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          銦的萃取方法

          作者:管理員    發布時間:2016/7/11 17:13:45

          銦的萃取方法

              本文針對一種含銅、銦、鋅等金屬離子的溶液,從中進行了萃取銅、銦的研究。經過實驗探索,最終獲得了銅萃取及反萃、銦萃取及反萃的全部工藝參數。

              論文首先對銅、銦的物理化學性質、用途、溶劑萃取提取法進行了闡述,其次展開了對實驗的詳細介紹,包括前期準備、方案、過程、結果分析,最后對論文的研究工作進行了總結。

              萃取銅使用國產新型銅萃取劑ZJ988,而萃取銦使用的是P204。實驗首先探索萃取的先后順序,對原液分別進行萃取后發現:先萃銦,分相速度極其緩慢,需要1小時左右,而萃銅后再萃銦,分相速度則很快,只有不到2分鐘。

              其次進行銅萃取和反萃的實驗,均分別做了獲得最優參數的條件實驗和模擬工業連續生產的多級逆流實驗,結果表明:室溫下,銅萃取的最佳工藝參數為:有機相體積分數40%,相比O/A等于3/1,混合時間3 min,靜置分相時間3 min采用7級逆流萃取方式,銅的萃取率可達99%以上,而且水相中銦、鋅幾乎沒有損失,不影響后續的提取;用酸性的硫酸銅水溶液作為銅反萃劑,獲得的最佳工藝參數為:硫酸濃度200~220 g/LCu2+離子濃度5~10 g/L,相比。O/A等于1:(1~2)混合時間3 min,靜置分相時間2 min,采用7級逆流萃取工藝,銅的反萃率可達95%以上。

              最后是對銦的提取研究,分別考察了室溫下,有機相體積分數、混合時間和相比對銦萃取率的影響,得出的最佳工藝參數為:有機相體積分數20%混合振蕩時間3~4 min,相比O/A1:1~1:4,靜置分相時間2 min,單次銦萃取率即可達到98%以上;而在O/A等于1:4~1:6,采用7級或以上的逆流萃取方式,銦的萃取率亦可達到98%以上,降低了P204萃取劑的消耗。使用HC1水溶液作為銦反萃劑反萃銦的最佳工藝參數為:鹽酸濃度4 mot/L,相比O/A=1:1混合時間2min,靜置分相時間2 min。

              本研究所采用的工藝具有如下優點:

              (1)先分離銅,再提取銦,鋅最后留在溶液中,這三種金屬都得到了充分富集。

          (2)使用多級逆流的萃取工藝,操作性好,可行性高,環境友好,成本低廉,回收效果好。

          銦的萃取法

          溶劑萃取法是目前提取銦相對成熟并被國內外冶煉廠最廣泛使用的方法。這是由于目前世界上還沒有發現銦的富集礦,只存在于低品位復雜的氧化礦、硫化礦,或者精礦中o-8a,含量很少,屬于雜質,而且鉛鋅冶煉廠的副產物中,如爐渣、尾礦、廢液,陽極泥、煙塵等等也富集了一定的銦成分,這些含銦的原料,成分復雜,物理化學性質各不相同,而濕法冶金路線在處理這些復雜物料時具有獨特的優勢,通過浸出階段,可將各種原料中的目標金屬以及其他一些雜質金屬轉移至浸出液中,成為離子形態,接下來通過溶劑萃取工藝用特定的萃取劑(通常是P204)即可選擇性地將目標金屬銦將溶液中提取出來,達到富集回收的目的因此,溶劑萃取是重要的提取銦這種稀散貴重金屬的方法。

           

          作為目前提取銦最有效的方法,國內外生產廠家在銦的生產中常用到的萃取劑是P204,學名2一乙基己基磷酸,在酸性介質(比如硫酸)下,可以選擇性地從含銦的溶液(浸出液)中萃取出來銦。含銦的溶液,通常就是浸出液,原料通常源自鉛鋅等重金屬冶煉廠產生的廢渣、粉塵、尾礦、熔渣、陽極泥,還可以來自廢的半導體器件,液晶顯示器等等,國內已經有研究機構在研究從液晶顯示屏中回收銦的方法了。我國己經有30多年提銦的歷史了,1965年開始,就有研究機構開始研究從鉛反射爐的煙塵中提取銦,葫蘆島鋅廠取得了兩項成功,從鉛渣中富集銦的研究取得成功,用TBP, N23S從含鋅的物料中,在鹽酸體系下萃取銦取得了成功,但由于種種原因沒有實現工業化生產。1972年,徐某接受了軍工任務,提取稀土元素錯欽,進過努力,他成功地使用了P204分離出了眾多的稀土元素并開發出了完整的工藝流程,對我國的萃取工業有巨大的推動和激勵作用。我國正式工業化生產銦也是在P204引進了之后,1972年,上海冶煉廠的二分廠就是使用P204從油頭水的鹽酸體系下,提煉出了銦、錫,并實現了生產。

          目前國內外的研究機構對銦萃取的研究,主要是解決P204萃取中的問題,如用P204萃取后,反萃時需要的酸度過高,還有P204不是銦的特有專一萃取劑,P204還可以萃取鐵,當原液中存在大量的鐵離子時,占用了P204的萃取空間,影響P204萃取銦的效率,P204萃取劑容易老化,而且在有機相與水相的相界面存在乳化,給分相帶來了困難,總之,酸度、除鐵、破乳是P204萃取銦不得不面對的問題,國內外研究機構也有在研究改良P204萃取劑,或者開發期替代品,或者開發P204萃取銦優化的工藝,如株洲冶煉廠成功地應用某種試劑反萃出了P204有機相中的Fe,  Sn,使得難以反萃得以解決,某礦冶研究總院則是開發了P204中摻入Cyanex923進行銦的萃取,使得反萃率有所提高,有一些研究結構在進行N50}3, P507D溶劑萃取銦的實驗,取得了一些進展,但沒有工業化應用的實例匯

          其它提取方法

              銦的提取方法除了溶劑萃取,還有氧化還原法、液膜分離法、離子交換吸附法、真空蒸餾法等。

              氧化還原造渣提銦,是在焙燒原料,使得原料氧化,然后對渣進行篩分,篩下的渣用硫酸酸浸,浸出液經過凈化富集后,直接用鋅粉或者鋁粉置換出海綿銦。

              真空蒸餾法是利用了金屬蒸汽壓的不同,通過加熱控制使得不同的金屬揮發掉,在殘留中富集了銦,然后通過對殘渣進行浸出,最后同樣在浸出液中置換出。

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