锌火法冶炼渣及副产品中富集与回收铟
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从锌火法冶炼副产品中富集与回收铟
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从硬锌中富集回收硬锌是火法炼锌过程中的副产物,其主要成分是铅和锌,常含铟和锗等。为综合回收其中的有价金属,常采用硬锌真空蒸馏富集、回收铟的方法。根据现行处理硬锌提取锌的工艺存在的问题,已研制出适合于处理硬锌的真空炉型。李淑兰等人[10]扩大其在 1990 年期间对隔焰炉底铅用真空蒸馏法蒸馏出铅、锌以富集铟、锗、银的实验的规模,对硬锌做真空蒸馏富集铟、锗的实验并进行了理论分析,研究结果表明,用真空炉蒸馏出锌和铅锌合金,铟富集在蒸馏残渣中。硬锌真空蒸馏在真空度 66 ~106Pa,温度1000℃,恒温蒸馏40 ~100min,铟的富集比大于9.5 倍,直收率大于90% 。
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从氧化锌烟灰中富集回收某公司生产铟的原料为锌冶炼浸出渣,经过挥发窑产出氧化锌,这种含氟氯高的氧化锌经过多膛炉脱除氟氯后,再进行中浸-低浸-铟水解,得到的铟绵即为生产精铟的原料。氧化锌浸出的原料主要是用锌系统自产的氧化锌和铅系统产生的含铅与镉较高的氧化锌。氧化锌焙砂浸出采用中性、酸性两段浸出工艺,后用纳米氧化锌水解富集铟[11]。早期铟绵生产多采用锌粉置换法,由于用锌粉置换法会使酸浸液中一半以上的砷以砷化氢的形态外逸,严重威胁工人健康,所以,现大多厂家都采用水解法生产铟绵。薛永健等人[11]结合实际生产状况对该公司现有的生产铟绵的工艺进行调整与改进,在氧化锌料仓添加变频器控制下料,严格控制氧化锌中浸各槽 pH 值,调整低浸酸度和时间,在铟绵水解时分批加入氧化锌,采用改进的工艺条件后,铟绵品位明第 4 期 沈丽娟等: 锌冶炼过程中铟的富集与回收技术研究进展显提高,至少有两倍以上,同时控制纳米氧化锌加入量后,铟绵产量减少,对精铟的生产压力减少,铟的回收率也有所提高。
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从底铅中富集回收中南大学与韶关冶炼厂[12]发明了一种从富铟底铅中提取铟的技术,先将富底铅熔解并浇铸成阳极板,以不锈钢板或精铅板为阴极,在硅氟酸体系中进行电解; 铅从阳极电溶而进入电解液,并在阴极析出得到电铅; 铟则随铅一起溶解并保留于电解液中,再用P204 从电解液中萃取铟,并用盐酸反萃得到富铟反萃液,富铟反萃液调节pH 值后再进行铝板置换得到海绵铟,海绵铟经常规的压团和片碱熔铸处理后得到粗铟。该发明在有效回收铟的同时,直接得到了电铅产品,有价金属回收率高,试剂消小,生产成本低。
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从锌火法冶炼渣中富集与回收铟
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从富铟渣中富集回收富铟渣是火法炼锌中的下脚锌、硬锌、锌渣等冶金废渣经真空蒸馏提锌后得到的一种成分独特的含铟渣。刘大春等[13]研究了酸度、液固比、浸出时间等因素对该含铟渣铟浸出率的影响,不同酸度下铟及其他杂质的行为走向,置换剂的选择及置换工艺条件的探索。研究结果表明: 控制合适的工艺条件,即中性浸出液固比6 ~8 ∶1,温度80℃,时间4 ~6h; 酸性浸出液固比8 ∶1,温度80℃,浸出时间为8~10h; 锌粉置换温度≥20℃,时间72h,pH = 1 ~1.5,锌粉粒度 80 ~120 目可以高效地提取渣中的铟。将该工艺应用于生产实践,铟的回收率大于85% ,取得了较好的生产效果。
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从锌渣氧粉中富集回收锌渣氧粉是一种贫铟物料,由锌冶炼厂鼓风炉或回转窑高温焙烧锌矿冶炼渣,然后收集挥发组分、粉尘和烟尘而制得。韦岩松等[14]研究了含铟锌渣氧粉在加压和加入氧化剂的条件下与工业硫酸反应时硫酸初浓度、浸出时间、反应温度、氧化剂用量等工艺条件对铟浸出效果的影响。研究结果表明,加压和加入氧化剂高锰酸钾对锌渣氧粉的浸出有较好的强化作用,能明显提高铟浸出率。其较佳工艺条件: 硫酸初始浓度为400g /L,反应时间为120min,反应温度为120℃,高锰酸钾用量为矿样量的4% ,液固比为8,反应压强为0.5MPa,搅拌器转速为400r/min。在此条件下,锌渣氧粉的铟浸出率可达到90.6% 。
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从锌精馏炉浮渣中富集回收锌精馏炉浮渣是火法炼锌精馏炉产出的一种浮渣,锌精馏炉浮渣的主成分为金属锌。这种原料的提铟按理可以套用次氧化锌提铟工艺流程,但其中的Zn 主要以块状金属锌形式存在,如果以常规的搅拌浸出罐浸出,一是难以搅动; 二是对备的磨损会很大。而其中又含有少量的As,这就势必在浸出过程会产生AsH3 这种剧毒气体,在浸出时必须增加AsH3 吸收设备。谈应顺等[15]研究了一种采用堆浸提取铟的方法,即: 锌精馏炉浮渣用硫酸堆浸,浸出液用次氧化锌调节 PH 值,使铟水解沉淀,然后过滤,分离ln 和Zn,含铟渣用硫酸浸出,酸浸液用P204萃取,反萃液用锌板置换产出海绵铟,海绵铟经压团、电积、熔铸得到标准铟锭; In、Zn 分离后的含锌溶液制硫酸锌; 堆浸时产生的气体通过硫酸铜溶液,吸收其中的剧毒AsH3 气体。研究表明,该工艺完全可以实现Zn 与In 分离,In 进入渣中后,后段工艺与成熟的次氧化锌提铟工艺完全一致。用此法提铟,渣量较低,铟回收率高于次氧化锌提铟的回收率,且浸出反应产生的微量剧毒气体也得到有效的控制