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1、(10)申请公布号 CN 102978411 A (43)申请公布日 2013.03.20 CN 102978411 A *CN102978411A* (21)申请号 201210588805.3 (22)申请日 2012.12.31 C22B 7/04(2006.01) C22B 3/08(2006.01) C22B 3/46(2006.01) C22B 58/00(2006.01) C22B 19/00(2006.01) C22B 17/00(2006.01) C22B 25/00(2006.01) (71)申请人 株洲冶炼集团股份有限公司 地址 412007 湖南省株洲市天元区渌江路 1。
2、0 号 (72)发明人 廖贻鹏 刘一宁 林文军 戴慧敏 潘向阳 刘敏 (74)专利代理机构 上海硕力知识产权代理事务 所 31251 代理人 王法男 (54) 发明名称 一种粗铟铸型渣的综合回收方法 (57) 摘要 本发明提供一种粗铟铸型渣的综合回收方 法， 包括以下步骤 ： A.粗铟铸型渣硫酸浸出 ； B.浸 出液采用海绵铟净化 ； C. 净化液锌片置换， 分离 后得到海绵铟 ； D. 压团与铸型 ： 将步骤 A 的浸出 渣洗水、 步骤 C 的海绵铟水洗后压团， 然后混合铸 型得到含锌粗铟 ； E. 脱锌锡 ： 将含锌粗铟加入熔 融的碱中， 待熔化后加入硝酸钠， 脱去含锌粗铟中 的锌锡， 得。
3、到含铟品位为99wt%以上的粗铟。 本发 明提供的综合回收方法中， 从粗铟铸型渣中提取 铟回收率高达98%以上， 得到的粗铟品位为99wt% 以上， 同时能分离出锌镉、 使铅锡等有价金属得到 富集， 有利于后续工序回收 ； 工艺可靠、 生产成本 低。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种粗铟铸型渣的综合回收方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： A、 硫酸浸出 ： 将粗铟铸型渣采用硫酸浸出， 分离后得到浸出液与浸出渣， 浸。
4、出渣浆洗得 到洗渣 ； B、 海绵铟净化 ： 往步骤 A 的浸出液中加入海绵铟进行净化， 将浸出液中的有价金属离 子还原成金属并富集于渣中， 分离后得到净化液 ； C、 锌片置换 ： 将步骤 B 的净化液用锌片置换， 分离后得到置换液和海绵铟 ； D、 压团与铸型 ： 将步骤 C 的海绵铟水洗后压团， 然后与步骤 A 的洗渣混合进行铸型， 得 到含锌粗铟 ； E、 脱锌锡 ： 将步骤 D 的含锌粗铟加入熔融的碱中， 待含锌粗铟熔化后加入硝酸钠， 脱去 含锌粗铟中的锌锡， 得到含铟品位为 99wt% 以上的粗铟。 2. 根据权利要求 1 所述的综合回收方法， 其特征在于， 步骤 A 中， 所述硫。
5、酸的浓度为 150 200g/L， 且硫酸与粗铟铸型渣的质量液固比为 3:1 6:1。 3.根据权利要求1或2所述的综合回收方法， 其特征在于， 步骤A中， 浸出的条件包括 ： 反应温度为 60 85， 浸出时间 1 3 小时， 浸出液中含硫酸为 20 80g/L。 4. 根据权利要求 1 所述的综合回收方法， 其特征在于， 步骤 B 中， 所述海绵铟的用量为 将浸出液中有价金属离子全部还原成金属的所需的理论用量的 0.95 1.05 倍。 5.根据权利要求1或4所述的综合回收方法， 其特征在于， 步骤B中， 净化的条件包括 ： 温度为 50 85， 时间为 40 120 分钟。 6.根据权利。
6、要求1所述的综合回收方法， 其特征在于， 步骤C中， 锌片的用量为过量， 置 换的条件包括 ： 温度为 50 80， 反应时间为 6 12 小时， 终点 pH 值为 4 4.5。 7. 根据权利要求 1 或 6 所述的综合回收方法， 其特征在于， 步骤 C 中， 还包括将置换液 返湿法炼锌系统回收锌与镉的步骤。 8. 根据权利要求 1 所述的综合回收方法， 其特征在于， 步骤 A 中， 浸出渣浆洗的条件包 括 ： 洗涤水与浸出渣的质量液固比为 3:1 8:1， 洗涤温度为 50 70， 洗涤时间为 20 60 分钟 ； 步骤 D 中， 海绵铟水洗的条件包括 ： 洗涤水与海绵铟的质量液固比为 5。
7、:1 10:1， 洗涤时间为 15 45 分钟。 9. 根据权利要求 1 所述的综合回收方法， 其特征在于， 步骤 D 中， 水洗后的海绵铟压团 的压力为 40 80 吨， 铸型的熔化温度为 300 450， 熔融时间为 45 90 分钟， 含锌粗铟 中的锌含量为 37wt%。 10.根据权利要求1所述的综合回收方法， 其特征在于， 步骤E中， 硝酸钠的用量为含锌 粗铟质量的 5 10% ； 脱锌锡的条件包括 ： 温度为 420 500， 时间为 30 60 分钟。 权 利 要 求 书 CN 102978411 A 2 1/5 页 3 一种粗铟铸型渣的综合回收方法 技术领域 0001 本发明涉。
8、及一种有色金属冶金领域， 特别涉及一种湿法炼锌中粗铟铸型渣的综合 回收方法。 背景技术 0002 铟的冶炼工艺一般包括了海绵铟的压团与铸型工序， 铸型过程中除得到粗铟外， 还会产生一种碱渣即粗铟铸型渣。粗铟铸型渣中一般含铟在 20% 左右， 同时还含有一定量 的锌、 铅、 锡等有价金属， 特别是当海绵铟质量较差时， 粗铟铸型渣中铟的含量超过 50%。部 分企业对铸型渣采取堆放处理， 既乱费了资源， 同时又占用了场地， 也成为污染源 ； 有些企 业把铸型渣返浸出工序重新浸出， 导致生产工艺复杂、 生产成本高， 且铟回收率低、 其它有 价金属分散， 得不到有效回收。 0003 因此， 如何从粗铟铸。
9、型渣中综合回收铟、 锌、 铅等有价金属且高效回收铟， 并分离 出锌、 镉和富集铅、 锡等有价金属， 同时改善生产环境和降低生产成本是有待进一步探索的 难题。 0004 发明内容 0005 本发明解决了目前现有技术中处理粗铟铸型渣的方法中存在的上述缺陷， 提供了 一种粗铟铸型渣的综合回收方法。 0006 具体地， 本发明的技术方案为 ： 一种粗铟铸型渣的综合回收方法， 包括以下步骤 ： A、 硫酸浸出 ： 将粗铟铸型渣采用硫酸浸出， 分离后得到浸出液与浸出渣 ； B、 海绵铟净化 ： 往步骤 A 的浸出液中加入海绵铟进行净化， 将浸出液中的有价金属离 子还原成金属并富集于渣中， 分离后得到净化液。
10、 ； C、 锌片置换 ： 将步骤 B 的净化液用锌片置换， 分离后得到置换液和海绵铟 ； D、 压团与铸型 ： 将步骤 A 的浸出渣水洗得到洗渣， 将步骤 C 的海绵铟水洗后压团， 然后 与洗渣混合铸型， 得到含锌粗铟 ； E、 脱锌锡 ： 将步骤 D 的含锌粗铟加入熔融的碱中， 待含锌粗铟熔化后加入硝酸钠， 脱去 含锌粗铟中的锌锡， 得到含铟品位为 99wt% 以上的粗铟。 0007 作为本发明的进一步改进， 步骤 A 中， 所述硫酸的浓度为 150 200g/L， 且硫酸与 粗铟铸型渣的质量液固比为 3:1 6:1。 0008 作为本发明的进一步改进， 步骤 A 中， 浸出的条件包括 ： 。
11、反应温度为 60 85， 浸 出时间 1 3 小时， 浸出液中含硫酸为 20 80g/L。 0009 作为本发明的进一步改进， 步骤 B 中， 所述海绵铟的用量为将浸出液中有价金属 离子全部还原成金属的所需的理论用量的 0.95 1.05 倍。 0010 作为本发明的进一步改进， 步骤 B 中， 净化的条件包括 ： 温度为 50 85， 时间为 说 明 书 CN 102978411 A 3 2/5 页 4 40 120 分钟。 0011 作为本发明的进一步改进， 步骤 C 中， 锌片的用量为过量， 置换的条件包括 ： 温度 为 50 80， 反应时间为 6 12 小时， 终点 pH 值为 4 。
12、4.5。 0012 作为本发明的进一步改进， 步骤 C 中， 还包括将置换液返湿法炼锌系统回收锌与 镉的步骤。 0013 作为本发明的进一步改进， 步骤 A 中， 浸出渣水洗的条件包括 ： 洗涤水与浸出渣的 质量液固比为 3:1 8:1， 洗涤温度为 50 70， 洗涤时间为 20 60 分钟 ； 步骤 D 中， 海 绵铟水洗的条件包括 ： 洗涤水与海绵铟的质量液固比为5:110:1， 洗涤时间为1545分 钟。 0014 作为本发明的进一步改进， 步骤 D 中， 水洗后的海绵铟压团的压力为 40 80 吨， 铸型的熔化温度为300450， 熔融时间为4590分钟， 含锌粗铟中的锌含量为37w。
13、t%。 0015 作为本发明的进一步改进， 步骤 E 中， 硝酸钠的用量为含锌粗铟质量的 5 10% ； 脱锌锡的条件包括 ： 温度为 420 500， 时间为 30 60 分钟。 0016 本发明的有益效果在于 ： 本发明提供的粗铟铸型渣的综合回收方法， 从粗铟铸型渣中提取铟的回收率高达 98% 以上， 得到的粗铟品位为 99wt% 以上 ； 且得到的置换液中氯含量低于 0.05g/L， 可直接进入 湿法炼锌系统回收锌镉 ； 同时铅、 锡等有价金属得到富集， 有利于后续工序回收。 综上， 本发 明提供的综合回收方法， 具有工艺可靠、 生产成本低、 铟回收率高及综合回收其它各种有价 金属的优点。
14、， 适宜从粗铟铸型渣中综合回收铟、 锌、 铅等有价金属。 0017 附图说明 0018 图 1 为本发明的工艺流程图。 0019 具体实施方式 0020 本发明提供了一种粗铟铸型渣的综合回收方法， 如图 1 所示， 包括以下步骤 ： A、 硫酸浸出 ： 将粗铟铸型渣采用硫酸浸出， 分离后得到浸出液与浸出渣 ； B、 海绵铟净化 ： 往步骤 A 的浸出液中加入海绵铟进行净化， 将浸出液中的有价金属离 子还原成金属并富集于渣中， 分离后得到净化液 ； C、 锌片置换 ： 将步骤 B 的净化液用锌片置换， 分离后得到置换液和海绵铟 ； D、 压团与铸型 ： 将步骤 A 的浸出渣水洗得到洗渣， 将步骤。
15、 C 的海绵铟水洗后压团， 然后 与洗渣混合铸型， 得到含锌粗铟 ； E、 脱锌锡 ： 将步骤 D 的含锌粗铟加入熔融的碱中， 待含锌粗铟熔化后加入硝酸钠， 脱去 含锌粗铟中的锌锡， 得到含铟品位为 99wt% 以上的粗铟。 0021 根据本发明的方法， 先采用硫酸对粗铟铸型渣进行浸出处理， 将粗铟铸型渣中的 铟、 锌、 镉等有价金属浸入溶液中， 然后经过液固分离， 得到浸出液与浸出渣。浸出渣送浆 洗， 得到的洗渣送铸型工序 ； 而浸出液则送下一工序海绵铟净化。 0022 本发明中， 浸出时采用的硫酸为本领域技术人员常用的各种硫酸， 例如其硫酸的 说 明 书 CN 102978411 A 4 。
16、3/5 页 5 浓度为150200g/L。 优选情况下， 浸出时， 硫酸与粗铟铸型渣的质量液固比为3:16:1。 本发明中， 浸出的条件包括 ： 反应温度为 60 85， 浸出时间 1 3 小时， 浸出液中含硫酸 为 20 80g/L。 0023 浸出渣浆洗的条件包括 ： 洗涤水与浸出渣的质量液固比为 3:1 8:1， 洗涤温度为 50 70， 洗涤时间为 20 60 分钟 ； 海绵铟净化的步骤包括 ： 往步骤 A 的浸出液中加入海绵铟进行净化， 使浸出液中所含 铅、 锡、 铋等各种有价金属离子被还原成金属， 并富集于渣中， 分离后得到净化液与净化渣。 其中， 净化渣可返铅系统回收铅、 锡等有。
17、价金属， 而净化液送下一工序锌片置换。 0024 本步骤 B 中， 所述海绵铟的用量为将浸出液中有价金属离子全部还原成金属的所 需的理论用量的 0.95 1.05 倍。净化的条件包括 ： 温度为 50 85， 时间为 40 120 分 钟。 0025 锌片置换的步骤为 ： 往净化液中加入锌片进行置换， 分离后得到置换液和海绵铟。 置换液中含有锌与镉， 其氯含量低于 0.05g/L， 因此可直接返湿法炼锌系统回收锌镉， 其中 锌用于生产电锌， 镉用于生产精镉。 0026 本发明中， 为保证将净化液中的铟彻底置换， 锌片的用量为过量。置换的条件包 括 ： 温度为 50 80， 反应时间为 6 12。
18、 小时， 终点 pH 值为 4 4.5。 0027 根据本发明的方法， 然后对置换后得到的海绵铟进行水洗， 脱去海绵铟中的可溶 性杂质。优选情况下， 海绵铟水洗的条件包括 ： 洗涤水与海绵铟的质量液固比为 5:1 10:1， 洗涤时间为 15 45 分钟。 0028 本发明中， 海绵铟水洗后的洗水以及步骤 A 中浸出渣水洗后的洗水均可返回用于 硫酸浸出， 一方面可回收洗水中的有价金属铟及洗水中的酸， 另一方面也可减少浸出过程 中水的消耗， 在提高铟回收率的同时， 节约了生产成本。 0029 然后将水洗后的海绵铟压团， 压团的压力为4080吨 ； 然后与步骤A中浸出渣水 洗后得到的洗渣混合， 一。
19、起进行铸型 ； 由于置换时锌片过量， 因此铸型后得到的粗铟中还含 有少量锌， 即为含锌粗铟。优选情况下， 铸型的熔化温度为 300 450， 熔融时间为 45 90 分钟。铸型后得到的含锌粗铟中的锌含量为 37wt%。 0030 然后对含锌粗铟进行脱锌锡处理， 具体包括将该含锌粗铟加入熔融的碱中， 待含 锌粗铟熔化后加入硝酸钠， 发生反应脱去含锌粗铟中含有的锌锡， 从而得到含铟品位为 99wt% 以上的粗铟。 0031 本步骤中， 所述硝酸铵可直接采用工业硝酸铵。 优选情况下， 硝酸钠的用量为含锌 粗铟质量的 5 10%。脱锌锡的条件包括 ： 温度为 420 500， 时间为 30 60 分钟。
20、。 0032 本发明提供的粗铟铸型渣的综合回收方法中， 从粗铟铸型渣中提取铟的同时， 使 置换液中氯含量低于 0.05g/L， 其可直接返湿法炼锌系统回收锌镉， 成功的解决了锌冶炼 厂副产品铟的回收过程中， 产生的置换后液直接返锌系统生产电锌中氯的问题 ； 而经过本 发明的方法回收得到的粗铟的品位超过 99wt%， 同时铅、 锡等有价金属得到富集， 更有利于 后续工序回收 ； 且有工艺可靠、 生产成本低、 铟回收率高及综合回收其它各种有价金属的优 点， 适宜从粗铟铸型渣中综合回收铟、 锌、 铅等有价金属。 0033 为了使本发明所解决的技术问题、 技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合具体。
21、 说 明 书 CN 102978411 A 5 4/5 页 6 实施例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本发明， 并不用于限定本发明。实施例中所采用原料均通过商购得到。 0034 实施例 1 步骤 A ： 将粗铟铸型渣按质量液固比 3 1 加入到 150g/L 的硫酸中， 控制反应温度为 60， 浸出时间 1 小时， 浸出液中含硫酸为 20g/L， 固液分离得浸出液与浸出渣， 浸出液送下 一工序 ； 浸出渣进行浆洗， 洗涤条件为 ： 洗涤水与浸出渣的质量液固比为 3 ： 1， 洗涤温度为 50， 洗涤时间为 20min， 得到洗渣。 0035 步。
22、骤 B ： 50下往浸出液中加入新鲜海绵铟进行净化， 海绵铟的加入量为将浸出 液中有价金属全部置换还原所需铟的理论用量的 1.0 倍， 反应时间为 40 分钟， 液固分离得 净化液与净化渣， 净化渣返铅系统回收铅锡等有价金属， 净化液送下一工序。 0036 步骤 C ： 往净化液中加入过量锌片置换， 置换过程保持温度为 50， 反应时间 6 小 时， 终点 pH 值为 4， 得到海绵铟和置换液， 海绵铟送下一工序， 而置换液返湿法炼锌系统回 收锌镉。 0037 步骤 D ： 将步骤 C 的海绵铟进行水洗， 洗涤条件为 ： 洗涤水与海绵铟的质量液固比 为 5 ： 1， 洗涤时间为 15min ；。
23、 将水洗后的海绵铟在压力为 40 吨的条件下压团， 并与步骤 A 的 洗渣一起进行铸型， 铸型的熔化温度 ： 300， 熔融时间 ： 45min， 得到含锌粗铟， 其成份按质 量百分比为 ： In 92.73%、 Zn 6.71%、 Sn 0.142%。 0038 步骤E ： 将步骤D的含锌粗铟进行脱锌锡， 脱锌锡的温度500， 将含锌粗铟加入至 熔融的片碱中， 且工业硝酸钠的加入量为粗铟重量的 10%， 脱锌锡时间 ： 60 分钟。 0039 通过上述步骤， 得到粗铟品位为 99.53%， 其杂质成份按质量百分比为 ： Sn 0.012%、 Bi 0.084%、 Pb 0.084%、 Cu 。
24、0.0032%， 铟的回收率是 98. 37%。 0040 实施例 2 步骤 A ： 将粗铟铸型渣按质量液固比 5 1 加入到 180g/L 的硫酸中， 控制反应温度 为 75， 浸出时间 2 小时， 浸出液中含硫酸为 50g/L ； 固液分离得浸出液与浸出渣， 浸出液 送下一工序 ； 浸出渣进行浆洗， 洗涤条件为 ： 液固比为 6 ： 1， 洗涤温度为 60， 洗涤时间为 40min， 得到洗渣。 0041 步骤 B ： 60下往浸出液中加入新鲜海绵铟进行净化， 海绵铟的加入量为将浸出 液中有价金属全部置换还原所需铟的理论用量的 1.1 倍， 反应时间为 80 分钟， 液固分离得 净化液与净。
25、化渣， 净化渣返铅系统回收铅锡等有价金属， 净化液送下一工序。 0042 步骤 C ： 往净化液中加入过量锌片置换， 置换过程控制温度在 65， 反应时间 9 小 时， 终点 pH 值为 4.2， 得到海绵铟和置换液， 海绵铟送下一工序， 而置换液返湿法炼锌系统 回收锌镉。 0043 步骤 D ： 将步骤 C 的海绵铟进行水洗， 洗涤条件为 ： 洗涤水与海绵铟的质量液固比 为8 ： 1， 洗涤时间为30min ； 将水洗后的海绵铟在压力为60t的条件下压团， 并与步骤A的洗 渣一起进行铸型， 铸型的熔化温度 ： 380， 熔融时间 ： 70min， 得到含锌粗铟， 其成份按质量 百分比为 ： 。
26、In 94.16%、 Zn 5.18%、 Sn 0.108% 步骤E ： 将步骤D的含锌粗铟进行脱锌锡， 脱锌锡的温度480， 将含锌粗铟加入至熔融 的片碱中， 且工业硝酸钠的加入量为粗铟重量的 8%， 脱锌锡时间 ： 45 分钟。 0044 通过上述步骤， 得到粗铟品位为 99.65%， 其杂质成份按质量百分比为 ： Sn 说 明 书 CN 102978411 A 6 5/5 页 7 0.0071%、 Bi 0.074%、 Pb 0.063%、 Cu 0.0024%， 铟的回收率是 98. 95%。 0045 实施例 3 步骤 A ： 将粗铟铸型渣按质量液固比 6 1 加入到 200g/L 。
27、的硫酸中， 控制反应温度 为 85， 浸出时间 3 小时， 浸出液中含硫酸为 80g/L ； 固液分离得浸出液与浸出渣， 浸出液 送下一工序 ； 浸出渣进行浆洗， 洗涤条件为 ： 液固比为 8 ： 1， 洗涤温度为 70， 洗涤时间为 60min， 得到洗渣。 0046 步骤 B ： 70下往浸出液中加入新鲜海绵铟进行净化， 海绵铟的加入量为将浸出 液中有价金属全部置换还原所需铟的理论用量的1.2倍， 反应时间为120分钟， 液固分离得 净化液与净化渣， 净化渣返铅系统回收铅锡等有价金属， 净化液送下一工序。 0047 步骤C ： 往净化液中加入过量锌片置换， 置换过程控制温度在80， 反应时。
28、间12小 时， 终点 pH 值为 4.5， 得到海绵铟和置换液， 海绵铟送下一工序， 而置换液返湿法炼锌系统 回收锌镉。 0048 步骤 D ： 将步骤 C 的海绵铟进行水洗， 洗涤条件为 ： 洗涤水与海绵铟的质量液固比 为 10 ： 1， 洗涤时间为 45min ； 将水洗后的海绵铟在压力为 80t 的条件下压团， 并与步骤 A 的 洗渣一起进行铸型， 铸型的熔化温度 ： 450， 熔融时间 ： 90min， 得到含锌粗铟， 其成份按质 量百分比为 ： In 95.51%、 Zn 4.15%、 Sn 0.87% 步骤E ： 将步骤D的含锌粗铟进行脱锌锡， 脱锌锡的温度420， 将含锌粗铟加入至熔融 的片碱中， 且工业硝酸钠的加入量为粗铟重量的 5%， 脱锌锡时间 ： 30 分钟。 0049 通过上述步骤， 得到粗铟品位为 99.76%， 其杂质成份按质量百分比为 ： Sn 0.0067%、 Bi 0.037%、 Pb 0.082%、 Cu 0.0033%， 铟的回收率是 99.05%。 说 明 书 CN 102978411 A 7 1/1 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102978411 A 8 。