專利名稱：直接從氟硅酸礦漿溶液中萃取銦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬冶金工藝技術(shù)的濕法冶金技術(shù)，具體涉及從含有錫、鉛、鐵、銦等多種金屬的氟硅酸溶液中提取銦的方法。
背景技術(shù)：
銦在地殼中的豐度為0.1×10-6，與銀相似。雖然銦不是一種特別稀有的元素，但富集程度低，不能作為單獨(dú)的銦礦開采。因此，產(chǎn)品幾乎是從冶煉其它金屬的副產(chǎn)物中提取。如從處理閃鋅礦、方鉛礦、黃錫礦、錫石和復(fù)雜的多金屬銅礦中回收等。
由于銦的化學(xué)性質(zhì)，它廣泛分布于冶金工廠各工序產(chǎn)品中，與不易揮發(fā)的金屬(如錫和銅)共存時(shí)，銦趨向于富集在煙塵中；與揮發(fā)性金屬(如鋅和鎘)共存時(shí)，銦趨向于富集于殘?jiān)驙t渣中。而與鉛共存時(shí)，則分散在各個(gè)產(chǎn)品中，因此，銦的回收率始終很低。
在錫的冶煉過程中，原料中帶入的銦約有50％進(jìn)入煙塵，35％進(jìn)入金屬錫。因此，錫冶煉廠通常從煙塵或錫中回收銦。
通常采用的濕法回收銦的方法是從強(qiáng)酸體系，如硫酸或鹽酸溶液中提取銦。強(qiáng)酸體系對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、污染較大、操作比較困難。在含有錫的溶液中，通常采用磷酸三丁酯(TBP)作為萃取劑。近年來，隨著科技的進(jìn)步，錫、鉛等精煉技術(shù)也在不斷發(fā)展，許多工廠已經(jīng)采用對(duì)設(shè)備腐蝕較小、污染較小、更容易操作的弱酸體系代替了傳統(tǒng)的強(qiáng)酸體系。但是，由于從弱酸體系中提取銦的方法之前尚無實(shí)際應(yīng)用，一度出現(xiàn)了弱酸體系中的銦無法回收的狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種直接從含有錫、鉛、鐵、銦等多種金屬離子的氟硅酸礦漿溶液中用弱酸萃取劑分離并提取稀散金屬銦的方法，其工藝簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備腐蝕較小、污染較小、操作容易、銦的回收率高。
解決本發(fā)明的技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是用P204(即二乙基己基磷酸酯)與稀釋劑配制成有機(jī)萃取液，對(duì)含有錫、鉛、鐵、銦等多種金屬離子的氟硅酸溶液直接萃取銦，使水溶液中的金屬離子In3+與P204中的H+進(jìn)行交換而進(jìn)入有機(jī)相中，再用鹽酸作為反萃液對(duì)含銦的有機(jī)相反萃，金屬離子In3+脫離有機(jī)相，進(jìn)入反萃后液，再經(jīng)過中和脫雜質(zhì)，置換得到海綿銦，熔鑄得到金屬銦。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案是(1)用200#汽油作P204的稀釋劑，配成含P204為25％～30％的萃取有機(jī)相，直接從氟硅酸溶液中萃取銦，有機(jī)相比水相的萃取相比＝1∶2～5，萃取混合時(shí)間為4分鐘～5分鐘，沉清時(shí)間為8分鐘～12分鐘，萃取溫度35℃～40℃，經(jīng)過四級(jí)逆流萃取。其化學(xué)反應(yīng)為
(2)用6mol/l～8mol/l的鹽酸對(duì)上一步驟進(jìn)入有機(jī)相的銦進(jìn)行反萃，有機(jī)相比水相的反萃相比＝2∶0.8～1.0，反萃混合時(shí)間為8分鐘～10分鐘，沉清時(shí)間為10分鐘～15分鐘，反萃溫度為常溫，經(jīng)過三級(jí)逆流反萃取。
(3)反萃后液用堿中和至pH＝2～3.5；然后在此溶液中置入鋅板進(jìn)行置換，直至溶液含銦低于0.01g/l時(shí)，剝下置換后附著于鋅板上的海綿銦；將海綿銦壓制成團(tuán)，放于不銹鋼鍋中，在氫氧化鈉或甘油覆蓋下加溫熔鑄成金屬銦。
本發(fā)明經(jīng)過在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中的檢驗(yàn)，具有如下效果選擇P204作為萃取劑，具有對(duì)銦選擇性高，銦的負(fù)載較高，銦的回收率較高；P204有對(duì)設(shè)備腐蝕較小、價(jià)格便宜、無毒、無害、來源方便、操作容易等優(yōu)點(diǎn)，可大大降低提取銦的生產(chǎn)成本；此種方法和工藝提取銦之后的萃余液，除銦含量減少外，其余基本成分不被破壞，可以返回原來的體系繼續(xù)使用，污染很小，并也降低了成本；有效地解決了弱酸溶液中有價(jià)金屬銦不能利用的難題，具有很高的資源綜合利用價(jià)值。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1某含銦的氟硅酸溶液，其主要成分如下(g/L)

按以下操作步驟進(jìn)行萃取用有機(jī)萃取劑P204與200#汽油配成含P204為25％的萃取有機(jī)相，從該含銦的氟硅酸溶液中直接萃取銦，萃取條件為有機(jī)相與水相之比1∶2.5；混合時(shí)間4分鐘，溫度38℃，沉清時(shí)間為9分鐘，四級(jí)逆流萃取，銦的萃取率為93.16％。萃余液(氟硅酸溶液)返回原體系繼續(xù)使用。
反萃將萃取所得富銦有機(jī)相用濃度為7mol/L的HCl溶液做反萃液進(jìn)行反萃，反萃條件為有機(jī)相與反萃相(鹽酸)之比2∶1；在常溫下，混合時(shí)間8分鐘，沉清時(shí)間為12分鐘。三級(jí)逆流反萃取，銦的反萃取率為97.84％。有機(jī)相經(jīng)洗滌再生后返回使用。
沉銦將反萃液加堿中和調(diào)整酸度至pH＝3，沉淀Sn，再經(jīng)過置換得到海綿銦，壓團(tuán)、熔鑄后得到金屬粗銦(含銦98.39％)，銦的回收率為96.17％。
實(shí)施例2某含銦的氟硅酸溶液，其主要成分如下(g/L)

按以下操作步驟進(jìn)行萃取用有機(jī)萃取劑P204與200#汽油配成含P204為30％的萃取有機(jī)相，從該含銦的氟硅酸溶液中直接萃取銦，萃取條件為有機(jī)相與水相之比1∶4；混合時(shí)間5分鐘，溫度35℃，沉清時(shí)間為10分鐘。四級(jí)逆流萃取，銦的萃取率為94.23％。萃余液(氟硅酸溶液)返回原體系繼續(xù)使用。
反萃將萃取所得富銦有機(jī)相用濃度為6mol/L的HCl溶液做反萃液反萃，反萃條件為有機(jī)相與反萃相(鹽酸)之比2∶0.9，在常溫下，混合時(shí)間8分鐘，沉清時(shí)間為10分鐘。三級(jí)逆流反萃取，銦的反萃取率為98.65％。有機(jī)相經(jīng)洗滌再生后返回使用。
沉銦將反萃液加堿中和調(diào)整酸度至pH＝2.5，沉淀Sn，再經(jīng)過置換得到海綿銦，壓團(tuán)、熔鑄后得到金屬粗銦(含銦98.62％)，銦的回收率為97.73％。
實(shí)施例3某含銦的氟硅酸溶液，其主要成分如下(g/L)

按以下操作步驟進(jìn)行萃取用有機(jī)萃取劑P204與200#汽油配成含P204為28％的萃取有機(jī)相，從該含銦的氟硅酸溶液中直接萃取銦，萃取條件為有機(jī)相與水相之比1∶5；混合時(shí)間5分鐘，溫度40℃，沉清時(shí)間為10分鐘，四級(jí)逆流萃取，銦的萃取率為91.32％。萃余液(氟硅酸溶液)返回原體系繼續(xù)使用。
反萃將萃取所得富銦有機(jī)相用濃度為8mol/L的HCl溶液做反萃液反萃，反萃條件為有機(jī)相與反萃相(鹽酸)之比2∶0.8，在常溫下，混合時(shí)間10分鐘，沉清時(shí)間為15分鐘。三級(jí)逆流反萃取，銦的反萃取率為97.19％。有機(jī)相經(jīng)洗滌再生后返回使用。
沉銦將反萃液加堿中和調(diào)整酸度至pH＝3.5，沉淀Sn，再經(jīng)過置換得到海綿銦，壓團(tuán)、熔鑄后得到金屬粗銦(含銦97.79％)，銦的回收率為95.34％。
權(quán)利要求
1.一種直接從氟硅酸礦漿溶液中萃取銦的方法，其特征在于工藝步驟為用P204與稀釋劑配制成有機(jī)萃取液，直接對(duì)含有錫、鉛、鐵、銦等多種金屬離子的氟硅酸溶液萃取銦，用鹽酸作為反萃液對(duì)含銦的有機(jī)相反萃，反萃后液再經(jīng)過中和脫雜質(zhì)，置換得到海綿銦，熔鑄得到金屬銦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萃取銦的方法，其特征在于(1)用200#汽油作P204的稀釋劑，配成含P204為25％～30％的萃取有機(jī)相，有機(jī)相比水相的萃取相比＝1∶2～5；(2)反萃液鹽酸為6mol/l～8mol/l的鹽酸，有機(jī)相比水相的反萃相比＝2∶0.8～1.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的萃取銦的方法，其特征在于萃取混合時(shí)間為4分鐘～5分鐘，沉清時(shí)間為8分鐘～12分鐘，萃取溫度35℃～40℃，經(jīng)過四級(jí)逆流萃??；反萃混合時(shí)間為8分鐘～10分鐘，沉清時(shí)間為10分鐘～15分鐘，反萃溫度為常溫，經(jīng)過三級(jí)逆流反萃??；反萃后液用堿中和至pH＝2～3.5。
全文摘要
直接從氟硅酸礦漿溶液中萃取銦的方法。本發(fā)明屬于有色金屬冶金工藝技術(shù)的濕法冶金技術(shù)，具體涉及從含有錫、鉛、鐵、銦等多種金屬的氟硅酸溶液中提取銦的方法。本發(fā)明的工藝步驟為用P
文檔編號(hào)C22B58/00GK1865462SQ20061001098
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者余曙明, 宋興誠(chéng) 申請(qǐng)人:云南錫業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司