[00112652]从含铟锌物料中综合高效提取金属铟和锌

火法冶炼锌过程中，每年产出大量的含锌和铟的物料，其中含有价值很高的稀有金属。这种物料是以锌为主体，含有铅、铁、砷、锗、铟、银等元素的多元合金，其产出率约占粗锌处理量的4%，我国年产约4万吨这种含锌铟的物料，其中含锌3.2万吨，含铟80吨，价值6亿元人民币左右。本工艺技术针对火法炼锌过程中产生的大量含铟锌物料，以真空冶金为核心集成必要的湿法冶金和电冶金手段，以火法炼锌过程中产生的含锌铟物料为原料，采用图1所示工艺流程最终得到99.993%以上的精铟。火法炼锌中的含锌铟物料经过真空蒸馏，金属锌被挥发得以回收，铟在蒸馏渣中富集5～10倍以上的富铟渣，铟的含量达到5%左右的含量；然后将富铟渣进行破碎，用硫酸进行浸出，浸出分为中性浸出和酸性浸出两段，中性浸出pH值为5.2，除去大部分铁和部分锌以及其他比铟电位更负的元素，得到的中浸渣再进行酸性浸出，使中浸渣中的铟尽可能的转入酸浸液中，含量达到15g/L以上；而后在酸浸出液中加入锌粉将铟置换出来，得到海绵铟，碱熔得到粗铟；对粗铟先进行真空蒸馏除去粗铟中的锌、镉和部分铅和铊，制成阳极铟板，然后进行电解，得到铟含量大于99.993%的精铟。该工艺已应用于工业生产，在云南宣威某公司建成了年产20吨精铟的生产规模，整套工艺及设备运行正常，产品质量稳定。锌的直收率＞85%，回收率＞98%；从原料到海绵铟铟直收率达到90%，由粗铟精炼得到精铟直收率＞90%，整个工艺的总回收率＞90%。工艺过程中，从原料回收锌及得到富铟渣的平均电耗为1500度/吨锌渣；从海绵铟精炼生产精铟的平均电耗小于900度/吨铟；生产过程中三废排放达到国家环保要求。与国内现有技术相比，该工艺具有工艺流程短、金属铟的回收率高、生产过程对环境友好等特点，经云南省科学技术情报中心联机检索，整套工艺具有创新性，拥有自主知识产权，技术研发过程中已获得3项发明专利的授权。整个工艺流程的创新点有以下几个方面：1、含铟锌物料的真空蒸馏；2、富铟渣的硫酸浸出；3、含铟液体的锌粉置换；4、粗铟的真空蒸馏；5、长周期电解。2004年底，生产粗铟12吨，金属锌3000吨，新增产值1亿多元，利税约5000万元；2005年生产精铟5.2吨，销售收入3965万元；利税约340万元。2002年8月至2004年8月昆明理工大学先后与宣威市兴发福利精炼锌厂、宣威市金沙工贸有限公司签订4份技术转让开发合同；2004年8月～2005年12月，作为技术负责单位与宣威市金沙工贸有限公司共同承担了云南省科学技术厅中小企业技术创新专项“金属铟提纯新技术及新装备的研究”（项目编号：2004CX08）；2006年5月与柳州华锡集团来宾冶炼厂签订“粗铟提纯真空蒸馏炉”的技术转让开发合同；2006年10月与云南祥云飞龙公司签订“粗铟真空蒸馏的研究”的技术转让开发合同。该技术采用4项发明专利，其中“铟锌合金真空蒸馏脱锌的方法”获2006年云南省优秀发明创造选拨赛二等奖；发表科技论文7篇；培养博士生、硕士生、本科生15人。应用该套工艺技术的云南省宣威市金沙工贸有限公司荣获“2005年度曲靖进出口先进企业”及“2005年度云南省政府进出口表彰企业”。我国铟资源十分丰富，已探明储量居世界第一，其中90%以上的铟伴生于铅锌矿中。广西南丹地区铟的资源丰富，储量约7000吨，云南蒙自和文山铟资源位于全国前列，金属铟的储量约4000吨。我国年产约4万吨这种含锌铟的物料，其中含锌3.2万吨，含铟80吨，价值6亿元人民币左右。长期以来，火法冶炼锌过程中的含锌铟物料主要用于生产硫酸锌和氧化锌，而没有考虑其中金属铟、锗、银等稀有稀散金属的综合回收，造成资源的巨大浪费。含锌和铟物料的处理方法各个工厂有所不同，有的用隔焰炉—电炉流程处理；有的将其返回熔炼，回收金属锌；有的采用加剂的方法，使物料中的锌铁分离；有的用该物料来生产氧化锌或硫酸锌。这些方法妨碍了铟等有价金属的回收，积压或浪费了大量资金。本技术工艺充分利用真空冶炼技术和湿法冶金技术，进行了大量的理论研究和应用基础的研究，在此基础上提出了真空蒸馏、湿法浸出、电解提纯铟的新工艺，突破了传统的提铟流程，促进了铟回收技术的发展，与其他技术相比，具有流程短，铟回收率高，成本低，无污染等优点。同时，本项技术将为开发稀有金属的真空冶炼起示范作用，尤其是对提纯稀散金属及其高纯产品，以及用于各种合金的分离、冶金中间产品的处理等有着广阔的推广应用前景。总之，本技术的研究开发及今后的推广应用具有很强的产业关联性，应用该技术能够实现资源的综合高效，对有色金属冶金工业的科技进步有着积极的意义。