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铟的萃取方法

编辑:管理员    发布时间:2016/7/11 17:13:45

铟的萃取方法

    本文针对一种含铜、铟、锌等金属离子的溶液,从中进行了萃取铜、铟的研究。经过实验探索,最终获得了铜萃取及反萃、铟萃取及反萃的全部工艺参数。

    论文首先对铜、铟的物理化学性质、用途、溶剂萃取提取法进行了阐述,其次展开了对实验的详细先容,包括前期准备、方案、过程、结果分析,最后对论文的研究工作进行了总结。

    萃取铜使用国产新型铜萃取剂ZJ988,而萃取铟使用的是P204。实验首先探索萃取的先后顺序,对原液分别进行萃取后发现:先萃铟,分相速度极其缓慢,需要1小时左右,而萃铜后再萃铟,分相速度则很快,只有不到2分钟。

    其次进行铜萃取和反萃的实验,均分别做了获得最优参数的条件实验和模拟工业连续生产的多级逆流实验,结果表明:室温下,铜萃取的最佳工艺参数为:有机相体积分数40%,相比O/A等于3/1,混合时间3 min,静置分相时间3 min采用7级逆流萃取方式,铜的萃取率可达99%以上,而且水相中铟、锌几乎没有损失,不影响后续的提取;用酸性的硫酸铜水溶液作为铜反萃剂,获得的最佳工艺参数为:硫酸浓度200~220 g/LCu2+离子浓度5~10 g/L,相比。O/A等于1:(1~2)混合时间3 min,静置分相时间2 min,采用7级逆流萃取工艺,铜的反萃率可达95%以上。

    最后是对铟的提取研究,分别考察了室温下,有机相体积分数、混合时间和相比对铟萃取率的影响,得出的最佳工艺参数为:有机相体积分数20%混合振荡时间3~4 min,相比O/A1:1~1:4,静置分相时间2 min,单次铟萃取率即可达到98%以上;而在O/A等于1:4~1:6,采用7级或以上的逆流萃取方式,铟的萃取率亦可达到98%以上,降低了P204萃取剂的消耗。使用HC1水溶液作为铟反萃剂反萃铟的最佳工艺参数为:盐酸浓度4 mot/L,相比O/A=1:1混合时间2min,静置分相时间2 min

    本研究所采用的工艺具有如下优点:

    (1)先分离铜,再提取铟,锌最后留在溶液中,这三种金属都得到了充分富集。

(2)使用多级逆流的萃取工艺,操作性好,可行性高,环境友好,成本低廉,回收效果好。

铟的萃取法

溶剂萃取法是目前提取铟相对成熟并被国内外冶炼厂最广泛使用的方法。这是由于目前世界上还没有发现铟的富集矿,只存在于低品位复杂的氧化矿、硫化矿,或者精矿中o-8a,含量很少,属于杂质,而且铅锌冶炼厂的副产物中,如炉渣、尾矿、废液,阳极泥、烟尘等等也富集了一定的铟成分,这些含铟的原料,成分复杂,物理化学性质各不相同,而湿法冶金路线在处理这些复杂物料时具有独特的优势,通过浸出阶段,可将各种原料中的目标金属以及其他一些杂质金属转移至浸出液中,成为离子形态,接下来通过溶剂萃取工艺用特定的萃取剂(通常是P204)即可选择性地将目标金属铟将溶液中提取出来,达到富集回收的目的因此,溶剂萃取是重要的提取铟这种稀散贵重金属的方法。

 

作为目前提取铟最有效的方法,国内外生产厂家在铟的生产中常用到的萃取剂是P204,学名2一乙基己基磷酸,在酸性介质(比如硫酸)下,可以选择性地从含铟的溶液(浸出液)中萃取出来铟。含铟的溶液,通常就是浸出液,原料通常源自铅锌等重金属冶炼厂产生的废渣、粉尘、尾矿、熔渣、阳极泥,还可以来自废的半导体器件,液晶显示器等等,国内已经有研究机构在研究从液晶显示屏中回收铟的方法了。我国己经有30多年提铟的历史了,1965年开始,就有研究机构开始研究从铅反射炉的烟尘中提取铟,葫芦岛锌厂取得了两项成功,从铅渣中富集铟的研究取得成功,用TBP, N23S从含锌的物料中,在盐酸体系下萃取铟取得了成功,但由于种种原因没有实现工业化生产。1972年,徐某接受了军工任务,提取稀土元素错钦,进过努力,他成功地使用了P204分离出了众多的稀土元素并开发出了完整的工艺流程,对我国的萃取工业有巨大的推动和激励作用。我国正式工业化生产铟也是在P204引进了之后,1972年,上海冶炼厂的二分厂就是使用P204从油头水的盐酸体系下,提炼出了铟、锡,并实现了生产。

目前国内外的研究机构对铟萃取的研究,主要是解决P204萃取中的问题,如用P204萃取后,反萃时需要的酸度过高,还有P204不是铟的特有专一萃取剂,P204还可以萃取铁,当原液中存在大量的铁离子时,占用了P204的萃取空间,影响P204萃取铟的效率,P204萃取剂容易老化,而且在有机相与水相的相界面存在乳化,给分相带来了困难,总之,酸度、除铁、破乳是P204萃取铟不得不面对的问题,国内外研究机构也有在研究改良P204萃取剂,或者开发期替代品,或者开发P204萃取铟优化的工艺,如株洲冶炼厂成功地应用某种试剂反萃出了P204有机相中的Fe,  Sn,使得难以反萃得以解决,某矿冶研究总院则是开发了P204中掺入Cyanex923进行铟的萃取,使得反萃率有所提高,有一些研究结构在进行N50}3, P507D溶剂萃取铟的实验,取得了一些进展,但没有工业化应用的实例汇

其它提取方法

    铟的提取方法除了溶剂萃取,还有氧化还原法、液膜分离法、离子交换吸附法、真空蒸馏法等。

    氧化还原造渣提铟,是在焙烧原料,使得原料氧化,然后对渣进行筛分,筛下的渣用硫酸酸浸,浸出液经过净化富集后,直接用锌粉或者铝粉置换出海绵铟。

    真空蒸馏法是利用了金属蒸汽压的不同,通过加热控制使得不同的金属挥发掉,在残留中富集了铟,然后通过对残渣进行浸出,最后同样在浸出液中置换出。

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