一種含銦煙塵中回收銦的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含銦煙塵中回收銦的方法，先將含銦煙塵加入到鹽酸溶液中進(jìn)行浸出，再將氧化劑加入到鹽酸溶液中繼續(xù)浸出，分離后得到浸出液和浸渣，再采用選擇性吸附功能膜以膜過濾的方式處理浸出液，浸出液中銦吸附在膜表面，其余物質(zhì)透過膜，直至膜吸附飽和，再用洗脫液洗脫膜表面的銦，再用自來水沖洗膜，將膜表面非親和吸附的雜質(zhì)沖掉，最后用鋁片置換出富銦溶液中的銦，然后壓團(tuán)和鑄型，得到粗銦；本方法綜合采用了酸液浸泡、氧化劑強(qiáng)化浸出提高了煙塵中銦的浸出率，并根據(jù)含銦浸出液的強(qiáng)酸性特點(diǎn)，選用聚偏氟乙烯吸附功能膜對(duì)浸出液中的銦進(jìn)行富集，實(shí)現(xiàn)了煙塵中銦的高效回收。
【專利說明】
一種含銦煙塵中回收銦的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬有色金屬冶煉領(lǐng)域，涉及濕法冶金過程中銦回收工藝，具體涉及一種選擇性提煉銅、鋅和鉛冶煉煙塵中的銦的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銦屬于稀散金屬，在地殼中的豐度很低，僅為0.Uig/g。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，銦的用途越來越廣泛，主要集中在等離子顯示器、紅外探測(cè)器、高速航空發(fā)動(dòng)機(jī)等方面。銦在地殼中多與其性質(zhì)類似的鋅、鉛和銅等共生，因此一般是從鋅、鉛、銅等冶煉的副產(chǎn)物中回收生產(chǎn)。但由于銦的含量低、且在化學(xué)性質(zhì)上與伴生金屬有許多相似之處，造成分離和富集上存在困難。
[0003]含銦煙塵是指在有色金屬如銅、鋅和鉛的冶煉過程中，經(jīng)收塵系統(tǒng)從煙氣中回收的粉塵，其中銦含量為0.3—1.0%，此外還含有銅、鉍、鉛、錫、砷、鋅、氟和氯等。
[0004]目前對(duì)于此煙塵中銦的回收，一般采用的工藝是硫酸兩段浸出，然后用常規(guī)萃取的方法回收浸出液中的銦，報(bào)道過類似方法的專利有CN101597692B、CN101818252B、CN101798639B和CN102337391B等。其缺點(diǎn)為銦的浸出率較低，在50—80%之間，造成銦的回收率低。萃取法存在傳質(zhì)推動(dòng)力低、萃取不徹底、萃取劑易老化、分離設(shè)備體積比較大、操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。萃取劑一般為有機(jī)試劑，部分摻雜在廢水中，增大了后續(xù)廢水處理的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決傳統(tǒng)方法回收率低、操作流程長、造成二次污染的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種從含銦煙塵中回收銦的方法。
[0006]1、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種含銦煙塵中回收銦的方法，包括如下步驟
a)、強(qiáng)化浸出:將含銦煙塵加入到鹽酸溶液中進(jìn)行浸出，再將氧化劑加入到鹽酸溶液中繼續(xù)浸出，分離后得到浸出液和浸渣；
b)、富集:采用選擇性吸附功能膜以膜過濾的方式處理浸出液，浸出液中銦吸附在膜表面，其余物質(zhì)透過膜，直至膜吸附飽和；
C)、洗脫:用洗脫液洗脫膜表面的銦，再用自來水沖洗膜，將膜表面非親和吸附的雜質(zhì)沖掉；
d)、用鋁片置換出富銦溶液中的銦，然后壓團(tuán)和鑄型，得到粗銦。
[0007 ]所述的一種含銦煙塵中回收銦的方法，其步驟a )中的鹽酸溶液濃度為3—6mo I/L，鹽酸溶液與煙塵的重量液固比3:1—5:1，氧化劑是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5—15%的二氧化錳，浸泡溫度為60—90 °C，時(shí)間 2—4h。
[0008]所述的一種含銦煙塵中回收銦的方法，其步驟b)中的功能膜以聚偏氟乙烯為基質(zhì)，接枝胺基。
[0009]優(yōu)選的，所述的吸附膜孔徑為I一5μπι，采用二級(jí)以上過濾。
[0010]優(yōu)選的，所述的過濾采用三級(jí)過濾，過濾通量為500—700 L/( m2 h)，過濾溫度20—40°C。
[0011]所述的一種含銦煙塵中回收銦的方法，其步驟c)中的洗脫液是濃度為2—4的％的氫氧化鈉溶液。
[0012]優(yōu)選的，所述的洗脫條件為:溫度40—60°C、流量為200—400L/( m2 h)、洗脫時(shí)間為 I一2h0
[0013]所述的一種含銦煙塵中回收銦的方法，其步驟d)中的置換條件為:在40—60°C置換6—1h0
[0014]本發(fā)明的有益效果是:發(fā)明中采用的鹽酸溶液比硫酸溶液更安全，由于浸出時(shí)添加了氧化劑二氧化錳，提高了煙塵中的浸出率;浸出液采用膜吸附的方法進(jìn)行富集；由于膜吸附劑上接枝了活性官能團(tuán)，膜吸附劑對(duì)金具有突出的選擇和吸附性能，不僅可以富集廢水中微量的銦，而且不受到銅、鐵和鋅等其它金屬離子的影響；由于功能膜的孔徑較傳統(tǒng)上的填充柱的流動(dòng)間隙小，銦離子在膜內(nèi)傳質(zhì)以對(duì)流為主，徑向擴(kuò)散較快，提高了膜的吸附使用效率，因此處理能力較傳統(tǒng)膜或吸附有所提高，降低了處理成本。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明所用到的膜的表面圖；
圖3為本發(fā)明所用到的膜的截面圖；
圖4為本發(fā)明所用到的膜的孔徑分布圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例1中膜的選擇性能圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明公開了一種含銦煙塵中回收銦的方法，一種含銦煙塵中回收銦的方法，包括如下步驟
a)、強(qiáng)化浸出，即將含銦煙塵進(jìn)行酸浸:將含銦煙塵如鐵煙塵、銅煙塵或鋅煙塵加入到鹽酸溶液中進(jìn)行浸出，為了提高銦的浸出率，再將氧化劑加入到鹽酸溶液中繼續(xù)浸出，分離后得到浸出液和浸渣;其中鹽酸溶液濃度為3—6mol/L，鹽酸溶液與煙塵的重量液固比3:I一5:1，氧化劑是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5—15%的二氧化錳，浸泡溫度為60—90°C，時(shí)間2—4h。
[0018]b)、富集:采用選擇性吸附功能膜以膜過濾的方式處理浸出液，浸出液中銦吸附在膜表面，其余物質(zhì)透過膜，直至膜吸附飽和;參照?qǐng)D2、圖3、圖4和圖5所示，功能膜以聚偏氟乙烯為基質(zhì)，接枝胺基，優(yōu)選的吸附膜孔徑為I一5μπι，采用二級(jí)以上過濾，優(yōu)選的采用三級(jí)過濾，過濾通量為500—700 L/( m2 h)，過濾溫度20—40°C。
[0019]C)、洗脫:功能膜吸附飽和后，接著用洗脫液洗脫膜表面的銦，再用自來水沖洗膜，將膜表面非親和吸附的雜質(zhì)沖掉，即用膜過濾氫氧化鈉溶液，銦脫離膜進(jìn)入到溶液，得到富銦溶液;其中洗脫液是濃度為2—4wt%的氫氧化鈉溶液，洗脫條件為:溫度40—60 0C、流量為200一400L/( m2 h)、洗脫時(shí)間為I一2h。
[0020]d)、用鋁片置換出富銦溶液中的銦，然后壓團(tuán)和鑄型，得到粗銦，置換條件為:在40—60°C 置換 6—10h。
[0021]實(shí)施例1
I)稱量30g銅煙塵與10ml濃度為5mol/L的稀鹽酸混合，加入二氧化錳，使其質(zhì)量濃度為5%，在90°C攪拌下回流反應(yīng)3h，即完成酸浸。通過原子吸收光譜法測(cè)定浸出液中銦的濃度，計(jì)算出銦的浸出率為92.4%。
[0022]2)完成浸出后，先用保安過濾器過濾，再用耐酸栗輸送，使浸出液透過選擇性吸附膜，所用濾膜孔徑為Ιμπι，三級(jí)過濾，過濾通量為500L/( m2 h)，過濾溫度25°C。
[0023]3)用3wt%濃度的氫氧化鈉溶液在溫度40°C、流量為200lV(m2 h)條件下洗脫lh，獲得含銦富液。
[0024]4)用鋁片在溫度為40°C條件下置換銦，置換時(shí)間為6h。壓團(tuán)與鑄型得到粗銦，粗銦的回收率為97.5%(相對(duì)于浸出液中銦的質(zhì)量)，總體銦的回收率為90.1%(相對(duì)于灰塵中銦的質(zhì)量)。粗銦中銅的質(zhì)量含量為1.3%。
[0025]實(shí)施例2
I)稱量20g銅煙塵與10ml濃度為6mol/L的稀鹽酸混合，加入二氧化錳，使其質(zhì)量濃度為10%，在60°C攪拌下回流反應(yīng)4h，即完成酸浸。通過原子吸收光譜法測(cè)定浸出液中銦的濃度，計(jì)算出銦的浸出率為93.2%。
[0026]2)完成浸出后，先用保安過濾器過濾，再用耐酸栗輸送，使浸出液透過選擇性吸附膜，所用濾膜孔徑為2mi，三級(jí)過濾，過濾通量為500L/( m2 h)，過濾溫度30°C。
[0027]3)用2wt%濃度的氫氧化鈉溶液在溫度60°C、流量為300lV(m2 h)條件下洗脫2h，獲得含銦富液。
[0028]4)用鋁片在溫度為40°C條件下置換銦，置換時(shí)間為9h。壓團(tuán)與鑄型得到粗銦，粗銦的回收率為98.5%(相對(duì)于浸出液中銦的質(zhì)量)，總體銦的回收率為91.8%(相對(duì)于灰塵中銦的質(zhì)量)。粗銦中銅的質(zhì)量含量為0.9%。
[0029]實(shí)施例3
I)稱量30g鋅煙塵與150ml濃度為3mol/L的稀鹽酸混合，加入二氧化錳，使其質(zhì)量濃度為15%，在90°C攪拌下回流反應(yīng)2h，即完成酸浸。通過原子吸收光譜法測(cè)定浸出液中銦的濃度，計(jì)算出銦的浸出率為93.4%。
[0030]2)完成浸出后，先用保安過濾器過濾，再用耐酸栗輸送，使浸出液透過選擇性吸附膜，所用濾膜孔徑為Ιμπι，三級(jí)過濾，過濾通量為600L/( m2 h)，過濾溫度35°C。
[0031 ] 3)用2wt%濃度的氫氧化鈉溶液在溫度60°C、流量為300lV(m2 h)條件下洗脫2h，獲得含銦富液。
[0032]4)用鋁片在溫度為60°C條件下置換銦，置換時(shí)間為10h。壓團(tuán)與鑄型得到粗銦，粗銦的回收率為98.5%(相對(duì)于浸出液中銦的質(zhì)量)，總體銦的回收率為91.9%(相對(duì)于灰塵中銦的質(zhì)量)。粗銦中鋅的質(zhì)量含量為2.1%。
[0033]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，以及部分運(yùn)用的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，比如增加檢測(cè)電阻的數(shù)量，改變檢測(cè)電阻的位置等，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含銦煙塵中回收銦的方法，其特征在于:包括如下步驟 a)、強(qiáng)化浸出:將含銦煙塵加入到鹽酸溶液中進(jìn)行浸出，再將氧化劑加入到鹽酸溶液中繼續(xù)浸出，分離后得到浸出液和浸渣； b)、富集:采用選擇性吸附功能膜以膜過濾的方式處理浸出液，浸出液中銦吸附在膜表面，直至膜吸附飽和； C)、洗脫:用洗脫液洗脫膜表面的銦，再用自來水沖洗膜，將膜表面非親和吸附的雜質(zhì)沖掉； d)、用鋁片置換出富銦溶液中的銦，然后壓團(tuán)和鑄型，得到粗銦。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含銦煙塵中回收銦的方法，其特征在于，所述的步驟a)中的鹽酸溶液濃度為3—6mol/L，鹽酸溶液與煙塵的重量液固比3:1—5:1，氧化劑是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5—15%的二氧化錳，浸泡溫度為60—90 0C，時(shí)間2—4h。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含銦煙塵中回收銦的方法，其特征在于，所述的步驟b)中的功能膜以聚偏氟乙烯為基質(zhì)，接枝胺基。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含銦煙塵中回收銦的方法，其特征在于，所述的吸附膜孔徑為I 一5μηι，米用二級(jí)以上過濾。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種含銦煙塵中回收銦的方法，其特征在于，所述的過濾采用三級(jí)過濾，過濾通量為500—700 L/( m2 h)，過濾溫度20—40°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含銦煙塵中回收銦的方法，其特征在于，所述的步驟c)中的洗脫液是濃度為2—4wt%的氫氧化鈉溶液。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種含銦煙塵中回收銦的方法，其特征在于，所述的洗脫條件為:溫度40—60°C、流量為200—400L/( m2 h)、洗脫時(shí)間為I一2h。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含銦煙塵中回收銦的方法，其特征在于，所述的步驟d)中的置換條件為:在40—60 0C置換6—I Oh。
【文檔編號(hào)】C22B7/02GK105907978SQ201610249106
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月20日
【發(fā)明人】李海港, 夏煥錦, 殷浩, 孫攀, 汪陽卿, 梅映新
【申請(qǐng)人】武漢長海高新技術(shù)有限公司