金属集团有限公司。辽宁葫芦岛１２５００３）　摘要：概述了铟的生产工艺，进行了铟生产过程中除杂的实验研究，进行了在粗铅系统中提高除　Ｓｎ效率试验和铅渣系统中硫化物处理方法的改进试验，提出了在粗铅及铅渣系统中采用　连续碳酸钠造渣。酸碱联合浸出除杂的新思路。　关键词：铟浮渣；浸出；除杂　中图分类号：ＴＦＳ０２．６３　文献标识码：Ａ　铟作为锌冶炼中最有价值的副产品，从上世纪　含铟粗铅及铅渣中的杂质状况如图１。　六十年代开始回收以来，其生产工艺已经成熟。近　几年，随着铟用途的日益广泛，铟的价格也逐步提　高，因此提高铟的产量和质量将给厂家带来更大的　利润。为此实验者在生产实践中多次探索和反复实　验，确定了铟生产过程中处理杂质的新思路。　１铟的生产工艺概要　铟的生产工艺大体分为：铟的浸出、铟的除杂和　年／月　铟的精制三个部分。若按原料划分，可分为粗铅、铅　图１粗铅及铅渣中的杂质率变化　渣两个系统。　１．１铟的浸出及除杂工艺　随着锌冶炼原料的变化，在粗铅系统中增加了　１．１．１粗铅系统　Ｓｎ的含量，在铅渣系统中增加了Ｃｄ和　的含量。　在粗铅系统里，首先将粗铅熔化，根据哈里斯粗　如果采用传统工艺操作，其结果将会产生除杂时间　铅精炼法。用碳酸钠将粗铅中１％～２％的铟分离并　长，Ｉｎ损失增大以及阳极产品质量下降等问题。因　富集到浮渣中。其次将浮渣中的ｓｎ、ｚｎ等杂质通　此，本实验在粗铅系统中采用连续四次Ｎａ２ＣＯ３造　过碱浸除去，然后用硫酸将浮渣中的Ｉｎ浸出，再在　渣，分别产出高Ｉｎ（高Ｚｎ）浮渣和Ｓｎ浮渣，高Ｉｎ和　浸出液中加铝板。置换出海绵铟。　（高ｚｎ）浮渣可采用传统方法浸出，高ｓｎ浮渣采用　１．１．２铅渣系统　酸碱联合浸出，以提高除Ｓｎ效率。在铅渣系统中改　在铅渣系统里。用硫酸将铅渣中的Ｉｎ浸出后，　进硫化物的处理方法，在硫化物的浸出过程中采用　再用苛性钠中和，得氢氧化铟，与部分杂质分离，再　多段浸出法，氧化浸出法，以提高铟的浸出率。　用硫酸酸浸，浸出液的Ｐｄ、Ｃｄ作为硫化物除去。同　粗铅系统一样通过铝片置换，得到海绵铟。　３结果与讨论　１．２铟的精制　３．１在粗铅系统中提高除ｓｎ效率试验　将得到的海绵铟熔炼，经真空蒸馏和化学除Ｔｌ　粗铅中除Ｉｎ以外的杂质元素ｚｎ，ｓｎ，　等在吹　等工艺后铸成阳极，进行电解精炼可获得阴极铟，铸　渣时也向浮渣里转移。由于各元素对氧的亲和力的　成成品所需规格。　不同，氧化物和Ｎａ２ＣＯａ之间的结合力也不相同，向　２试验　浮渣转移的元素顺序为ｚｎ，Ａｓ，ｓｎ，Ｉｎ。通常用碱液　处理可分四次进行，此时浮渣的成分分析如表１。　・收稿日期：２Ｏ０６—０９—０６　作者俺介：赵殴顺。男。工程师。　维普资讯 http://www.cqvip.com

２６　第第第第　有一　二　三　四　次次次次　表１碳酸钠浮渣分析　色矿冶　第２２卷　碳酸钠浮渣碳碳酸Ｉ酸ｎ　钠钠浮浮渣渣５　碳　酸　Ｚｎ　钠　浮　渣　【％）　Ｐｂ　Ｓｎ　Ａｓ　损失不可忽视。因此，为了有效回收硫化物中的铟。　要求硫化物也与高ｓｎ浮渣一样采用新的处理方法。　对于硫化物的处理来说，根据上述处理高Ｓｎ浮渣时　的经验，用酸将铟和杂质浸出后，可采用中和及碱浸　Ｌ　５　＂　ｎ　出的方法将杂质与铟分离。　为了提高铟的浸出率，在硫化物浸出过程中，进　行盐酸常温多段浸出法，加热多段浸出法，氧化多段　６　８　在第一次碳酸钠处理中可得富ｚｎ浮渣，在第　９　８　８　７　二次碳酸钠处理中可得到富ｓｎ浮渣，第三次可富　６　１　５　８　Ｉｎ浮渣。就Ｚｎ来说，采用精制工艺进行分离比较　Ｏ　４　ｌ　容易，在杂质上没什么问题，而对Ｓｎ来说，采用传统　５　５　６　７　除杂工艺时其除杂率低于５Ｏ％，剩余部分转移到粗　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　海绵铟里，因此对第一次碳酸钠处理产出的富ｚｎ　２　１　０　１　浮渣和第三次以后碳酸钠处理的富Ｉｎ浮渣采用传　统工艺处理，而第二次碳酸钠处理产生的富ｓｎ浮渣　则要通过控制浸出条件来提高除ｓｎ率。　‘　试验表明，浸出过程的ｐＨ值．溶液温度和矿浆　浓度是控制ｓｎ浸出率的三大要素，改变这三个要　素，ｓｎ的浸出率有所提高，结果如表２。　表２试验条件对ｓｎ浸出率的影响　即使改进后除ｓｎ率也只能达到７Ｏ％，况且反　复浸出，第５次以后的除ｓｎ率也极低，所以单纯用　碱浸出来提高除ｓｎ率是难以达到理想的目标。其　原因可能是浮渣中ｓｎ的形态是难于浸出的氧化物，　所以考虑将ｓｎ变成氢氧化物后浸出，可采用酸溶解　后通过中和生成氢氧化物，再利用碱浸的方法。　通过试验确定采用硫酸与盐酸的混合酸，当Ｓｎ　和Ｉｎ完全溶解时，控制溶液值为５．０，通过中和把　含有Ｉｎ和ｓｎ的浸渣进行二次碱浸，浸出渣中ｓｎ２　形成ｓｎ４　，这样就可以提高ｓｎ的浸出效果。若采　用与过氧化氢并用的碱浸法。即在ｐｉｌｌ４，温度８Ｏ　℃，矿浆浓度２００　ｇ／Ｌ的条件下每吨湿量中和浸渣　加５Ｏ　Ｌ过氧化氢，此时除率为７Ｏ％，实施二次碱　浸，即可除去高ｓｎ浮渣中９Ｏ％以上的ｓｎ。　３．２铅渣系统中硫化物处理方法的改进试验　随着铅渣中杂质的增加，从精制工艺中产生的　硫化物也　增加，用此法处理硫化物所造成的铟量　浸出法试验，试验结果如图２所示。　一　瓣　嵌　丑　罪　图２硫化物的浸出试验结果　在图２表示的三种方法中，以氧化浸出为例，一　段浸出时为８７％，二段浸出时效果最佳为９９％，由　此可见采用盐酸与过氧化氢并用的二段氧化浸出法　较为适宜。　另外，为从浸出液中将铟与杂质分离，通过试验　了解中和时各元素的行为，其结果如图３所示，当　ｐＨ值为５．０时，Ｉｎ与Ｃｄ，Ｔｌ，ｃｕ等杂质能有效分　离，之后采用与高ｓｎ浮渣相同的处理方法，即中和　及碱浸出工艺，硫化物中铟的回收率可大幅度提高。　达到８Ｏ％以上，并且能除去硫化物中９５％以上的杂　质，可达到预期目的。　＾　Ｖ　疑　嵌　Ｉ　埔　哥　捷　馋　图３中和时各元素行为　４结论　试验结果表明，上述两种除杂工艺的改进。缩短　了除杂时间。提高了的浸出率和除杂效率。此工艺　稳定后，不但能实现增强除杂能力及提高产品质量　的目的，而且在没增加新设备的条件下，生产能力也　可大幅度提高。　（下转第２９页Ｊ　维普资讯 http://www.cqvip.com

第６期　梁荣选：高铜一镍一砷渣脱砷及回收砷工艺研究　２９　可降低生产成本。　参考文献：　表３镁剂循环使用过程中砷的回收率　［１］吴国元．高砷ｃｕ－－Ｎｉ合金脱砷新工艺的研究［Ｊ］．有色矿冶．　１９９８．（１）：２８．　［２］朱昌洛．寇建军．砷冰铜常压脱砷新工艺［Ｊ］．有色金属（冶炼部　分）．２００２．（１）：１５．　［３］武汉大学主编．分析化学实验（第三版）［Ｍ］．北京：高等教育出　ａ一表２中ＩＣＰ光谱法和镁剂沉淀法测定的平均值　版社．１９９５．１６ｌ～１６４．　［４］吴岩青．郭润秀．络合漓定法连续测定钨镍铜合金中的镍和铜　３结语　［Ｍ］．理化检验一化学分册．１９９８．３４（１１）：４９４－－４９５．　［５］冯树屏．砷的分析化学［Ｍ］．北京；中国环境科学出版社．１９８６．　上述试验条件下，渣脱砷率９９．８％～１０２．９％，　３４－－３６．５８．　脱砷液中砷的回收率为９６．９％～１０２％，回收砷用　［６］［美］Ｊ．Ａ．迪安．常文保等译校．分析化学手册［Ｍ］，北京：科学　镁剂可循环使用。这说明该工艺稳定可靠，较为经　出版社．２０Ｏ３．３．１２．　济，对环境污染小。　［７】钟佩珩。郭璇华．黄如，吴奇藩．分析化学［Ｍ］．化学工业出版　社．２００１．３．４　Ａ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｄｅａｒｓｅｎｉｆｙｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇ　Ａｒｓｅｖｉｃ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｃｏｐｐｅｒ。。Ｎｉｃｋｅｌ。。Ａｒｓｅｎｉｃ　Ｓｌａｇ　ＬＩＡＮＧ　Ｒｏｎｇ－ｘｕａｎ　。ＹＡＮＧ　Ｇｕｉ．ｚｈｅｎｚ，ＹＡＮＧ　Ｊｉａｎ－ｎａｎｚ　　．（１．Ｙ　，ｚ　ｉａｎｇ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｙａｎｇｊｉａｎｇ　５２９５００，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｄｅｐｔ．ｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＺｈａｎｊｉａｎｇＮｏｒｍａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚ　ｉａｎｇ　５２４０４８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｈｉｇｈ　ｃｏｐｐｅｒ—ｎｉｃｋｅｌ—ａｒｓｅｎｉｃ　ｓｌａｇ，ａ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ—　ｃｌｕｄｉｎｇ　ｃａｕｓｔｉｃ　ｓｏｄａ　ｍａｓｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｌｅａｃｈｉｎｇ　ｓｏｏｎ　ａｆｔｅｒｗａｒｄｓ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｄｅａｒｓｅｎｉｆｙｉｎｇ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｓｌａｇ．Ｔｈｅ　ｄｅ—　ａｒｓｅｎｉｃ　ｒａｔｅ　ｉｓ　９９．８％～１０２．９％ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：７００－－８００℃ｒｏａｓｔｉｎｇ　３－－３．５　ｈ　ｗｉｔｈ　ａｃｕｓｔｉｃ　ＳＯ—　ｄａ：ｔｈｅ　ｓｌａｇ＝１．５：１．Ｔｈｅ　ｍａｇｎｅｓｉａ　ｍｉｘｔｕｅ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｒｅｔｒｉｅｖｉｎｇ　ａｒｓｅｎｉｃ　ｆｏｒｍ　ｔｈｅ　ｄｅａｒｓｅｎｉｆｙ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｔｒｉｅｖ—　ｉｎｇ　ａｒｓｅｎｉｃ　ｒａｔｅ　ｉｓ　９７．９％～１０２％。ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｍｏｌａｒ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｒｓｅｎｉｃ　ｔｏ　ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｉｘｔｕｒｅ　ｉｓ　１：２。Ｔｈｅ　ｍａｇｎｅｓｉａ　ｍｉｘｔｕｒｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｃｙｃｌｏｕｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｃｈｅｍｉａｃｌ　ｆｏｒｍｕｌｓａ　ｏｆ　ａｒｓｅｎｉｄｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｌｇａ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅａｒｓｅｎｉｆｙ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｉｓ　ａｄｖａｎｃｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ　ｃｏｐｐｅｒ—ｎｉｃｋｅｌ—ａｒｓｅｎｉｃ　ｓｌｇａ；ｄｅａｒｓｅｎｉｆｙ；ｒｅｔｉｒｅｖｅ　ａｒｓｅｎｉｃ　【上接第２６页）　［２］重有色金属冶炼设计手册一铅锌铋卷［Ｍ］．北京：冶金工业出　参考文献：　版社．２００２．３．　［１】稀有金属手册［Ｍ】．北京：冶金工业出版社．１９９５．１２　Ｔｈｅ　Ｎｅｗ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ｒｅｍｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｉｍｐｕｒｉｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｎｇ　Ｉｎｄｉｕｍ　ＺＨＡＯ　Ｄｉａｎ－ｓｈｕｎ　（Ｈｕｌｕｄａｏ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌ　Ｇｒｏｕｐ　ｏＣ．Ｌｔｄ．，Ｈｕｌｕｄａｏ１２５００３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｍｅｔｈｅｄ　ｏｆ　ｒｅｍｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｍｐｕｒｉｔｙ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｎｇ　Ｉｎｄｉ—　．ｕｍ．Ａ　ｎｅｗ　ｉｄｅａ，ｎａｍｅｌｙ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｓｌａｇ—ｍａｋｉｎｇ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｒｅｍｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｍｐｕｎｉｔｉｓｅ　ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ　ｓｏｄｉｕｍ　ｃａｒｂｏｎａｔｅ　ａｎｄ　ａｃｉｄ—ａｌｋａｌｉ　ｌａｅｃｈ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｒｏｕｇｈ　ｌａｅｄ　ａｎｄ　ｌａｅｄ　ｓｌａｇ　ｗｅｒｅ　ｏｃｎｆｉｒｍｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｃｕｍｍｉｎｇｓ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｒｅｍｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｍｐｕｒｉｔｙ