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有色金属 冶炼部分 2 0 0 6 年l 期 有色冶金过程中铟的回收 俞小花，谢刚 昆明理工大学材料与冶金学院，昆明6 5 0 0 9 3 摘要主要列举了从铅冶炼和锌湿法冶炼过程的副产品中回收铟的常用方法，并分析了各种方法的优缺 点。指出目前国内生产铟的主要方法是采用浸出～萃取一置换工艺回收铅、锌冶炼副产品中的金属铟。 关键词铟；浸出；萃取；回收 中国分类号T F 8 4 3 ．1文献标识码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 0 6 叭0 0 3 70 3 T h eR e c l a i mo fI n d i u mf r o mt h eC o u r s eo fN o n f e r r o u sM e t a l l u r g y Y UX i a o h u a ．X I EG a n g T h ef a c u l t yo fm a l e r i a l sa n dm e r a l l u r g i c a le n g i n e e r i n g ． K u n m l n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，K u n m i n g6 5 0 0 9 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h ec o m m o nm e t h o d so fr e c l a i m i n gi n d i u mf r o n tt h eb y p r o d u c t so fl e a dm e t a l l u r g ya n dz i n ch y d r o m e t a l l u r g ya ree n u m e r a t e d ，a n da n a l y z e de v e r ym e t h o d ’sv i r t u ea n ds h o r t c o m i n g ．T h em a i np r o c e s so fp r o d u c i n gi n d i u mi nC h i n ai sl e a c h i n g e x t r a c t i o n - r e p l a c e m e n t ，w h i c hi sa d o p t e dt Or e c l a i mi n d i m nf r o ml e a da n dz i n cm e t a l l u r g i c a lb y p r o d u c t s K e y w o r d s I n d i u m ；L e a c h i n g ；E x t r a c t i o n ；R e c l a i m 铟是稀散金属之一，地壳上没有单独的铟矿床， 主要富集于硫化矿，特别是闪锌矿内【1 _ ⋯。含铟原 料的世界储量按金属量计约为29 8 5t 1 “，其探明储 量中约1 7 ．7 ％集中分布在美国，1 8 ．4 ％分布在加拿 大，日本和秘鲁各占约4 ％。我国锢的储量居世界 第一L 4J ，广西大厂是我国重要的铟基地，矿产资源 丰富，开发矿山产出的高铟锌精矿中铟的含量高达 0 ．0 9 5 ％。 l 冶炼过程中铟在产物中的分布 目前生产的大多数铟是从铅、锌、铜、锡等矿石 冶炼过程中回收的副产品。在从较难挥发的锡和铜 内分离铟的过程中，铟多数富集在烟道灰和浮渣内， 在从挥发性的锌和镉中分离铟时，铟则富集于炉渣 及滤渣内。我国生产铟主要是从铅、锌冶炼的副产 品中提取。 1 ．1 铟在铅冶炼中的分布 作者简介俞小花 1 9 7 8 一 ，女，青悔乐都人，博士研究生 铟在铅精矿中的含量一般为0 ．0 0 5 ％左右。铅 精矿在烧结时约3 ％的铟进人烟尘，在鼓风炉熔炼 过程中，铟几乎平均分配于粗铅、炉渣和烟灰中，祖 铅火法精炼熔析除铜时，粗铅中的铟大部分进入铜 浮渣，用苏打一铁屑法在反射炉处理此渣时，部分铟 挥发随烟气进入收尘系统。铟在铅冶炼产物中的分 布【5 。J 为 ％ 烟尘3 4 ～3 8 、炉渣3 1 ．3 ～3 5 ．7 、苏打 渣1 ．1 、冰铜6 ．5 、返回物7 ．1 ～8 ．8 、无名损失3 31 ～4 8 ．2 。 1 ．2 铟在锌湿法冶炼中的分布 锌精矿含铟一般为0 ．0 0 3 ％～0 ．0 1 3 ％ 广西大 厂矿除外 ，在湿法炼锌中【7 1 ，当锌精矿进行焙烧 时，由于矿石中的铟被氧化成难挥发的氧化铟，故矿 石中9 5 ％以上的铟留在焙砂中。当采用常规浸出 时，8 0 ％～1 0 0 ％的铟留在浸出渣中，采用回转窑挥 发处理渣，有6 0 ％～7 0 ％的铟进入氧化锌烟灰中， 采用此种方法时，铟在锌冶炼产物中的分布[ 7 1 为 万方数据 有色金属 冶炼部分 2 0 0 6 年1 期 ％ 氧化锌烟尘5 5 ～6 5 、回转窑渣2 0 ～2 5 、铜镉渣 ～5 、损失～5 。 当采用热酸浸出～黄钾铁矾法炼锌时，9 5 ％以 上的铟进人浸出液中，而在随后的沉矾过程中，铟又 进入矾渣，铟在此法各产物中的分布[ 7 1 为 ％ 铁 矾渣9 0 ～9 3 、高浸渣3 ～5 、铜镉渣1 ～2 、损失2 ～3 。 当采用热酸浸出一针铁矿法炼锌时，铟的提取 方法是在还原预中和的上清液中，加入氧化锌粉经 两段中和沉铟，其铟渣即为提取锢的原料。铟在此 法各产物中的分布_ 7 1 为 ％ 铟揸8 2 ～8 6 、铁渣5 ～ 1 0 、高浸渣3 ～5 、铜镉渣1 ～2 、损失3 ～4 。 2 回收提取锢的方法 2 ．1 从铅冶炼过程中回收铟的方法 王耐冬、郑洪元等【2 0 报道了用沉淀法及苹取法 从含铟量为0 ．0 4 ％～0 ．0 6 ％的铅锌废渣中提取铟。 铅锌生产中间产品先经水洗，后用浓盐酸浸出，再用 氨水中和的方法，控制溶液的p H ，使铟富集于溶液 中，再用锌片置换成海绵铟，经水洗、压块和甘油熔 融可制得纯度达9 8 ．5 ％的金属铟。此方法的优点 是用盐酸直接浸取，对下面的工序带来了方便，铜基 本残留于渣中，铁以F e 2 存在，有利于中和时铁和 铟的分离。此法经过多次选择性沉淀和溶解以达到 溶解锢和分离杂质的目的。但此工艺流程长，回收 率低，而他们所报道的萃取法相对于沉淀法，不但操 作简单，流程短，而且提高了I n 的回收率。此方法 主要是将含I n 0 ．0 6 ％左右的0 ．1 7 5m m 的铅渣经两 段酸浸，所得的一段浸出液 含铟1 ．5g ／L ，加铁屑 还原，加热至检不出F e ”为止。 姚昌洪￡“、蒋新宇⋯、文岳中⋯等报道了用浸 出法处理铅烟灰的工艺。前者用H 2 S 0 4 N a C l 浸 出铅锑烟灰，锢的浸出率可达8 0 ％以上。而后两者 是将铅烟灰进行硫酸化焙烧，然后用水浸的方法处 理，使铟的浸出率提高到8 8 ％以上，采用此方法处 理铅烟灰可大大提高铟的浸出率，并为萃取工序提 供质量合格的料液。 除从铅烟灰中回收铟外，铅浮渣反射炉烟尘也 是提取铟的原料之一【5 “J 。铅浮渣反射炉烟尘中 铟大部分以I n 2 0 ，和硫酸铟形态存在，刘郎明M J 认 为盐酸中的c I 一对萃取效率影响很大，考虑到铅浮 渣反射炉烟尘中I n 2 ％含量很少，因此不必使用盐 酸作【n 2 s 3 的溶剂。工艺选择直接用硫酸浸出烟 尘，此方法的优点是既能提高铟的浸出率，又能避免 C l 一对萃取效率的影响。 除以上方法外，鲁君乐、唐谟堂等”1 提出了从 含铟低的复杂锑铅精矿中富集铟的方法。他们用新 氯化一水解法处理广西大厂脆硫锑铅精矿，该法能 将锢逐步富集，最终成适于常规流程处理的铟精矿。 其工艺主要包括以下几个过程氯化循环富集浸出 铟；水解脱锑、中和沉铋，使铟进一步富集；除锡、中 和除铋锑；置换沉铟制取铟精矿。此方法的优点是 可使锢富集4 2 倍多，从含铟0 ．0 4 1 ％的极复杂的脆 硫锑铅精矿制取了品位高达3 ．6 2 ％的铟精矿。这 种铟精矿完全可以用常规流程提取铟，铟的总回收 率也高达7 8 ．0 4 ％。 2 ．2 从湿法炼锌过程中回收铟的方法 我国株洲冶炼厂【7 t ⋯生产铟的主要原料是锌挥 发窑氧化锌烟灰，采用的方法是氧化锌烟灰经一段 中浸和一段酸浸后，用锌粉从酸浸液中将铟置换沉 淀，置换渣即为提锢原料。该工艺的优点是操作条 件易于控制和掌握。缺点是流程长，铟的回收率低， 特别是用锌份置换时，溶液中的砷有5 0 ％以上以砷 化氢的形态外逸，严重威胁工人健康。郭天立、任益 民“’对该方法又进行了改进，为了减少设备，增大 氧化锌的处理能力，该厂采用了氧化锌连续浸出流 程。 从铁矾渣中提钢的传统工艺过程是1 7 ”J 铁矾 渣～干燥一煅烧 焙解 一浸出一苹取提铟，此方法 的缺点是 1 矾渣焙解反应不完全，锢浸出率低；当 焙解温度过高时，其分解产物硫酸铟将进一步离解 而生成氧化铟，会增加浸出难度；当温度过低时，铁 矾晶格难以破坏，使嵌布在矾渣中的铟难以浸出。 2 盐酸消耗量大，生产成本高。 3 矾渣干燥粉尘 飞扬严重，产铁红渣污染环境。 4 矾渣中的锌回收 困难，回收率低。 5 处理物料量大，建设投资高。 针对以上一系列缺点，陈阜东[ 1 “、沈弈林_ i 叫对此提 出了技改方案。此方案是将铁矾渣先经回转窑挥 发，收集氧化锌烟尘，烟尘经浸出使铟送人浸出液中 萃取提铟。其优点是铁矾渣采用回转窑挥发，铟的 挥发率达9 0 ％～9 2 ％，铟富集在烟尘中，烟尘量仅 为矾渣量的十分之一左右，可大大减少物料的处理 量。另外，还原挥发过程中，产生的铁渣则用于进一 步生产氧化铁红等，从而彻底解决铁红渣二次污染 问题。 另外，李爱秋[ ”、马荣骏[ 1 2 ] 提出了在热酸浸出 一针铁矿除铁湿法炼锌工艺中，用P 2 0 4 直接由低 酸浸出还原液中萃取回收铟的工艺[ 9 1 ⋯。该工艺 运行可靠、操作方便、镏回收率高，萃取中不产生乳 万方数据 有色金属 冶炼部分 2 0 0 6 年1 期 3 9 化等一系列优点，可以达到有效回收铟、锌的目的。 此流程与锌冶炼主流程紧密相关。 经过以上所述各种浸出方法处理铅、锌冶炼过 程副产品后得到的浸出液，采用萃取的方法萃取 铟[ 5 。⋯，萃取剂可采用P 2 0 4 D E H P A [ “- 1 6 1 、E H E H P A 【1 5 _ 1 6 1 、P 5 0 7 D P 5 0 7 中添加适量酸性磷类 二聚体D 【”j 、三辛基氧化膦 T O P O [ ”] 、磷酸三丁 酯 T B P [ ”] 、甲基磷酸二甲庚酯 P 3 5 0 [ 1 8 】，所得萃 取液经反萃取后，采用锌片或铝片置换的方法可得 到海绵铟，经压团、氢氧化钠熔融等方法可得到金属 铟[ 5 1 ⋯。 3 结论与建议 综合比较各种提铟工艺，认为浸出一萃取一置 换是处理不同的铅、锌冶炼副产品的成熟工艺。此 法在许多铅、锌冶炼厂中得到应用，使废渣提铟走向 了工业生产。 当前技术含量低、生产成本高是困扰我国锢冶 炼的严重问题。目前，从铅、锌冶炼副产品中回收铟 的工艺已经成熟，首要摆在我们面前的问题是如何 直接从含铟的铅矿、锌矿等矿石中，在提取主体金属 铅、锌等金属的同时富集锢，使矿石的冶炼过程达到 实际意义的综合目的，而非仅仅从冶炼的副产品中 回收铟，这样可以大幅度的降低生产成本，提高经济 效益。 参考文献 [ 1 ] 杨雨浓．国外铟市场概况[ J ] ．稀有金属与硬质台金， 1 9 9 0 ，1 0 3 5 5 5 6 [ 2 ] 王耐冬，郑洪元，倪兆艾从铅锌废渣中提取铟的研究 [ J ] ．杭州大学学报，1 9 8 1 ，8 2 1 8 2 1 8 6 [ 3 ] 蒋新宇，周春山．提高某厂铅烟灰铟提出率的研究[ J ] 稀有金属与硬质合金，2 0 0 1 ，1 4 6 1 7 ～1 9 [ 4 ] 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