專利名稱：含銦粗鉛的分離提取工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用電解一萃取方法從含銦粗鉛中提取銦的工藝，屬于有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國一些地方的鉛鋅礦中含有O. 001 O. 1%的銦，在火法煉鋅過程中，銦主要富集在煉鋅附產(chǎn)品粗鉛中，含量一般在O. 5 5%之間。含銦粗鉛成為了重要的提銦原料，我國銦產(chǎn)量有相當(dāng)多的來自于火法煉鋅。傳統(tǒng)提銦工藝是粗鉛氧化造渣，銦進(jìn)入氧化浮渣中，浮渣經(jīng)過酸浸，銦進(jìn)入溶液，然后經(jīng)萃取，提取粗銦，目前從煉鋅粗鉛中提銦的廠家基本采用此工藝。此工藝不足之處是，氧化造渣時需要消耗大量堿，操作環(huán)境差，危害大(氧化鉛煙塵)，酸性浸出時，需要多次浸出，提銦總收率僅能達(dá)到92%，萃取以后的萃余液含有20 60g/L的硫酸添加的氟氯離子及大量的重金屬離子，處理廢水成本高，而且很難處理合格，隨著我國環(huán)保意識的增強(qiáng)，許多地方加強(qiáng)了環(huán)保執(zhí)法力度，不允許工業(yè)廢水排出，傳統(tǒng)的提銦工廠遇到了環(huán)保瓶頸，甚至被迫停廠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)工藝的上述問題，提供一種含銦粗鉛中銦的回收工藝，摒棄了傳統(tǒng)操作環(huán)境惡劣的氧化造渣，有利于解決廢水和廢渣排放問題，生產(chǎn)安全，能顯著提高銦的回收率，降低加工成本。實現(xiàn)本發(fā)明所述的目的采用的技術(shù)方案為①將含銦粗鉛澆鑄成陽極板在硅氟酸鉛介質(zhì)中電解，鉛離子濃度為40 80g/L，硅氟酸酸度80 120g/L，電流密度80 120A/m2 ;②當(dāng)電解液中銦濃度達(dá)到30 60g/L時，抽出電解液進(jìn)行萃取，反萃，置換工序提取銦，萃取液有機(jī)相為P204與磺化煤油的混合液，每次萃取用量為抽出電解液體積的25 20% ；③錫和鉛在陰極上析出，陽極泥送入陽極泥處理系統(tǒng)回收其中的有價金屬。所述電解時的溫度為30 43°C，電解過程中添加鹽酸、牛膠和木質(zhì)磺酸鈣，每天I 2次,添加量為鹽酸lL/t鉛,牛膠O. 8kg/1鉛，木質(zhì)磺酸韓I. 5 kg/t鉛。在萃取銦前應(yīng)先對電解液成分分析，對應(yīng)除去影響銦萃取的金屬離子后再進(jìn)行萃取，萃取液中的P204與磺化煤油體積比為3: 7，萃余液返回電解工序中循環(huán)使用。陰極的更換周期為3 4天，清洗陰、陽極的水和洗滌陽極泥的水作為電解液補(bǔ)充水循環(huán)使用。在本發(fā)明的上述工藝中，通電時陽極中的鉛金屬會很容易進(jìn)入溶液，在陰極，鉛及與鉛電位相近的錫在極板上析出，隨著電解的進(jìn)行，銦在含鉛電解液中不斷富集，當(dāng)銦濃度達(dá)到指標(biāo)時，抽出電解液進(jìn)行萃取方法提銦。在萃取銦前需對電解液進(jìn)行預(yù)處理，除去影響萃取正常進(jìn)行的電解液中的某些金屬離子，例如加入試劑，使對應(yīng)金屬以沉淀方式從溶液中除去，然后電解液就可以進(jìn)行萃取操作了。萃取采用水平萃取工藝，由于電解液含銦濃度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法的溶液，所以萃取液體積顯著低于傳統(tǒng)方法。萃取后的萃余液介質(zhì)仍含娃氟酸，萃取過程中帶入的少量Cr、F_對鉛電解不會產(chǎn)生影響，萃余液可以返回電解。萃余液中還含有電位較負(fù)的雜質(zhì)離子，如錫離子，鋅離子，鎘離子等，錫會和鉛在陰極上析出，不會在電解液中富集，鋅、鎘，電位較低，粗鉛中含量較低，而且允許有較高濃度存在于電解液中而不會影響電解正常進(jìn)行，可以循環(huán)相當(dāng)長時間。萃余液在脫除鉛以后，采用電積的辦法，去除一部分雜質(zhì)離子后，萃余液又可以長期循環(huán)于電解中。由于電解過程中保持了較高的合適溫度，電解液水分有揮發(fā)，清洗陰陽極的水和洗滌陽極泥的水可作為電解液補(bǔ)充水，從而不產(chǎn)生外排廢水，工藝中產(chǎn)生的洗滌水，工藝本身就可以消耗掉，所含有的金屬離子隨之回收。本工藝粗鉛中銦含量的85%進(jìn)入到電解液中，通過萃取而得到回收，剩余的15%的銦以合金形式留在陽極泥中，陽極泥中銦的回收可采用全濕法流程(本申請人另有專利申報)，其中的有價金屬銦、銅、鉍、銻、錫、銀、鉛都得到回收。與傳統(tǒng)的造渣工藝相比，本發(fā)明的有益效果如下
I.操作環(huán)境改善，傳統(tǒng)造渣有大量氧化鉛揚塵，對環(huán)境和操作人員危害大。
2.廢水量減少95%以上，傳統(tǒng)工藝最大的廢水源是萃余液，此溶液含20 60g/L的硫酸和大量的銻、砷、鐵、鉛、鎘、銅、鋅、錫等重金屬離子，以及為提高銦的浸出率而加入的試劑和萃取過程中帶入的F_，Cl—等離子，處理萃余液需要較高的費用，會產(chǎn)生大量的外排水和廢洛。此工藝，萃取時的溶液體積僅為傳統(tǒng)萃取液的1/30 1/150,而且萃余液可全部返回電解，不產(chǎn)生廢水。生產(chǎn)中難免會有跑冒滴漏現(xiàn)象，由于電解液價值較高，本身規(guī)模不大，工藝設(shè)計時，要考慮到回收設(shè)施。3.由于銦為電化學(xué)溶解，耗電低，費用少，而傳統(tǒng)工藝經(jīng)過氧化造渣，多次酸浸，費用較高，處理一噸粗鉛所產(chǎn)粗銦費用僅為傳統(tǒng)工藝的一半，而且鉛為牌號鉛，錫為含量為20%左右的錫鉛渣，金屬價值顯著提升。4.金屬回收率明顯提高，銦的總回收率可達(dá)96%以上。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例I (在實驗室中進(jìn)行):含銦粗鉛395. 5kg，其成分為Pb90. 8%，Ιη2· 98%，CuO. 13%，ZnO. 08%, Sn4. 17%，Ag3366g/t，把粗鉛鑄成陽極板，純鉛為陰極板進(jìn)行電解，電解條件，電流密度100 120A/ m2，電解溫度38 42°C，鉛離子濃度50 70g/L，游離酸100 80g/L，每天補(bǔ)加木質(zhì)磺酸鈣，牛膠、鹽酸，陰極周期4天，經(jīng)過10個周期電解，剩殘極107. 25kg，實際投入粗鉛288. 25kg，產(chǎn)含銦電解液195升，平均含銦37. 66g/L，每次抽取含銦電解液25%,經(jīng)萃取前預(yù)處理,萃取后得粗銦7. 290kg,含銦99. 0%。萃余液作為電解液循環(huán)四次，對電解沒有造成不良影響，得陽極泥13. 36kg，含量Pb 8. 04%, In 19. 32%，Ag9. 66%, Sn3. 54%, Cu2. 08%, Bi20. 0%, Sb20. 0%。從電解結(jié)果看，粗鉛共投入銦 8. 570kg 進(jìn)入電解液的銦有85. 69%，進(jìn)入陽極泥銦有14. 53%，萃取回收率98. 28%，總回收率98. 74%。陰極片鑄錠后為2 #電鉛，鑄錠渣為含錫28. 36%的鉛錫渣。鉛回收率98. 65%。實施例2 (在600噸/年鉛，本工藝示范廠內(nèi)進(jìn)行)實際投入粗鉛49. 274噸，其成分=Pb 91. 31%，Ιη3· 156%，Ag4316g/T，Sn 4. 145%，粗鉛鑄成陽極板，電鉛為陰極板進(jìn)行電解。電解條件電流密度90 IlOA/ m2，電解溫度35 40°C，鉛離子濃度40 60g/L,游離酸90 110g/L。每天兩次補(bǔ)加木質(zhì)磺酸鈣，牛膠，鹽酸，陰極周期4天 3天，經(jīng)過15個周期電解，處理含銦電解液42m3，平均含銦32g/L，每次抽取含銦電解液20%，電解液經(jīng)萃取前預(yù)處理，萃取后粗銦含銦1254. 185kg，電解液和中間物料含銦61. 804kg，得陽極泥2257. 68kg，品位Pb 11. 26%，Ιη9· 43%，Ag9. 98%，Sn6. 1%，從電解結(jié)果看，共投入銦1555. 087kg,進(jìn)入電解液銦86. 43%，進(jìn)入陽極泥銦13. 69%，萃取回收率97. 86%，總回收率98. 27%。陰極片鑄錠后為2 #電鉛部分達(dá)到I #電鉛，鑄錠渣為含錫30. 17%的鉛錫渣。鉛回收率98. 81%。 實施例3 (在實驗室中進(jìn)行)含銦粗鉛186. 27kg，其成分為Pb88. 92%，In4. 58%，CuO. 56%，ZnO. 06%, Sn4. 28%，Ag3157g/t，把粗鉛鑄成陽極板，電鉛為陰極板進(jìn)行電解，電解條件，電流密度80 IOOA/ m2，電解溫度30 35°C，鉛離子濃度60 80g/L，游離酸100 120g/L，每天補(bǔ)加木質(zhì)磺酸鈣，牛膠、鹽酸，陰極周期4天，經(jīng)過6個周期電解，剩殘 極55. 81kg，實際投入粗鉛130. 46kg，產(chǎn)含銦電解液88升，平均含銦57. 61g/L，每次抽取含銦電解液25%，經(jīng)萃取前預(yù)處理，萃取后得粗銦5. 072kg,含銦98. 23%。萃余液作為電解液循環(huán)三次。得陽極泥 6. 784kg，含量Pb 8. 92%, In 13. 27%, Ag 6. 11%, Sn3. 07%, Cu9. 97%,Β 14. 30%, Sb24. 89%。從電解結(jié)果看，粗鉛共投入銦5. 975kg進(jìn)入電解液的銦有84. 85%，進(jìn)入陽極泥銦有15. 07%，萃取回收率98. 27%，總回收率98. 45%。陰極片鑄錠后為2 #電鉛，鑄錠渣為含錫29. 03%的鉛錫渣。鉛回收率97. 84%.
注進(jìn)入電解液的銦和進(jìn)入陽極泥銦之和不等于100%，為取樣化驗分析誤差。
權(quán)利要求
1.一種含銦粗鉛的分離提取工藝，其特征是①將含銦粗鉛澆鑄成陽極板在硅氟酸鉛介質(zhì)中電解，鉛離子濃度為40 80g/L，硅氟酸酸度80 120g/L，電流密度80 120A/m2 ;②當(dāng)電解液中銦濃度達(dá)到30 60g/L時，抽出電解液進(jìn)行萃取，反萃，置換工序提取銦，萃取液有機(jī)相為P204與磺化煤油的混合液，每次萃取用量為抽出電解液體積的25 20% ；③錫和鉛在陰極上析出，陽極泥送入陽極泥處理系統(tǒng)回收其中的有價金屬。
2.按權(quán)利要求I所述的含銦粗鉛的分離提取工藝，其特征是電解時的溫度為35 43°C，電解過程中添加鹽酸、牛膠和木質(zhì)磺酸鈣，每天I 2次，添加量為鹽酸lL/t鉛，牛膠O. 8kg/1鉛，木質(zhì)磺酸隹丐I. 5 kg/1鉛。
3.按權(quán)利要求2所述的含銦粗鉛的分離提取工藝，其特征是萃取銦前先對電解液成分分析，對應(yīng)除去影響銦萃取的金屬離子后再進(jìn)行萃取，萃取液中的P204與磺化煤油體積比為3:6 8,萃余液返回電解工序中循環(huán)使用。
4.按權(quán)利要求2所述的含銦粗鉛的分離提取工藝，其特征是陰極的更換周期為3 4天，清洗陰、陽極的水和洗滌陽極泥的水作為電解液補(bǔ)充水循環(huán)使用。
全文摘要
含銦粗鉛的分離提取工藝。本發(fā)明涉及采用電解-萃取方法從含銦粗鉛中提取銦的工藝，屬于有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的工藝步驟為①將含銦粗鉛澆鑄成陽極板在硅氟酸鉛介質(zhì)中電解，鉛離子濃度為40～80g/L，硅氟酸酸度80～120g/L，電流密度80～120A/㎡；②當(dāng)電解液中銦濃度達(dá)到30～60g/L時，抽出電解液進(jìn)行萃取，反萃，置換工序分離銦和鋅，萃取液為P204與磺化煤油的混合液，用量為抽出電解液體積的25～20%；③錫和鉛在陰極上析出，陽極泥送入陽極泥處理系統(tǒng)回收其中的有價金屬。本工藝摒棄了傳統(tǒng)操作環(huán)境惡劣的氧化造渣，有利于解決廢水和廢渣排放問題，生產(chǎn)安全，能顯著提高銦的回收率，降低加工成本。
文檔編號C22B7/00GK102899687SQ201210452888
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者孫浩然 申請人:云南天浩稀貴金屬股份有限公司