降低铟浸出渣含铟的工艺研究与应用

杨亚军，袁永峰，李恒江

（河南豫光锌业公司，河南 济源 454650）

铟是一种质地柔软、可塑性强的金属，广泛应用于低熔点合金、医疗及航空等行业。铟没有独立的矿床，主要从炼锌过程富集回收，全球铟储量较低，从原矿到精铟回收率只有50%左右，可回收铟金属仅有2万吨，它是一种稀散金属。因此，降低浸出渣含铟，减少铟损失是铟冶炼企业长期关注的课题。

1 浸出工艺

在锌冶炼过程富集铟的常用方法有两种，一种是含铟氧化锌低酸浸出后使用锌粉置换得到含铟5%左右的铟富集渣。另一种是含铟氧化锌低酸浸出后使中和水解法得到含铟1%左右的铟富集渣。两种铟富集渣均使用硫酸浸出，但浸出的工艺要求不同。

1.1 锌粉置换铟原料的硫酸浸出

锌粉置换富集的铟原料，铟主要是铟金属单质存在，金属铟在稀硫酸中溶解较慢，需要在较高的硫酸浓度下浸出，各生产单位一般进行两段浸出，同时需要较大的液固比、较长的浸出时间和较高的温度。

1.1.1 液固比对浸出渣的影响

液固比过低，液体粘度变大，渣消耗酸加大，液体含铟上升，不仅对铟的浸出有拟制作用，同时致使浸出渣含水升高，铟离子被部分带进浸出渣内；液固比越高，浸出效果越好，但过高的液固比会增加生产成本，因此行业一般浸出液固比在7～10:1。

1.1.2 浸出液硫酸浓度、温度及时间对浸出渣的影响

锌粉置换富集的铟原料，原料中铟主要形式是金属单质，单质铟在冷的稀酸下溶解缓慢，在热的浓酸条件下溶解较快，但常规湿法浸出创造最佳浸出条件比较困难，设备成本较高，各生产厂一般从浸出温度、时间和酸度等方面研究提高浸出效果，浸出渣含铟可以有效控制。

图1 温度、反应时间及酸度对浸出效果的影响

在实践中发现，锌粉置换富集的铟原料，因其主要形态为铟单质，浸出时需要硫酸浓度较高，低酸浸出硫酸浓度要求在140g/L～160g/L，浸出时间12h，温度不低于90℃；低酸浸出渣高酸浸出硫酸浓度要求在280g/L～360g/L，浸出时间6h，温度不低于90℃，浸出渣含铟可控制在平均0.25%以下。

1.2 中和水解铟原料的硫酸浸出

中和水解法得到的铟富集渣，铟主要是氢氧化铟或氧化铟形式存在，各生产单位一般进行两段浸出，在较低的酸中快速溶解，浸出时间短，对温度要求不高。但要注意铟原料中的矾渣影响。

实践证明，水解法富集的铟原料，浸出时需要硫酸浓度较低，低酸浸出硫酸浓度要求在90g/L～120g/L，浸出时间2h，温度不低于80℃；低酸浸出渣进行高酸浸出的硫酸浓度要求在180g/L～240g/L，浸出时间4h，温度不低于80℃，浸出渣含铟可控制在平均0.15%以下。

2 浓酸熟化法

浓酸熟化法浸出原理是，含铟原料中难溶解的铟单质、含铟矾渣及铟的其它盐在高温高酸条件下快速分解溶解，为常规浸出创造条件。

图2 浓酸熟化法对浸出效果的影响

实践表明，浓酸熟化液固比1:2时，渣内温度可快速达到120℃以上，硫酸浓度达到500g/L，熟化4h后，加水控制合适的液固比，浸出硫酸浓度90g/L～120g/L，浸出时间2h，温度不低于70℃，浸出渣含铟可平均控制在0.1%以下。

浓酸熟化法与常规浸出法相比，工作效率高，浸出时间短，不需要二段高酸浸出，熟化与低酸浸可在同一座槽内进行，设备利用率高，能耗小，生产成本低，同时浸出渣含铟明显降低，能有效控制铟损失。

3 浸出渣的洗涤与吹扫

浸出矿浆液固分离后，浸出渣一般含有35%以上的水分，那么进入渣的游离铟随浸出液含铟及渣含水的升高而升高，对浸出渣进行水洗及压风吹扫，浸出渣含铟可降低30%以上。

4 降低铟浸出渣含铟的最佳工艺

浓酸熟化法：液固比1：2，熟化4h；

低酸浸：加水稀释液固比7～10:1，矿浆含酸90g/L～120g/L，浸出时间2h，浸出温度70℃～85℃；

浸出渣水洗：液固比3:1，温度不低于60℃，水洗0.5h；

压风吹扫：时间20min。