降低銦浸出渣含銦的工藝研究與應用

楊亞軍，袁永峰，李恒江

（河南豫光鋅業公司，河南 濟源 454650）

銦是一種質地柔軟、可塑性強的金屬，廣泛應用于低熔點合金、醫療及航空等行業。銦沒有獨立的礦床，主要從煉鋅過程富集回收，全球銦儲量較低，從原礦到精銦回收率只有50%左右，可回收銦金屬僅有2萬噸，它是一種稀散金屬。因此，降低浸出渣含銦，減少銦損失是銦冶煉企業長期關注的課題。

1 浸出工藝

在鋅冶煉過程富集銦的常用方法有兩種，一種是含銦氧化鋅低酸浸出后使用鋅粉置換得到含銦5%左右的銦富集渣。另一種是含銦氧化鋅低酸浸出后使中和水解法得到含銦1%左右的銦富集渣。兩種銦富集渣均使用硫酸浸出，但浸出的工藝要求不同。

1.1 鋅粉置換銦原料的硫酸浸出

鋅粉置換富集的銦原料，銦主要是銦金屬單質存在，金屬銦在稀硫酸中溶解較慢，需要在較高的硫酸濃度下浸出，各生產單位一般進行兩段浸出，同時需要較大的液固比、較長的浸出時間和較高的溫度。

1.1.1 液固比對浸出渣的影響

液固比過低，液體粘度變大，渣消耗酸加大，液體含銦上升，不僅對銦的浸出有擬制作用，同時致使浸出渣含水升高，銦離子被部分帶進浸出渣內；液固比越高，浸出效果越好，但過高的液固比會增加生產成本，因此行業一般浸出液固比在7～10:1。

1.1.2 浸出液硫酸濃度、溫度及時間對浸出渣的影響

鋅粉置換富集的銦原料，原料中銦主要形式是金屬單質，單質銦在冷的稀酸下溶解緩慢，在熱的濃酸條件下溶解較快，但常規濕法浸出創造最佳浸出條件比較困難，設備成本較高，各生產廠一般從浸出溫度、時間和酸度等方面研究提高浸出效果，浸出渣含銦可以有效控制。

圖1 溫度、反應時間及酸度對浸出效果的影響

在實踐中發現，鋅粉置換富集的銦原料，因其主要形態為銦單質，浸出時需要硫酸濃度較高，低酸浸出硫酸濃度要求在140g/L～160g/L，浸出時間12h，溫度不低于90℃；低酸浸出渣高酸浸出硫酸濃度要求在280g/L～360g/L，浸出時間6h，溫度不低于90℃，浸出渣含銦可控制在平均0.25%以下。

1.2 中和水解銦原料的硫酸浸出

中和水解法得到的銦富集渣，銦主要是氫氧化銦或氧化銦形式存在，各生產單位一般進行兩段浸出，在較低的酸中快速溶解，浸出時間短，對溫度要求不高。但要注意銦原料中的礬渣影響。

實踐證明，水解法富集的銦原料，浸出時需要硫酸濃度較低，低酸浸出硫酸濃度要求在90g/L～120g/L，浸出時間2h，溫度不低于80℃；低酸浸出渣進行高酸浸出的硫酸濃度要求在180g/L～240g/L，浸出時間4h，溫度不低于80℃，浸出渣含銦可控制在平均0.15%以下。

2 濃酸熟化法

濃酸熟化法浸出原理是，含銦原料中難溶解的銦單質、含銦礬渣及銦的其它鹽在高溫高酸條件下快速分解溶解，為常規浸出創造條件。

圖2 濃酸熟化法對浸出效果的影響

實踐表明，濃酸熟化液固比1:2時，渣內溫度可快速達到120℃以上，硫酸濃度達到500g/L，熟化4h后，加水控制合適的液固比，浸出硫酸濃度90g/L～120g/L，浸出時間2h，溫度不低于70℃，浸出渣含銦可平均控制在0.1%以下。

濃酸熟化法與常規浸出法相比，工作效率高，浸出時間短，不需要二段高酸浸出，熟化與低酸浸可在同一座槽內進行，設備利用率高，能耗小，生產成本低，同時浸出渣含銦明顯降低，能有效控制銦損失。

3 浸出渣的洗滌與吹掃

浸出礦漿液固分離后，浸出渣一般含有35%以上的水分，那么進入渣的游離銦隨浸出液含銦及渣含水的升高而升高，對浸出渣進行水洗及壓風吹掃，浸出渣含銦可降低30%以上。

4 降低銦浸出渣含銦的最佳工藝

濃酸熟化法：液固比1：2，熟化4h；

低酸浸：加水稀釋液固比7～10:1，礦漿含酸90g/L～120g/L，浸出時間2h，浸出溫度70℃～85℃；

浸出渣水洗：液固比3:1，溫度不低于60℃，水洗0.5h；

壓風吹掃：時間20min。