專利名稱：一種銦反萃液的凈化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種濕法煉鋅工藝中綜合回收銦的方法，特別涉及一種銦反萃液的凈化方法。
背景技術：
銦具有光滲透性和導電性強的特點，主要用于生產(chǎn)ITO靶材(ITO靶材用于生產(chǎn)液晶顯示器和平板屏幕)，占全球銦消費量的70% ;另占全球銦消費量30%的用于電子半導體、焊料和合金等領域。用于上述領域的銦，均要求其純度在99. 995%以上，而要得到純度為99. 995%的精銦，首先要控制粗銦中的雜質(zhì)含量，即在銦反萃液置換過程中能產(chǎn)出高質(zhì)量的 海綿銦。目前，隨著銦資源的日益貧乏，獲得的銦回收原料很雜，雜質(zhì)含量也越來越高，例如濕法煉鋅法中綜合回收銦的過程中，濕法煉鋅法原料中的鐵、砷、鉍、錫等雜質(zhì)在回收銦過程中都不可避免地進入銦反萃液中。若直接將該銦反萃液進行置換，鐵、砷、銻、鉍、錫等雜質(zhì)就極易轉入海綿銦中，導致粗銦雜質(zhì)含量高，難以得到純度為99. 995%的精銦。因此，銦反萃液中雜質(zhì)去除是影響精銦純度的關鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有技術中通常采用鋅粉或海綿銦脫除銦反萃液中的雜質(zhì)，但因銦反萃液中含酸高，雜質(zhì)含量高，用鋅粉置換除砷等雜質(zhì)時易產(chǎn)生砷化氫劇毒氣體，嚴重惡化現(xiàn)場操作環(huán)境，危害人體健康，也降低了銦置換的效率和直收率，鋅粉消耗大，除雜效率低。而用海綿銦除雜，難以除去銦反萃液中的鐵、錫等雜質(zhì)。因此，如何從銦反萃液中有效脫除鐵、砷、鋪、鉍、錫等雜質(zhì)是有待進一步探索的難題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的解決的技術問題在于提供一種銦反萃液的凈化方法，它能有效地除去銦反萃液中的鐵、砷、銻、鉍、錫等雜質(zhì)，得到高質(zhì)量的銦反萃液。特別適用于目前濕法煉鋅廠家綜合回收銦過程中高雜質(zhì)銦反萃液的凈化，具有工業(yè)化大生產(chǎn)的經(jīng)濟可行性。具體地，本發(fā)明的技術方案為
一種銦反萃液的凈化方法，包括以下步驟
A、往銦反萃液中加入可溶性亞鐵鹽，攪拌使溶解；
B、攪拌條件下，往步驟A制得的溶液中加入雙氧水，將溶液中的Fe2+和Sn2+分別氧化成Fe3+和Sn4+，得到氧化液；
C、往步驟B制得的氧化液中加入氫氧化鈉，至體系pH值為2.(Γ2. 5，得到中和液；
D、將步驟C制得的中和液進行過濾，得到凈化液與凈化渣。作為對本發(fā)明的進一步改進，所述可溶性亞鐵鹽為硫酸亞鐵或氯化亞鐵。作為對本發(fā)明的進一步改進，所述可溶性亞鐵鹽的用量為將銦反萃液中砷銻完全沉淀的理論用量的1. O 1. 2倍。
作為對本發(fā)明的進一步改進，所述雙氧水的用量為將溶液中Fe2+和Sn2+分別氧化成Fe3+和Sn4+的理論用量的1.1 1. 5倍。作為對本發(fā)明的進一步改進，加入雙氧水后的反應時間為O. 5h lh。作為對本發(fā)明的進一步改進，加入氫氧化鈉的用量至體系的pH值為2. (Γ2. 5，并保持終點pH穩(wěn)定20min 50min。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提供的銦反萃液的凈化方法，能將銦反萃液中的鐵、砷、銻、鉍、錫等雜質(zhì)除去，既防止銦反萃液置換時有毒氣體砷化氫產(chǎn)生，降低置換過程鋅片的消耗，又為下一步得到高品位的粗銦提供了條件，同時鉍、錫等有價金屬得以富集，有利于回收。同時，本發(fā)明提供的凈化方法，工藝簡單、操作方便、生產(chǎn)成本低。
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種銦反萃液的凈化方法，如圖1所示，包括以下步驟
A、往銦反萃液中加入可溶性亞鐵鹽，攪拌使溶解；
B、攪拌狀態(tài)下，往步驟A制得的溶液中加入雙氧水，將溶液中的Fe2+和Sn2+分別氧化成Fe3+和Sn4+，得到氧化液；
C、往步驟B制得的氧化液中加入氫氧化鈉，至體系pH值為2.(Γ2. 5，得到中和液；
D、將步驟C制得的中和液進行過濾，得到凈化液與凈化渣。本發(fā)明提供的銦反萃液的凈化方法，先加入亞鐵鹽，再采用雙氧水作為氧化劑，使銦反萃液中的鐵、砷、銻、鉍、錫等雜質(zhì)分別被氧化，再形成沉淀而被除去，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明無需采用鋅對銦反萃液進行置換，因此避免產(chǎn)生有毒氣體砷化氫，也降低鋅片的消耗，又為下一步得到高品位的粗銦提供了條件，同時鉍、錫等有價金屬進入凈化渣中得以富集，有利于回收。同時，本發(fā)明提供的凈化方法，工藝簡單、操作方便、生產(chǎn)成本低。作為本領域技術人員的公知常識，含銦體系先經(jīng)有機相萃取得到富銦有機相，然后采用反萃劑鹽酸對該富銦有機相進行反萃處理，分離后即得到貧有機相和銦反萃液。該銦反萃液為水相，其中富含In3+，同時還含有Fe2+、Fe3+、Bi3+、Sn2+、As3+、Sb3+和鹽酸。具體地，本發(fā)明中，所述可溶性亞鐵鹽可采用本領域技術人員常見的各種可溶性亞鐵鹽，例如可選自硫酸亞鐵或氯化亞鐵，但不局限于此。為將銦反萃液中的砷銻雜質(zhì)充分去除，優(yōu)選情況下，所述可溶性亞鐵鹽的用量為將銦反萃液中砷銻完全沉淀的理論用量的1. O 1. 2倍。然后,加入氧化劑雙氧水,將溶液體系中的Fe2+和Sn2+氧化。優(yōu)選情況下，所述雙氧水的用量為將溶液中Fe2+和Sn2+分別氧化成Fe3+和Sn4+的理論用量的1.1 1. 5倍。為保證溶液體系中的Fe2+和Sn2+被充分氧化，優(yōu)選情況下，加入雙氧水后的反應時間為O. 5h Ih0根據(jù)本發(fā)明的方法，然后往氧化液中加入氫氧化鈉，優(yōu)選情況下，氫氧化鈉的用量至體系的PH值為2. (Γ2. 5，并保持終點pH穩(wěn)定20min 50min。本發(fā)明中，所述氫氧化鈉優(yōu)選采用片堿，但不局限于此。本發(fā)明的主要反應機理是利用氧化劑雙氧水的氧化作用，將Fe2+、Sn2+分別氧化成相對應的Fe3+與Sn4+，同時利用酸堿中和反應及三價鐵的水解及水解產(chǎn)物呈陽性，從而除去鐵、砷、銻等雜質(zhì)。涉及的主要反應有
2Fe2++H202+2H+=2H20+2Fe3+
Fe3++3H20=Fe (OH) 3 丨 +3H+
Sn2++H202+2H+=2H20+Sn4+
Sn4++3H20=H2Sn03 I +4H.
2As3++60r=As2O3 · 3H20 I2Sb3++60r=Sb203 · 3H20 IH3As03+4Fe (OH) 3=Fe405 (OH) 5As I +5H20H3Sb03+4Fe (OH) 3=Fe405 (OH) 5Sb I +5H20Bi3++Cl _+20H_=BiC10 I + H2OIn3++30H_=In (OH) 3 IΗ++0Γ=Η20
中和后，體系中鐵、神、鋪、秘、錫轉化為沉淀，而鋼仍存在于溶液中，過濾后，雜質(zhì)在濾渣中富集，形成凈化渣，可進行綜合回收利用。而銦在濾液中富集，形成凈化液，可送銦提取工序。為了使本發(fā)明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例中所采用原料均通過商購得到。實施例1
本實施例中，銦反萃液SI的主要組分(均為離子狀態(tài))為1η 87. 62g/L，F(xiàn)e 3. 40g/L,Bi1. 58g/L, Sn 0. 037g/L, As 5. 61g/L, Sb1.60g/L。步驟A :將氯化亞鐵加入到裝有銦反萃液SI的凈化槽中，不斷攪拌使其完全溶解，氯化亞鐵的加入量為將Si中砷銻完全沉淀所需氯化亞鐵理論量的1. O倍。步驟B :攪拌狀態(tài)下，往步驟A的溶液體系中緩慢加入雙氧水，攪拌條件下反應0. 5h，得到氧化液；其中，雙氧水的用量為氧化Fe2+和Sn2+所需理論量的1.1倍。步驟C :將氫氧化鈉加入步驟B所制得的氧化液中，攪拌條件下進行中和反應，中和反應控制終點pH=2. 0，并保持終點pH穩(wěn)定20min。步驟D :將步驟C所得中和液進行過濾，得到凈化液SlO和凈化渣Z10，其中凈化渣ZlO可回收利用。凈化液SlO的成份(均為離子狀態(tài))為1η 86. 91g/L, Fe 0. 15g/L，Bi0. 21g/L, Sn 0. 004g/L, As 0. 061g/L, Sb 0.037g/L。實施例2
本實施例中，銦反萃液S2的主要組分(均為離子狀態(tài))為In 115. 83g/L,Fe 6. 07g/L,Bi1. 92g/L, Sn 0. 042g/L, As 6. 18g/L, Sb 0.96g/L。步驟A :將氯化亞鐵加入到裝有銦反萃液S2的凈化槽中，不斷攪拌使其完全溶解，氯化亞鐵的加入量為將S2中砷銻完全沉淀所需氯化亞鐵理論量的1.1倍。步驟B :攪拌狀態(tài)下，往步驟A的溶液體系中緩慢加入雙氧水，攪拌條件下反應0. 8h，得到氧化液；其中，雙氧水的用量為氧化Fe2+和Sn2+所需理論量的1. 3倍。步驟C :將氫氧化鈉加入步驟B所制得的氧化液中，攪拌條件下進行中和反應，中和反應控制終點pH=2. 3，并保持終點pH穩(wěn)定35min。 步驟D :將步驟C所得中和液進行過濾，得到凈化液S20和凈化渣Z20，其中凈化渣Z20可回收利用。凈化液S20的成份(均為離子狀態(tài))為1η 114. 37g/L，F(xiàn)e O. 082g/L, BiO. 17g/L, Sn 0. 006g/L, As 0. 035g/L, Sb 0.020g/L。實施例3
本實施例中，銦反萃液S3的主要組分(均為離子狀態(tài))為In 120. 18g/L,Fe 4. 19g/L，Bi 2. 60g/L, Sn 0. 051g/L, As 4. 95g/L, Sb1.18g/L。步驟A :將硫酸亞鐵加入到裝有銦反萃液S3的凈化槽中，不斷攪拌使其完全溶解，硫酸亞鐵的加入量為將S2中砷銻完全沉淀所需硫酸亞鐵理論量的1. 2倍。
步驟B :攪拌狀態(tài)下，往步驟A的溶液體系中緩慢加入雙氧水，攪拌條件下反應lh，得到氧化液；其中，雙氧水的用量為氧化Fe2+和Sn2+所需理論量的1. 5倍。步驟C :將氫氧化鈉加入步驟B所制得的氧化液中，攪拌條件下進行中和反應，中和反應控制終點pH=2. 5，并保持終點pH穩(wěn)定50min。步驟D :將步驟C所得中和液進行過濾，得到凈化液S30和凈化渣Z30，其中凈化渣Z30可回收利用。凈化液S30的成份(均為離子狀態(tài))為1η 119. 24g/L，F(xiàn)eO. 053g/L,BiO. 12g/L, SnO. 004g/L, AsO. 041g/L, SbO. 026g/L。以上實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，所作出的若干改進，也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種銦反萃液的凈化方法，其特征在于，包括以下步驟 A、往銦反萃液中加入可溶性亞鐵鹽，攪拌使溶解； B、攪拌條件下，往步驟A制得的溶液中加入雙氧水，將溶液中的Fe2+和Sn2+分別氧化成Fe3+和Sn4+，得到氧化液；C、往步驟B制得的氧化液中加入氫氧化鈉，至體系pH值為2.(Γ2. 5，得到中和液； D、將步驟C制得的中和液進行過濾，得到凈化液與凈化渣。
2.根據(jù)權利要求1所述的凈化方法，其特征在于，步驟A中，所述可溶性亞鐵鹽為硫酸亞鐵或氯化亞鐵。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的凈化方法，其特征在于，步驟A中，所述可溶性亞鐵鹽的用量為將銦反萃液中砷銻完全沉淀的理論用量的1. O 1. 2倍。
4.根據(jù)權利要求1所述的凈化方法，其特征在于，步驟B中，所述雙氧水的用量為將溶液中Fe2+和Sn2+分別氧化成Fe3+和Sn4+的理論用量的1.1 1. 5倍。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的凈化方法，其特征在于，步驟B中，加入雙氧水后的反應時間為O. 5h Ih0
6.根據(jù)權利要求1所述的凈化方法，其特征在于，步驟C中，加入氫氧化鈉的用量至體系的pH值為2. 0 2· 5，并保持終點pH穩(wěn)定20min 50min。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種銦反萃液的凈化方法，包括步驟A.往銦反萃液中加入可溶性亞鐵鹽，攪拌使溶解；B.攪拌條件下，加入雙氧水，將溶液中的Fe2+和Sn2+分別氧化成Fe3+和Sn4+；C.加入氫氧化鈉，至體系pH值為2.0～2.5，得到中和液；D.過濾，得到凈化液與凈化渣。本發(fā)明提供的銦反萃液的凈化方法，能將銦反萃液中的鐵、砷、銻、鉍、錫等雜質(zhì)除去，既防止銦反萃液置換時有毒氣體砷化氫產(chǎn)生，降低置換過程鋅片的消耗，又為下一步得到高品位的粗銦提供了條件，同時鉍、錫等有價金屬得以富集，有利于回收。同時，本發(fā)明提供的凈化方法，工藝簡單、操作方便、生產(chǎn)成本低。
文檔編號C22B58/00GK103014342SQ201310017779
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權日2013年1月18日
發(fā)明者林文軍, 朱北平, 周正華, 廖貽鵬, 黃勇, 周萍, 劉一寧 申請人:株洲冶煉集團股份有限公司