本發(fā)明涉及稀散金屬冶煉領(lǐng)域，尤其涉及一種從鉛冰銅中提銦的方法。

背景技術(shù)：

銦是一種極具工業(yè)開(kāi)采價(jià)值的稀散元素，在地殼中無(wú)獨(dú)立的礦床，多伴生于鉛、鋅等有色金屬及鐵等礦物中，且含量極低，分布很廣，世界上銦產(chǎn)量的90％是從鉛、鋅冶煉廠的副產(chǎn)物中回收的，銦主要作為冶煉鉛、鋅的副產(chǎn)品從熔渣、陽(yáng)極泥、煙塵等中回收。它主要應(yīng)用于電子元件、液晶顯示器的顯示屏、低熔點(diǎn)合金、精細(xì)化工中的添加劑以及原子能等方面。中國(guó)銦工業(yè)上世紀(jì)70年代發(fā)展較快，目前中國(guó)的銦資源和銦生產(chǎn)量為全球之冠，原生銦的提取技術(shù)和水平居世界前列。

據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局1999年調(diào)查統(tǒng)計(jì)，除中國(guó)以外的世界銦的儲(chǔ)量為4700t，而在中國(guó)的僅與鉛鋅礦床共生的銦，儲(chǔ)量已超過(guò)1萬(wàn)t，位居世界之首。國(guó)家儲(chǔ)委稀散金屬儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)報(bào)告表明，我國(guó)已探明的銦資源主要集中于廣西、云南、內(nèi)蒙古和廣東等地，這四省的銦儲(chǔ)量約占全國(guó)儲(chǔ)量的80％。廣西大廠是世界著名的銦都，廣西銦儲(chǔ)量近5000t；云南銦儲(chǔ)量約4000多t。

銅冶煉廠煙塵大多采用火法還原熔煉生成鉛冰銅，為一種含鉛、銅硫化物產(chǎn)品，常在粗鉛和爐渣之間產(chǎn)出，是pbs，cu2s，fes及zns的共熔體，尚含有一定量的au、ag，in等稀貴金屬。目前，鉛冰銅的處理方法主要有還原-熔煉法、氧化氨浸出、常壓酸浸、加壓氧化酸浸，在提銦過(guò)程中存在收率低、試劑消耗大、成本高等諸多問(wèn)題，特別是在銦價(jià)低迷時(shí)期，難以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種從鉛冰銅中提銦的方法，旨在解決現(xiàn)有的提銦方法收率低、試劑消耗大、成本高的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種從鉛冰銅中提銦的方法，其中，包括以下步驟：

a、將鉛冰銅與硫酸亞鐵混磨，按質(zhì)量比計(jì)，鉛冰銅與硫酸亞鐵的質(zhì)量比為0.1～1.5:1；

b、將混磨的物料置于管式爐中通含氧氣體進(jìn)行氧化焙燒，獲得焙燒物；

c、將焙燒物用稀硫酸進(jìn)行浸出，然后過(guò)濾和洗滌，得到浸出渣和浸出液；

d、將浸出液在超聲波輻射下萃取銦，得到含銅萃取液和富銦液；

e、富銦液在超聲波輻射下采用金屬置換獲得海綿銦。

所述的從鉛冰銅中提銦的方法，其中，所述步驟a中，所述硫酸亞鐵為無(wú)水硫酸亞鐵或七水硫酸亞鐵。

所述的從鉛冰銅中提銦的方法，其中，所述步驟a中，采用無(wú)水硫酸亞鐵時(shí)，鉛冰銅與硫酸亞鐵的質(zhì)量比為0.1～1:1；采用七水硫酸亞鐵時(shí)，鉛冰銅與硫酸亞鐵的質(zhì)量比為0.4～1.5:1。

所述的從鉛冰銅中提銦的方法，其中，所述步驟a中，混磨時(shí)間為30～120min。

所述的從鉛冰銅中提銦的方法，其中，所述步驟b中，含氧氣體為空氣、富氧或純氧。

所述的從鉛冰銅中提銦的方法，其中，所述步驟b中，焙燒溫度為500-650℃，焙燒時(shí)間為1～4h。

所述的從鉛冰銅中提銦的方法，其中，所述步驟c中，按質(zhì)量百分比計(jì)，稀硫酸濃度為10-60％。

所述的從鉛冰銅中提銦的方法，其中，所述步驟c中，浸出時(shí)間為1-4h，浸出溫度為50-95℃。

所述的從鉛冰銅中提銦的方法，其中，所述步驟d中，萃取銦所采用的萃取劑為p204或p507，輻射時(shí)間為1-10min。

所述的從鉛冰銅中提銦的方法，其中，所述步驟e中，金屬置換采用的金屬為鋅片或鋁片，輻射時(shí)間為1-2h。

有益效果：本發(fā)明采用加硫酸亞鐵與鉛冰銅混合氧化焙燒，不僅使鉛冰銅中硫化銦轉(zhuǎn)化為適宜稀硫酸浸出的氧化銦，有利于提高了銦浸出率，而且銦在焙燒過(guò)程中沒(méi)有揮發(fā)，大大提高了銦回收率，同時(shí)在萃取過(guò)程中引入超聲波，消除了銦在萃取過(guò)程中的乳化問(wèn)題，在金屬置換銦過(guò)程中引入超聲波，提高了置換效果，縮短了置換時(shí)間，且全流程工藝簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種從鉛冰銅中提銦的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種從鉛冰銅中提銦的方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明所提供的一種從鉛冰銅中提銦的方法，其包括以下步驟：

s1、將鉛冰銅與硫酸亞鐵混磨，按質(zhì)量比計(jì)，鉛冰銅與硫酸亞鐵的質(zhì)量比為0.1～1.5:1；

s2、將混磨的物料置于管式爐中通含氧氣體進(jìn)行氧化焙燒，獲得焙燒物；

s3、將焙燒物用稀硫酸進(jìn)行浸出，然后過(guò)濾和洗滌，得到浸出渣和浸出液；

s4、將浸出液在超聲波輻射下萃取銦，得到含銅萃取液和富銦液；

s5、富銦液在超聲波輻射下采用金屬置換獲得海綿銦。

本發(fā)明采用上述方法，提高了銦浸出率和銦回收率，同時(shí)提高了置換效果，縮短了置換時(shí)間，較傳統(tǒng)置換方法縮短1/4～1/3，且工藝簡(jiǎn)單，具有大規(guī)模應(yīng)用的前景。

具體來(lái)說(shuō)，在所述步驟s1中，所述硫酸亞鐵為無(wú)水硫酸亞鐵或七水硫酸亞鐵。

其中，鉛冰銅為濕法煉鋅含浸出渣、銅冶煉含銦煙塵、高爐瓦斯泥或者其它含銦廢料等經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)爐冶煉獲得的含銦鉛冰銅。

針對(duì)所采用的硫酸亞鐵類型不同，其添加量亦有所不同。

當(dāng)采用無(wú)水硫酸亞鐵時(shí)，鉛冰銅與硫酸亞鐵的質(zhì)量比為0.1～1:1，即為0.1:1～1:1；采用七水硫酸亞鐵時(shí)，鉛冰銅與硫酸亞鐵的質(zhì)量比為0.4～1.5:1，即0.4:1～1.5:1。

混磨所采用的設(shè)備可以是滾筒球磨機(jī)或行星球磨機(jī)。混磨時(shí)間優(yōu)選為30～120min，例如60min，這樣鉛冰銅與硫酸亞鐵可以混合的更充分、更均勻。

在所述步驟s2中，是將混磨的物料置于管式爐中并通入含氧氣體進(jìn)行低溫加熱焙燒。

其中，含氧氣體為空氣、富氧或純氧，富氧的氧含量(體積含量)介于空氣和純氧之間。

在進(jìn)行氧化焙燒時(shí)，焙燒溫度優(yōu)選為500-650℃，焙燒時(shí)間優(yōu)選為1～4h。例如焙燒溫度優(yōu)選為550℃，焙燒時(shí)間優(yōu)選為3h。在上述焙燒參數(shù)范圍內(nèi)，可以使鉛冰銅中硫化銦轉(zhuǎn)化為適宜稀硫酸浸出的氧化銦，且轉(zhuǎn)化率高，從而提高了銦浸出率，而且銦在焙燒過(guò)程中沒(méi)有揮發(fā)，所以大大提高了銦回收率。在氧化焙燒時(shí)，料層厚度為5～30mm，在上述厚度范圍下，焙燒更充分，且效率更高，例如具體為10mm。

在所述步驟s3中，將經(jīng)過(guò)步驟s2焙燒所得的焙燒物用稀硫酸進(jìn)行浸出。其中，按質(zhì)量百分比計(jì)，稀硫酸濃度為10-60％。

浸出過(guò)程中，浸出時(shí)間優(yōu)選為1-4h，浸出溫度優(yōu)選為50-95℃。例如一個(gè)具體的實(shí)例為：浸出時(shí)間優(yōu)選為2h，浸出溫度優(yōu)選為70℃。由于在步驟s2中，經(jīng)焙燒處理后，鉛冰銅中硫化銦轉(zhuǎn)化為了氧化銦，所以通過(guò)稀硫酸的浸出處理，銦溶于浸出液中，并與浸出渣分離。

另外，在經(jīng)過(guò)浸出處理后，還需經(jīng)過(guò)過(guò)濾和洗滌，以去除雜質(zhì)。

在所述步驟s4中，將浸出液在超聲波輻射下萃取銦，得到含銅萃取液和富銦液。由于本發(fā)明中，在萃取過(guò)程中引入超聲波，消除了銦在萃取過(guò)程中的乳化問(wèn)題。

萃取銦所采用的萃取劑為p204或p507。萃取時(shí)間即輻射時(shí)間優(yōu)選為1-10min，如5min。上述條件下，可以最大程度的提高萃取率，并且避免乳化問(wèn)題。

在所述步驟s5中，對(duì)富銦液進(jìn)行金屬置換，金屬置換采用的金屬優(yōu)選為鋅片或鋁片，置換時(shí)間即輻射時(shí)間優(yōu)選為1-2h，如1.5h，上述條件下，可以提高置換效率和置換效果。本發(fā)明在金屬置換銦過(guò)程中引入超聲波，從而提高了置換效果，縮短了置換時(shí)間。

實(shí)施例1

如圖1所示，稱取鉛冰銅1000g，七水硫酸亞鐵加入量為鉛冰銅質(zhì)量比的100％，即七水硫酸亞鐵亦為1000g，采用滾筒球磨機(jī)混磨60min，置于管式爐中通氧氣低溫加熱焙燒，控制料層厚度10mm，焙燒溫度600℃，焙燒時(shí)間為2h；獲得的焙燒物采用20％(質(zhì)量百分比，下同)的稀硫酸浸出，浸出時(shí)間為4h，浸出溫度95℃，獲得浸出液和浸出渣；針對(duì)浸出液，在超聲波輻射下萃取銦，萃取劑為p204，相比(oa)為1:1，輻射時(shí)間5min，萃取級(jí)數(shù)為2級(jí)，再進(jìn)行有機(jī)相和水相分離，負(fù)載有機(jī)相采用6mol/l鹽酸反萃，相比(oa)為10:1，反萃取級(jí)數(shù)為2級(jí)；獲得的富銦液采用鋁片置換并引入超聲波，輻射時(shí)間1h，經(jīng)過(guò)過(guò)濾和洗滌，得到海綿銦。從原料到海綿銦，銦回收率達(dá)到90.15％。

實(shí)施例2

如圖1所示，稱取鉛冰銅1000g，七水硫酸亞鐵加入量為鉛冰銅質(zhì)量比的80％，即七水硫酸亞鐵為800g，采用滾筒球磨機(jī)混磨60min，置于管式爐中通富氧低溫加熱焙燒，控制料層厚度10mm，焙燒溫度550℃，焙燒時(shí)間為1h；獲得的焙燒物采用30％的稀硫酸浸出，浸出時(shí)間為3h，浸出溫度70℃，獲得浸出液和浸出渣；針對(duì)浸出液，在超聲波輻射下萃取銦，萃取劑為p204，相比(oa)為1:1，輻射時(shí)間6min，萃取級(jí)數(shù)為2級(jí)，再進(jìn)行有機(jī)相和水相分離，負(fù)載有機(jī)相采用6mol/l鹽酸反萃，相比(oa)為10:1，反萃取級(jí)數(shù)為2級(jí)；獲得的富銦液采用鋁片置換并引入超聲波，輻射時(shí)間2h，經(jīng)過(guò)過(guò)濾和洗滌，得到海綿銦。從原料到海綿銦，銦回收率達(dá)到89.28％。

實(shí)施例3

如圖1所示，稱取鉛冰銅1000g，七水硫酸亞鐵加入量為鉛冰銅質(zhì)量比的60％，即七水硫酸亞鐵為600g，采用滾筒球磨機(jī)混磨60min，置于管式爐中通純氧低溫加熱焙燒，控制料層厚度10mm，焙燒溫度650℃，焙燒時(shí)間為1.5h；獲得的焙燒物采用50％的稀硫酸浸出，浸出時(shí)間為3h，浸出溫度85℃，獲得浸出液和浸出渣；針對(duì)浸出液，在超聲波輻射下萃取銦，萃取劑為p507，相比(oa)為1:1，輻射時(shí)間4min，萃取級(jí)數(shù)為2級(jí)，再進(jìn)行有機(jī)相和水相分離，負(fù)載有機(jī)相采用6mol/l鹽酸反萃，相比(oa)為10:1，反萃取級(jí)數(shù)為2級(jí)；獲得的富銦液采用鋁片置換并引入超聲波，輻射時(shí)間1h，經(jīng)過(guò)過(guò)濾和洗滌，得到海綿銦。從原料到海綿銦，銦回收率達(dá)到88.25％。

實(shí)施例4

如圖1所示，稱取鉛冰銅1000g，無(wú)水硫酸亞鐵加入量為鉛冰銅質(zhì)量比的100％，即七水硫酸亞鐵亦為1000g，采用行星球磨機(jī)混磨60min，置于管式爐中通空氣低溫加熱焙燒，控制料層厚度10mm，焙燒溫度500℃，焙燒時(shí)間為1.5h；獲得的焙燒物采用50％的稀硫酸浸出，浸出時(shí)間為3h，浸出溫度95℃，獲得浸出液和浸出渣；針對(duì)浸出液，在超聲波輻射下萃取銦，萃取劑為p507，相比(oa)為1:1，輻射時(shí)間3min，萃取級(jí)數(shù)為2級(jí)，再進(jìn)行有機(jī)相和水相分離，負(fù)載有機(jī)相采用6mol/l鹽酸反萃，相比(oa)為10:1，反萃取級(jí)數(shù)為2級(jí)；獲得的富銦液采用鋁片置換并引入超聲波，輻射時(shí)間2h，經(jīng)過(guò)過(guò)濾和洗滌，得到海綿銦。從原料到海綿銦，銦回收率達(dá)到90.19％。

實(shí)施例5

如圖1所示，稱取鉛冰銅1000g，無(wú)水硫酸亞鐵加入量為鉛冰銅質(zhì)量比的80％，即七水硫酸亞鐵為800g，采用行星球磨機(jī)混磨60min，置于管式爐中通富氧低溫加熱焙燒，控制料層厚度10mm，焙燒溫度600℃，焙燒時(shí)間為1.0h；獲得的焙燒物采用50％的稀硫酸浸出，浸出時(shí)間為3h，浸出溫度75℃，獲得浸出液和浸出渣；針對(duì)浸出液，在超聲波輻射下萃取銦，萃取劑為p507，相比(oa)為1:1，輻射時(shí)間3min，萃取級(jí)數(shù)為2級(jí)，再進(jìn)行有機(jī)相和水相分離，負(fù)載有機(jī)相采用6mol/l鹽酸反萃，相比(oa)為10:1，反萃取級(jí)數(shù)為2級(jí)；獲得的富銦液采用鋁片置換并引入超聲波，輻射時(shí)間2h，經(jīng)過(guò)過(guò)濾和洗滌，得到海綿銦。從原料到海綿銦，銦回收率達(dá)到93.06％。

實(shí)施例6

如圖1所示，稱取鉛冰銅1000g，無(wú)水硫酸亞鐵加入量為鉛冰銅質(zhì)量比的70％，即七水硫酸亞鐵為700g，采用行星球磨機(jī)混磨60min，置于管式爐中通純氧低溫加熱焙燒，控制料層厚度10mm，焙燒溫度650℃，焙燒時(shí)間為2.0h；獲得的焙燒物采用50％的稀硫酸浸出，浸出時(shí)間為3h，浸出溫度80℃，獲得浸出液和浸出渣；針對(duì)浸出液，在超聲波輻射下萃取銦，萃取劑為p204，相比(oa)為1:1，輻射時(shí)間3min，萃取級(jí)數(shù)為2級(jí)，再進(jìn)行有機(jī)相和水相分離，負(fù)載有機(jī)相采用6mol/l鹽酸反萃，相比(oa)為10:1，反萃取級(jí)數(shù)為2級(jí)；獲得的富銦液采用鋁片置換并引入超聲波，輻射時(shí)間1h，經(jīng)過(guò)過(guò)濾和洗滌，得到海綿銦。從原料到海綿銦，銦回收率達(dá)到91.42％。

綜上所述，本發(fā)明采用加硫酸亞鐵與鉛冰銅混合氧化焙燒，不僅使鉛冰銅中硫化銦轉(zhuǎn)化為適宜稀硫酸浸出的氧化銦，有利于提高了銦浸出率，而且銦在焙燒過(guò)程中沒(méi)有揮發(fā)，大大提高了銦回收率，同時(shí)在萃取過(guò)程中引入超聲波，消除了銦在萃取過(guò)程中的乳化問(wèn)題，在金屬置換銦過(guò)程中引入超聲波，提高了置換效果，縮短了置換時(shí)間，且全流程工藝簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。