目前,铟的综合回收研究较多。铟提取工艺有三大类:氧化造渣提铟法,离子交换提铟法和湿法硫酸化提铟法。云南冶金集团和昆明理工大学在真空炼铟、湿法加压浸出方面曾进行过较为深入的研究。湿法工艺在粉尘控制、浸出液循环利用方面有更好的效果,且在成本控制上有一定优势。本实验研究了从铅阳极铅阳极泥中湿法提取铟。 一、试验部分 1.原料 试验用铅阳极泥的成分见表1。 2.试验方法 湿料100g与硫酸30ml、水500ml混合,加热至95℃,保温浸出3h。过滤后用碱中和浸出液或用铁粉还原铋,除铋后液中加入稍稍过量的锌粉置换铋,置换后液用P204萃取、草酸反萃取铟,以锌粉置换得海绵铟。主要反应有: In2O3+3H2SO4=In2(SO4)3+3H2O (1) H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O (2) In2(SO4)3+6H2O=2In(OH)3↓+3H2SO4 (3) Bi2(SO4)3+6H2O=2Bi(OH)3↓+3H2SO4 (4) Bi2(SO4)3+3Fe=3FeSO4+2Bi↓ (5) Bi2(SO4)3+3Zn=3ZnSO4+2Bi↓ (6) In2(SO4)3+3Zn=3ZnSO4+2In↓ (7) 二、结果及讨论 1.浸出 按试验方法,用硫酸从铅阳极泥中浸出铟,试验结果见表2.从表2看出,铟的酸浸效果较好,浸出率达到96%以上,只有少部分进入浸出渣中,但70%多的铋也随铟一起进入浸出液,还需进一步分离。 2.分离铋 分离浸出液中的铋有两种方法,一种是中和水解法,反应式为(4)。用NaOH调整溶液pH值,当pH在1.5左右时铋开始沉淀,在pH值达到1.7~1.9时90%以上的铋得到沉淀,而铟的沉淀需要pH值在2.5左右、铋才可有效分离,试验结果见表3。另一种方法是铁粉还原法,浸出液中加入过量铁粉置换铋,反应式为(5),试验结果见表4。 从表3看出,中和水解法试验中,中和终点pH为3.0,高于铟的沉降时pH值2.5,使部分铟同时水解沉淀进入渣中。中和终点pH为2.0时,铋去除率较高,而铟仅少量进入渣中,所以中和终点pH值确定为2.0。 从表4看出,用铁粉置换除铋,铟大部分留在溶液中,铋去除率较高。 3.锌粉置换铟 中和后液中加入过量锌粉,控制溶液在70℃、终点pH3.5左右、搅拌1h,过滤后得海绵铟。试验结果见表5。由于锌粉过量,置换后的渣中含有锌粉。2次置换后,溶液中的铟置换安全。 4.萃取 用硫酸溶解置换所得海绵铟,将铟转为溶液。以P204为萃取剂,以煤油为稀释剂,有机相组成为30%P204+70%煤油,有机相与相溶液的体积比为1:2,采用2级萃取;萃取后的富有机相用草酸反萃,有机相与草酸溶液的体积比为1:2,草酸溶液的溶液浓度为20%,反萃液中铟浓度达到12.96g/L,得到富集。之后对此溶液进行电解,得到电解铟。 三、问题分析 1.酸浸过程中的渣量控制 试验过程中,浸出渣量与硫酸的加入量有很大关系。增加酸用量则渣量减少,且渣中铟的含量也较低。控制酸加入量为每100g原料加入30ml浓硫酸。过滤时控制温度在60℃左右,若温度过低,水解严重,溶液酸度降低,絮状物容易堵塞滤纸,造成过滤困难。 (责任编辑:再生分会)
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