專利名稱：：一種綜合高效回收銦萃余液中鋅、銦的工藝的制作方法一種綜合高效回收銦萃余液中鋅、銦的工藝所屬領(lǐng)域本發(fā)明屬于濕法冶煉領(lǐng)域，涉及采用新工藝綜合高效回收銦萃余液中的鋅、銦等貴重金屬，關(guān)健是對萃余液的循環(huán)利用。
背景技術(shù)：
：目前濕法冶煉銦產(chǎn)生的萃余液在綜合回收的利用上存在以下問題。從次氧化鋅中回收鋅、銦的工藝基本是分開的兩個過程，回收鋅的過程中鋅的回收率僅為80%;回收銦的過程中銦的回收率僅為85%。銦的萃取過程中，萃余液因含大量的有機(jī)相和金屬雜質(zhì)不能循環(huán)利用而直接排出，其中含有的大量硫酸、鋅金屬和部分銦也隨之浪費掉，還污染了環(huán)境。縱所周知，目前國內(nèi)外重金屬污水處理以中和法、硫化法為主。這些處理方法多不能使其中的重金屬分解破壞，只能轉(zhuǎn)移其存在的位置和轉(zhuǎn)移其物理和化學(xué)形態(tài)。目前，中小型銦冶煉廠萃余液采用中和法沉淀金屬，水在處理達(dá)標(biāo)后外排，處理成本高。從未有人將回收銦的萃余液循環(huán)利用來電解鋅的做法，因萃余液中含有的大量雜質(zhì)會嚴(yán)重影響電解鋅的過程。本發(fā)明是將回收鋅、銦的工藝綜合在一起，將銦回收時的萃余液經(jīng)過油水分離和中和浸出，以及沉礬除鐵等工序處理后進(jìn)入電鋅系統(tǒng)得以循環(huán)利用，既提高了鋅、銦的回收率，又節(jié)約了成本，還不會造成污染。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在提供一種綜合高效回收銦萃余液中鋅、銦的工藝，該工藝能顯著提高銦萃余液中鋅、銦回收率，既節(jié)約成本，還不會造成環(huán)境污染。本發(fā)明的目的是通過以下方式實現(xiàn)的。一種綜合高效回收銦萃余液中鋅、銦的工藝，包括以下步驟將次氧化鋅加酸中和浸出，得到中浸液和中浸渣，中浸液經(jīng)過凈化電解，最終得鋅；將中浸渣經(jīng)過兩次酸浸后所得酸浸液還原，還原后所得濾液萃取，置換得到銦，將所述萃取后的萃余液經(jīng)過油水分離系統(tǒng)去除有機(jī)相，得到的去除有機(jī)相的萃余液返回至中和浸出次氧化鋅這一步驟；所述的中浸液需經(jīng)過沉礬除鐵及其它雜質(zhì)。中和浸出的過程為次氧化鋅緩緩加入到硫酸和去除有機(jī)相的萃余液中，液固重量比58:1，保證始酸150-180g/L，升溫到6065。C，反應(yīng)1.52小時，pH至4.04.5時，進(jìn)行壓濾，得到中浸液和中浸渣。沉礬除鐵及其它雜質(zhì)的過程為將中浸液加入反應(yīng)槽，調(diào)pH值到1.52.0加入碳銨或錳粉，液固重量比46:1，溫度9(TC95'C,反應(yīng)23h，沉鐵完畢后，加入石灰乳調(diào)pH值至5.2~5.4時壓濾去渣。電解后的電解廢液可以返回中浸次氧化鋅或返回酸浸第一次酸浸后的酸浸渣。本工藝流程的具體過程如下，流程圖見圖l:鋅回收工藝1、中和浸出將硫酸、去除有機(jī)相的萃余液(還可加電解廢液)加入浸出槽、再將次氧化鋅緩緩加入，液固質(zhì)量比5~8:1，保證始酸150-180g/L，升溫到6065'C時，反應(yīng)1.5~2h,pH4.0~4.5時，進(jìn)行壓濾。該工序的關(guān)鍵利用二價鐵和銦不同的水解pH值分離鐵和銦，大部分鐵和鋅進(jìn)入溶液；99.5%的銦進(jìn)入中浸渣中不需添加任何輔助材料。2、沉礬除鐵及其它雜質(zhì)將中性浸出液加入50mS反應(yīng)槽，調(diào)pH值到1.5~2.0加入碳銨，液固比46:1，溫度9095'C，時間23h沉鐵完畢后，加入石灰乳，pH值為5.25.4時，壓濾。該工序的關(guān)鍵是沉鐵中把大量的砷、銻、鍺等雜質(zhì)隨沉鐵渣一起去除；并且直接加入石灰乳到pH值為5.2~5.4時。壓濾液完全符合電解鋅的要求，無需再進(jìn)行中性浸出，達(dá)到了優(yōu)化工藝流程，有效解決了萃余液返回電解鋅系統(tǒng)的難題。3、一次凈化沉礬液送入凈化反應(yīng)槽，溫度50-60'C,開啟攪拌機(jī)，緩慢加入鋅粉，30分鐘后取樣化驗。Cd^0.09g/L，Cu50.005g/L時，壓濾。4、二次凈化將一次凈化液送入二次凈化反應(yīng)槽，溫度85-90°C，開啟攪拌機(jī)，緩慢加入鋅粉，時間2-3h,l-1.5h取樣化驗，Co^).0015g/L,Sb^0.00025g/L，As^0.00024g/L時，壓濾。5、三次凈化如果二次凈化液達(dá)不到新液要求，根據(jù)雜質(zhì)元素確定工藝條件。第二次凈化后的凈化液，如果只有Cu、Cd不合格(Cu、Cd合格的標(biāo)準(zhǔn)Cu《0.0005g/L，Cd《0.001g/L)，開啟攪拌機(jī)，緩慢加入鋅粉，溫度50-60。C，時間45-50min;如果Co、Ni不合格(Co、Ni合格的標(biāo)準(zhǔn)是Co《0.001g/L,Ni《0.001g/L)，開啟攪拌機(jī)，緩慢加入鋅粉，溫度85-卯'C，時間1.5-2h，壓濾。6、電解電流密度450-550A/m2，槽電壓3.2-3.4V，溫度^42'C，新液廢液=1:10，鋅片析出周期24h。銦回收工藝1、一次酸性浸出將中和渣打入酸性反應(yīng)槽，始酸180-200g/L，溫度85-90。C，時間4-6h,終酸80-120g/L，壓濾。2、二次酸性浸出將一次酸性壓濾渣打入二次酸性反應(yīng)槽，始酸180-200g/L,溫度85-90°C，終酸80-100g/L，時間4-6h，壓濾，濾液返回一次酸浸，鉛渣外賣。3、還原將一次酸性浸出液泵入還原反應(yīng)槽，溫度60-7(TC時，加入鐵粉，取樣化驗，三價鐵小于0.3g/L時，送萃取。4、萃取控制條件P204:25%,稀釋劑為煤油，萃取8級，水有機(jī)相=6:1，溫度10-45'C。去除有機(jī)相的萃余液返回電解鋅系統(tǒng)；反萃反萃劑為鹽酸，反萃3級，水有機(jī)相=1:15。5、置換將反萃的銦溶液送入置換槽，用鋅片進(jìn)行置換，使銦還原為零價，得海綿銦。6、熔鑄由置換工序所產(chǎn)海綿銦壓團(tuán)，送熔鑄爐進(jìn)行熔鑄，再進(jìn)行電解，得純度為99.99%的電解銦。本發(fā)明的有益效果1、提高了鋅、銦的回收率，經(jīng)測算，鋅的回收率可達(dá)96°/。以上，銦的回收率可達(dá)92%以上，萃余液中的硫酸回收可達(dá)99.5%以上。2、采用銦鐵分離技術(shù)，有效地解決了萃余液有害雜質(zhì)的累積，保證了生產(chǎn)的正常運行。3、環(huán)保效果顯著，取得了良好的社會效益，采用該技術(shù)，萃余液經(jīng)過處理后能直接進(jìn)入電鋅系統(tǒng)循環(huán)并有效去除雜質(zhì)且不提高生產(chǎn)成本，將從次氧化鋅生產(chǎn)電解鋅和回收銦兩個工藝流程綜合在一起，徹底解決了采用揮發(fā)爐窯富集生產(chǎn)的次氧化鋅原料，綜合回收鋅、銦的冶煉企業(yè)回收效益，降低了生產(chǎn)成本，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)無排放的環(huán)保效果。圖1為本發(fā)明的具體工藝流程圖。具體實施例方式以下實施方式和實施例旨在進(jìn)一步說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的限定。實施例1原料次氧化鋅，成份如下表l銦萃余液，成份如下表2電鋅生產(chǎn)過程1、中和浸出在501113的機(jī)械攪拌反應(yīng)槽中，加入硫酸、回收銦時去除有機(jī)相的萃余液和電解鋅的電解廢液，保證始酸150g/L,液固質(zhì)量比6:1,緩慢加入次氧化鋅8t,升溫60'C，反應(yīng)1.5h后，測pH值到4,5時，壓濾，壓濾渣進(jìn)行酸浸浸出銦，濾液送沉鐵工序。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>結(jié)果顯示，溶液中銦是微量，大部分銦進(jìn)入渣中。2、沉礬工序?qū)⒅薪捍蛉?0m3的機(jī)械攪拌反應(yīng)槽，體積為42m3。用電解廢液調(diào)pH值到1.5，(攪拌均勻，取樣化驗)，升溫至60'C左右，按鐵的化驗結(jié)果加入碳銨，液固質(zhì)量比5:1，升溫至95。C。反應(yīng)2h?；濬e50.02g/L時，加入石灰乳，調(diào)pH值至5.2，壓濾，壓濾液送凈化工段，沉鐵渣可送回轉(zhuǎn)窯回收再次回收鋅、銦。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表中數(shù)據(jù)表明除鐵率可達(dá)99.5%，除砷率可達(dá)99%，除銻率可達(dá)97.5%，除氟率可達(dá)78%。3、一次凈化沉礬溶液48m3，溫度6(TC，加入鋅粉150Kg，時間45min，化驗分析C必0.08g/L，Cu^0.004g/L，壓濾。4、二次凈化一次凈化液46m3，溫度90°C，加入鋅粉200Kg,時間150min，化驗分析Cc^0.0015g/L，As50.0002g/L，SbS0.00024g/L，壓濾。取樣分析C必0.0005g/L,Cd50.001g/L，Co50.001g/L，NiS0.001g/L，As50.0001g/L，Sb50.0002g/L，Ge50.00005g/L。符合新液要求，無需進(jìn)行三次凈化。如果Cu、Cd元素超標(biāo)，則三次凈化采用低溫除Cu、Cd;如果Co、Ni、As、Sb元素超標(biāo)，則三次凈化采用高溫除Co、Ni、As、Sb。5、電解電流密度520A/m2，槽電壓3,25V，溫度42'C，鋅析出周期24h，新液廢液=1:10。6、熔鑄工序?qū)\片加入到熔鑄爐鑄成鋅錠。銦回收過程1、一次酸性浸出加入硫酸，測酸200g/L，加入中和渣8t，溫度9(TC，時間6h，終酸120g/L時，壓濾。濾液送還原工段，壓濾渣送二次酸浸。2、二次酸性浸出電解廢液35m3，測酸180g/L，溫度9(TC，時間6h，壓濾。鉛渣結(jié)果見表3<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>3、還原酸性浸出液45m3，溫度65'C，加入鐵粉100Kg,50min后測三價鐵小于0.3g/L時，進(jìn)行壓濾。濾液送萃取工段；鐵渣送回轉(zhuǎn)窯。4、萃取控制條件P204:25%,稀釋劑為煤油，8級，水有機(jī)相=6:1，溫度10-45'C。去除有機(jī)相的萃余液返回電解鋅系統(tǒng)；反萃反萃劑為鹽酸，水有機(jī)相-l:15。萃余液有機(jī)相大于100g/L，Inl0-20mg/L。5、置換將反萃的銦溶液送入置換槽，用鋅片進(jìn)行置換，使銦還原為零價，得海綿銦。6、熔鑄由置換工序所產(chǎn)海綿銦壓團(tuán)，送熔鑄爐進(jìn)行熔鑄，再進(jìn)行電解，得純度為99.99%的電解銦。萃余液循環(huán)利用將經(jīng)過油水分離系統(tǒng)處理的去除有機(jī)相的萃余液返回至浸出槽中中浸次氧化鋅循環(huán)利用，后續(xù)反應(yīng)條件步驟同上述電鋅生產(chǎn)和銦回收工藝流程。以工業(yè)試驗為例，歷時7個月，共處理萃余液21000m3，回收鋅金屬1980t，回收硫酸2640t，多回收銦2.64t，工藝流程暢通，生產(chǎn)正常。實施例21、中和浸出在501113的機(jī)械攪拌反應(yīng)槽中，加入硫酸、去除有機(jī)相的萃余液，始酸170g/L，緩慢加入次氧化鋅9t，液固體積比:6:1，升溫65r,反應(yīng)2h后測PH值到4.0時，壓濾，壓濾渣進(jìn)行酸浸浸出銦，濾液送沉鐵工序。2、沉礬工序?qū)⒅泻鸵捍蛉?0m3的機(jī)械攪拌反應(yīng)槽，體積為45m3。用電解廢液調(diào)pH值到2.0，(攪拌均勻，取樣化驗)，升溫至6(TC左右，按鐵的化驗結(jié)果加入錳粉，液固體積比5:1，升溫至90。C。反應(yīng)3h?；濬eS0.02g/L時，加入石灰乳，調(diào)pH值至5.4，壓濾，壓濾液送凈化工段，沉鐵渣可送回轉(zhuǎn)窯回收再次回收鋅、銦。其余步驟和條件同實施例l。權(quán)利要求1、一種綜合高效回收銦萃余液中鋅、銦的工藝，包括以下步驟將次氧化鋅加酸中和浸出，得到中浸液和中浸渣，中浸液經(jīng)過凈化電解，最終得鋅；將中浸渣經(jīng)過兩次酸浸后所得酸浸液還原，還原后所得濾液萃取，置換得到銦，其特征在于將所述萃取后的萃余液經(jīng)過油水分離系統(tǒng)去除有機(jī)相，得到的去除有機(jī)相的萃余液返回至中和浸出次氧化鋅這一步驟；所述的中浸液需經(jīng)過沉礬除鐵及其它雜質(zhì)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合高效回收銦萃余液中鋅、銦的工藝，其特征在于，中和浸出的過程為次氧化鋅緩緩加入到硫酸和去除有機(jī)相的萃余液中，液固重量比58:1，保證始酸150-180g/L，升溫到6065。C，反應(yīng)1.5~2h，pH至4.0-4.5時，進(jìn)行壓濾，得到中浸液和中浸渣。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種綜合高效回收銦萃余液中鋅、銦的工藝，其特征在于，沉礬除鐵及其它雜質(zhì)的過程為將中浸液加入反應(yīng)槽，調(diào)pH值到1.5-2.0，加入碳銨或錳粉，液固重量比46:1,溫度9(TC95'C，反應(yīng)2~3h,沉鐵完畢后，加入石灰乳調(diào)pH值至5.2~5.4時壓濾去渣。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合高效回收銦萃余液中鋅、銦的工藝，其特征在于，電解后的電解廢液返回中浸次氧化鋅或返回酸浸第一次酸浸后的酸浸渣。全文摘要本發(fā)明提供了一種在濕法冶煉生產(chǎn)電解鋅和綜合回收銦的工藝中，采用鐵銦分離技術(shù)，增加沉礬除鐵工序，去除雜質(zhì)，確定了萃余液返回電鋅系統(tǒng)的原則工藝。循環(huán)利用了萃余液中大量硫酸和鋅金屬，也不影響電鋅系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，同時節(jié)約了成本，不污染環(huán)境。文檔編號C25C1/16GK101413059SQ20081014374公開日2009年4月22日申請日期2008年11月27日優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日發(fā)明者尹健夫,彭志平,曹亮發(fā),曾林燦,歐陽勇申請人:郴州豐越有色金屬冶煉有限公司