铟的提取工艺和冶炼方法
来源： 亚洲金属网 发布时间：2022-11-16
铟冶炼方法及原料来源
目前炼铟分两种，即原生铟和再生铟。原生铟主要是从原矿中提取铟，也是当前冶炼铟的主要来源。再生铟则是对废弃金属回收后的冶炼，主要是从铅、锌、铜、锡等矿石冶炼过程中回收的副产品，但再生铟占的总量不大。
原生铟制取
原生铟主要来自矿产，原生铟占的总量很大。尚未发现铟的单独矿床，它以微量伴生在锌、锡等矿物中。当其含量达十万分之几时，就有工业生产价值，目前主要是从闪锌矿中提取。我国闪锌矿主要分布在云南省，云南省已经探明的高铁闪锌矿储量达700万金属吨。
从含铟废料中制取再生铟
目前生产的大多数铟都是从铅、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。
随着铟生产技术的不断改进，原料来源也呈现多元化的趋势，钢厂烟灰、铜冶炼渣、铅冶炼渣都开始成为提炼铟的原料。
目前，从铅、锌冶炼副产品中回收铟的工艺已经成熟，日本和韩国以再生铟为主。而再生铟产量比例已接近铟总产量的一半（usgs 2012）。日本对铟的消耗量已站全球需求的60%，尽管对铟的回收率达到了70%，但仍有27%被放弃，而直接用于电路的更是不足3%。按照目前的使用状况，即使进一步提高回收率，即使铟的消耗量中有一半使用替代材料，到2018年前后，纯粹的铟资源也将枯竭，最迟也就是在2025年。因此，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铟，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。
以下是国外对于从lcd废料中回收铟的简易循环图
将lcd操作面板首先碎成小片状，溶解在酸溶液中，铟的氢氧化物被回收出来 。它是一个简单的操作过程，其中使用的化学物质简单,不需要大型能源支出（如需要实现高温或高压力）。
铟提取工艺
目前，世界上铟生产的主要提取工艺和主流提取工艺技术就是萃取-电解法。
其原则工艺流程是：含铟原料→富集→化学溶解→净化→萃取→反萃取→锌（铝）置换→海绵铟→电解精炼→精铟。
世界上铟产量的90%来自铅锌冶炼厂的副产物。铟的冶炼回收方法主要是从铜、铅、锌的冶炼浮渣、熔渣及阳极泥中通过富集加以回收。根据回收原料的来源及含铟量的差别，应用不同的提取工艺，达到最佳配置和最大收益。常用的工艺技术有氧化造渣、金属置换、电解富集、酸浸萃取、萃取电解、离子交换、电解精炼等。当前较为广泛应用的是溶剂萃取法，它是一种高效分离提取工艺。离子交换法用于铟的回收，还未见工业化的报导。在从较难挥发的锡和铜内分离铟的过程中，铟多数集中在烟道灰和浮渣内。在挥发性的锌和镉中分离时，铟则富集于炉渣及滤渣内。
在isp炼铅锌工艺中，精矿中的铟较大部分富集于粗锌精馏工序产出的粗铅中，回收富铟粗铅的铟，一直采用碱煮提铟工艺，存在生产能力小、生产成本高、金属回收率低等缺点。
为了简化铟的提取流程，降低生产成本，提高金属回收率，针对原有的提铟生产工艺，本项目通过条件试验、循环实验及综合试验，研究开发了"富铟粗铅电解－铅电解液萃铟"提取工艺，确定了新工艺的最佳工艺参数。工艺流程为：粗铅熔化铸成极板，装入电解槽通电进行电解，阳极中的铟溶解进入电解液，当铟富集到一定浓度后，抽出电解液进行萃取、反萃，富铟反萃液经ph调节、置换、压团熔铸后得到粗铟。
综合法回收铟锗镓
以富含铟、锗、镓的锌浸出渣为原料，经浸出、用丹宁沉淀锗和溶剂革取提取铟、锗、镓的过程。主要包括预处理、提取铟和提取镓等作业。该法于1975年在中国研究成功，此法中提取铟这部分的工艺已经用于工业生产，工艺流程如下图。
预处理湿法炼锌厂产出的锌浸出渣中，大部分锌和铁形成铁酸锌(nzno•mfe2o3)，而95%左右的铟、锗、镓以类质同象存在于铁酸锌。
用锌电解废液浸出含铟、锗、镓的锌浸出渣时，铟、锗、镓转入浸出液。过滤所得的滤液加锌粉置换，铟、锗、镓被置换成金属，获得富含铟、锗、镓置换渣。置换渣用硫酸逆流浸出，控制浸出液最终酸度含游离酸0.6mol/l左右，便可使置换渣中96%～l00%的铟、锗、镓转入溶液，反应为：
提取铟用d2ehpa(以h2a2表示)萃取液中的铟：
用盐酸反萃取铟负载有机相，得含铟67～84g/l的反萃液。反萃液加锌粉置换得海绵铟。海绵铟经压团和碱熔铸后送电解，得纯度99.99%的铟。铟的回收率超过90%。
其他方法
分离提取铟的几种新技术包括液膜分离回收铟、螯合树脂分离回收铟、浸渍树脂分离技术回收铟和微胶囊技术回收铟。
在合适的条件下,运用这些技术可对铟进行有效地分离回收。这些新技术为分离回收铟提供了新的选择。
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