銦資料匯總(共34頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上（中南）銦的精煉是指除去原料銦中的一些雜質(zhì)元素,而雜質(zhì)中最難以除去的主要是鎘、鉈、錫、鉛等,這是由于這四種元素的化學(xué)電位與銦的電位相近,必須通過控制電解液的組分進行精煉提純。區(qū)域熔煉法（周智華）：由于銦具有較低的蒸氣壓,采用區(qū)域熔煉的方法,可使其它一些不能和銦起作用的雜質(zhì)揮發(fā),如分離B、Au、Ag、Ni等。尤其適合于銦汞齊精煉后的處理。將汞齊電解后的銦置于涂炭的石英舟中,在溫度600700,真空度1.33×10-21.33×10-3Pa下,處理34 h,汞含量可降低至0.08g/g。但S、Se、Te等對銦具有更高的親和力,不能用區(qū)域熔煉法分離。電解

2、法：化學(xué)電位比銦低的金屬雜質(zhì)沉積在陽極,成為陽極泥;而化學(xué)電位比銦高的金屬,若將其濃度降低到足夠低的程度,則殘留在電解液中而不至沉積在陰極。電解法按照電極狀態(tài)的不同,可以分為2大類:液體銦汞齊電解法和固體銦陽極電解法。而通常所說的電解精煉法是指固體銦陽極電解法。銦汞齊電解法：由于銦在汞中有較大的溶解度(70.3%,銦的原子百分數(shù)),而其它雜質(zhì)元素難溶于汞,故可用此法來精煉銦。Gaumann最先提出用汞齊電解法精煉銦,發(fā)現(xiàn)該方法制得銦純度高,但同時也發(fā)現(xiàn)該方法不能通過一次電解將雜質(zhì)降低到需要的范圍。采用階梯式雙性汞齊電極和點陰極的電解槽進行多次精煉,可使雜質(zhì)含量進一步降低。銦汞齊電解法的優(yōu)點有:

3、使用銦汞齊電極,由于雜質(zhì)擴散速度快,可避免電位較正的雜質(zhì)在陽極表面累積。雜質(zhì)元素有一部分不溶于汞,而銦能較好地溶于汞,在陽極過程中即電解汞齊時,銦又能和雜質(zhì)較好分離。純度比固體銦陽極電解法的純度高。但該法也有它的不足之處:銦對汞具有高親和性,導(dǎo)致難以除去汞。高溫除汞造成產(chǎn)品容易被容器材料污染。必須利用一系列其他高純試劑。汞具有毒性。陽極銦電解法：由于銦中鎘、鉈電位與銦很接近,難以通過電解法將其除去,往往需對其進行預(yù)先純化。往銦中加入20%的KI的甘油溶液和單質(zhì)碘,熔融,生成絡(luò)合物K2CdI4。該方法操作簡單,除鎘效果好。開發(fā)了在甘油電解質(zhì)中電解精煉除鎘的工藝,在含有10%的氯化鋰和10%的碘化

4、鉀的甘油電解質(zhì)中將雜質(zhì)從液態(tài)銦陽極中氧化,并使之從陽極遷移至陰極而沉積除去,已在車里亞賓斯克電解鋅廠實現(xiàn)工業(yè)化。金屬鉈的去除采用氯化法。用氯氣作為氯化劑,在200350下作用13 h,Tl的含量可降低至2g/g,甚至達0.4g/g。或利用NH4Cl除鉈,將ZnCl2和NH4Cl按質(zhì)量比為31組成的熔融體,在250下作用13 h,鉈首先進入熔體。采用NH4Cl的甘油溶液熔煉金屬銦,也可以除去銦中60%70%的鉈。用KI的甘油溶液和單質(zhì)碘,熔煉金屬銦,用示蹤法發(fā)現(xiàn)能除去大部分的鉈。在銦的電解精煉中,電解液和電解槽的選擇以及電解液成分、電解條件的確定都是至關(guān)重要的。常用的電解液為In2(SO4)3H

5、2SO4電解液體系或InCl3HCl電解液體系,控制pH為23,可抑制銦的水解。但硫酸鹽和氯化物作為電解液都有其不足之處。當(dāng)銦中含有鉈時,不宜采用氯化物作為電解液,因為鉈在氯化物介質(zhì)中標準電位比銦更低,使得鉈和銦一起沉積在陰極。另外,用氯化物作為電解液,在用In和HCl反應(yīng)制備InCl3過程中,由于In為高純金屬,在常溫下反應(yīng)速度極慢,必須稍微加熱,但HCl具有揮發(fā)性,加熱則揮發(fā)性加劇,因而在制備InCl3過程中,HCl消耗很大;同時在電解的過程中,由于HCl的揮發(fā)性,腐蝕其它設(shè)備,極有可能帶入新的雜質(zhì);陽極反應(yīng)有可能析出有毒且腐蝕性的氯氣,電解槽需密封,制造復(fù)雜,使用也不方便。因而盡管InC

6、l3HCl電解液的導(dǎo)電率較高,但還是不宜采用。當(dāng)銦中有鉛雜質(zhì)時,不宜采用硫酸鹽作為電解液。硫酸鉛中鉛的標準電位低,引起鉛和銦的同時沉積。同時用硫酸鹽作為電解液容易引起陽極的鈍化。但目前在工業(yè)生產(chǎn)中主要采用In2(SO4)3溶液作為電解液。這主要是由于In2(SO4)3H2SO4電解液具有穩(wěn)定性,在溶解銦過程中可以稍微加熱,腐蝕性較低,陽極反應(yīng)析出的氧氣無毒且無腐蝕性,因而電解槽可不密封,結(jié)構(gòu)簡單,操作比較方便。也有采用有機酸作為電解液,用帶隔膜的電解槽進行電解,能除去部分雜質(zhì)。在電解過程中,為了防止陽極泥顆粒在陰極沉積,可以采用隔膜將陽極和陰極隔開。能進一步提高產(chǎn)品純度。Okamoto采用陽離

7、子選擇性膜來防止電解過程中氯氣的產(chǎn)生。離子選擇性膜性能比普通隔膜要好,但離子膜制備成本高。20世紀80年代后期,用固體電解質(zhì)膜(-Al2O3)精煉銦就在研究之中。但膜易出現(xiàn)裂縫,-Al2O3顆粒使用壽命不長。也有人提出使電解質(zhì)通過活性炭層凈化的純化方法。在電解過程中,電解條件較為苛刻,In3+濃度為80100 g/L,NaCl濃度為80100 g/L,pH為23,溫度為2030,電流密度為60100 A/m2。通過1次或2次電解可除去銦中的大部分雜質(zhì)。為了增加產(chǎn)品的產(chǎn)量,可先采用100 A/m2的電流密度進行電解。電解液的pH值控制在23,可以有效的防止銦的水解。周智華探討酸度對電解精煉的影響

8、以及錫離子在電解過程中的行為,指出電解液的pH值控制在23,能有效地降低銦中雜質(zhì)的含量。同時株州冶煉廠的實踐證明在一次精煉中,pH值為22.5的電解液可以防止陰極析出含量最高,危害性最大的錫。為了在陰極得到致密的沉淀,必須往電解液中加入添加劑,如明膠或明膠和有機酸的混合物,這樣能抑制陰極上的樹狀結(jié)晶和結(jié)瘤的生長。電解中陰極材料的選擇較為苛刻,采用較多的為高純銦片,但也有采用高純鋁、鈦甚至不銹鋼作為陰極,但效果不如純銦片好。電解法精煉銦工藝流程短,操作簡單方便,能進行大規(guī)模生產(chǎn),獲得產(chǎn)品純度高(可達56 N),但必須完成電解液成分、陰極材料、電解槽的選擇和電解條件的確定。用以上方法中的任何一種都

9、不能獲得大多數(shù)雜質(zhì)含量少于0.10.001g/g的金屬銦,為了制備更低雜質(zhì)含量的高純銦必須綜合多種提純方法,得出一個更好的純化工藝流程。采用包括低鹵化合物法-電解精煉-高真空蒸餾法的聯(lián)合工藝,該方法具有很大的發(fā)展前景。采用這種工藝方法獲得了高質(zhì)量高純銦產(chǎn)品。質(zhì)子分析和中子活化分析指出,在48種被分析的雜質(zhì)中,15種雜質(zhì)的含量低于0.001g/g,30種雜質(zhì)的含量低于0.01g/g,僅有3種雜質(zhì)(Al、Ca、Ba)的含量為0.01g/g。采用真空蒸餾-電解精煉-拉單晶工藝可制備69 N的高純銦。廣西銦產(chǎn)量占國內(nèi)總產(chǎn)量的67%左右,年產(chǎn)量約80t,但目前主要產(chǎn)品是銦金屬,產(chǎn)業(yè)相對集中在柳州高新區(qū),

10、產(chǎn)值約5600萬元,加上華錫集團公司ITO靶材,銦金屬產(chǎn)品和加工品合計年產(chǎn)值約8600萬元。廣西銦資源擁有量不僅全國第一,也是世界第一,但從銦工業(yè)的產(chǎn)品和經(jīng)濟狀況來看,與發(fā)達國家(日本、美國、韓國和歐洲國家等)相比,處于明顯的劣勢。我國銦金屬輸出到境外,發(fā)達國家把進口的銦加工成技術(shù)含量高、附加值高的高科技產(chǎn)品返銷到國內(nèi)。廣西銦工業(yè)實際處于只能向國內(nèi)外市場提供初級原材料的階段。廣西銦工業(yè)的發(fā)展,提高銦工業(yè)對廣西經(jīng)濟和社會發(fā)展的貢獻,調(diào)整銦工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),改造現(xiàn)有含銦礦山、選礦、冶煉和加工企業(yè),發(fā)展銦深加工產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)品,加強生態(tài)環(huán)境保護,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是必由之路。應(yīng)當(dāng)制訂相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策和實施措

11、施,發(fā)揮銦的資源優(yōu)勢,促進廣西銦工業(yè)的發(fā)展,把銦礦產(chǎn)資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為銦工業(yè)經(jīng)濟優(yōu)勢。地殼中銦的儲量約為0·1×10-6,銦沒有獨立可供開采的工業(yè)礦床,而是與有色金屬礦共生,閃鋅礦是最重要的含銦礦物,銅鉛硫化礦次之,其它含銦礦物有明礬石、菱鐵礦、鉬輝石等。銦的再生資源主要有ITO靶材廢料、半導(dǎo)體切磨拋廢料、半導(dǎo)體廢器件、含銦合金加工廢料、腐蝕液、廢催化劑、含銦廢儀器、硒鼓、鍺和硒整流器等。世界上銦產(chǎn)量的90%來自鉛鋅冶煉廠的副產(chǎn)物。銦的冶煉回收方法主要是從銅、鉛、鋅的冶煉浮渣、熔渣及陽極泥中通過富集加以回收。銦錠的生產(chǎn)主要采用“浸出萃取電解”法。國外原生銦產(chǎn)量(礦產(chǎn)量)約150

12、200t/a,中國約120t/a。與發(fā)達國家相比,國內(nèi)資源勘探、采礦、選礦、冶煉和加工技術(shù)與裝備都比較落后。國內(nèi)銦工業(yè)存在資源利用率低、產(chǎn)品檔次低、利潤率低和勞動生產(chǎn)率低、企業(yè)在國際銦市場相互壓價現(xiàn)象等突出問題。國外從我國進口大量銦金屬產(chǎn)品,加工成高檔產(chǎn)品,返銷到國內(nèi),這一出一進,凈贏利的仍然是國外公司。因此,從資源開發(fā)利用和發(fā)展經(jīng)濟的角度,我國必須加大、加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,發(fā)展銦深加工產(chǎn)品,提高資源利用率和勞動生產(chǎn)率,發(fā)展技術(shù)含量高、附加值高的高新技術(shù)產(chǎn)品,提高銦工業(yè)經(jīng)濟效益。國外傳統(tǒng)消費領(lǐng)域(合金、焊料和鍍層等)的銦用量在20世紀90年代沒有顯著增長,而高技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域(ITO靶材、化合物半導(dǎo)

13、體和熒光體等)的用量增長很快,高技術(shù)材料已成為銦的主要消費領(lǐng)域。近20年來,銦的生產(chǎn)增長主要是由信息產(chǎn)業(yè)和電子工業(yè),特別是電子材料生產(chǎn)的發(fā)展推動的。我國銦生產(chǎn)主要以銦金屬產(chǎn)品(國標1號銦,含銦99·99%以上)為主,由于我國電子工業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)落后,國內(nèi)生產(chǎn)的銦絕大部分(80%以上)出口到國外(美國、日本和歐洲),以出口到日本為最多。國內(nèi)銦消費量很小,年消費量不足10t。峨嵋半導(dǎo)體材料廠、南京鍺廠、葫蘆島鋅廠和柳鋅銦科技公司等可生產(chǎn)高純銦(含銦99·999%)和超純銦(純度99·9999%99·99999%)。華錫集團有限責(zé)任公司已建成一條年產(chǎn)10t IT

14、0靶材的生產(chǎn)線外,我國高技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的銦深加工產(chǎn)品品種少,產(chǎn)量低,主要依靠從國外進口。國內(nèi)銦消費量中有一半以上(超過5t/a)用于傳統(tǒng)消費領(lǐng)域。廣西是全國銦資源最豐富、又最集中的地區(qū)。廣西銦的保有儲量占全國的55%,初步統(tǒng)計在5000t以上。廣西銦礦床主要分布在河池地區(qū),大廠礦田錫-鉛-鋅礦床中伴生的銦占全國保有儲量的40%以上。國家礦產(chǎn)資源部礦產(chǎn)戰(zhàn)略研究結(jié)果表明,廣西銦儲量足夠世界用50年。廣西幾家銦金屬生產(chǎn)企業(yè)均采用“浸出-萃取-電積”工藝,與國內(nèi)其它銦生產(chǎn)企業(yè)類似,存在著如下問題:(1)設(shè)備落后,控制精度差,自動化程度低,勞動強度大;(2)生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)達國家相比較為落后;(3)銦回收率低

15、;(4)企業(yè)勞動生產(chǎn)率低;(5)環(huán)境污染嚴重。這些問題制約了廣西銦工業(yè)發(fā)展。廣西現(xiàn)有銦深加工產(chǎn)品品種少,目前只有華錫集團公司生產(chǎn)ITO靶材(10t/年),柳鋅銦科技公司生產(chǎn)5N高純銦,全區(qū)銦深加工產(chǎn)品年產(chǎn)值不過數(shù)千萬元,與銦資源大區(qū)地位極不相稱,由于銦金屬和傳統(tǒng)銦加工品已過剩,只有開發(fā)銦深加工產(chǎn)品,才能充分發(fā)揮銦資源優(yōu)勢,促進銦工業(yè)發(fā)展。今后一個時期銦產(chǎn)品主要發(fā)展電子信息、材料、環(huán)境相容材料、相關(guān)元器件和應(yīng)用產(chǎn)品。(1)各種高性能ITO靶材。開發(fā)以銦錫化合物為中心的“高性能銦靶材透明導(dǎo)電膜材顯示器件”系列新材料和器件產(chǎn)業(yè)鏈。(2)開發(fā)“金屬銦原料高純銦單晶制備切片微電子元器件”產(chǎn)業(yè)鏈。(3)以

16、金屬鋅為基材,實現(xiàn)以銦代汞、代鉛生產(chǎn)無汞鋅粉和代汞緩蝕劑,形成綠色電池材料系列產(chǎn)品。(4)開發(fā)銦的低熔點合金和焊料系列產(chǎn)品。(5)未來在材料研究基礎(chǔ)上開展元器件、零部件和終端應(yīng)用產(chǎn)品的研究開發(fā)。ITO靶材、ITO靶材用粉末產(chǎn)品、鍍膜產(chǎn)品及相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品。ITO靶材產(chǎn)品的應(yīng)用,日本液晶顯示領(lǐng)域?qū)TO的需求。我國ITO靶材絕大部分依靠從國外主要是從日本進口?，F(xiàn)市場價格約為3500元/kg,國內(nèi)企業(yè)每年耗費大量外匯進口ITO靶材。我國ITO薄膜年生產(chǎn)能力在800萬m2以上,ITO膜用銦量約30t/a,隨信息產(chǎn)業(yè)和電子工業(yè)發(fā)展,國內(nèi)ITO靶材市場需求日益增大。目前國內(nèi)已有多家企業(yè)投資研發(fā)ITO靶材,產(chǎn)

17、品質(zhì)量與國外先進產(chǎn)品相比仍有一定差距。目前形成“高銦鋅精礦原料金屬銦ITO粉ITO靶焊靶廢靶回收”完整的產(chǎn)業(yè)鏈,對廣西改變傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化具有重要的引導(dǎo)作用。透明導(dǎo)電氧化物薄膜的應(yīng)用，電子電氣應(yīng)用；透明電極表面發(fā)熱電磁波屏敝、防靜電平面顯示;液晶顯示;等離子體顯示;電致發(fā)光顯示;碳納米管顯示;調(diào)光器件;液晶、電致彩色;太陽能電池;單晶硅;非晶硅;光開關(guān);觸摸屏;攝像器件防霧防霜加熱器;汽車、火車、飛機、航天器窗用玻璃;照相機透鏡;滑水眼鏡;取暖器用的輻射極;供暖器、烹調(diào)用的加熱板儀表顯示窗;測量儀表;電子顯微鏡的窗口;CRT顯像管;半導(dǎo)體器件;包裝袋;電氣制品盒光學(xué)應(yīng)用熱屏蔽、

18、節(jié)能建筑物窗戶;加熱爐及烘烤箱的窺視窗選擇性透光;太陽集熱器;平板式玻璃基片;聚光式外管。無汞鋅粉。目前全球堿性鋅錳電池年產(chǎn)量約110120億只,需無汞鋅粉約89萬t。目前國內(nèi)堿性鋅錳電池年產(chǎn)量約20億只/a,其中無汞電池約12億只/a,需無汞鋅粉約50006000t/a。國家計劃“十五”末期無汞堿性鋅錳電池年產(chǎn)量達到30億只/a,按目前國內(nèi)生產(chǎn)增長的情況看,到“十五”末期有可能達到40億只/a以上,到2005年對無汞鋅粉的需求量預(yù)計達到2萬t/a,用銦量將達到12t/a。廣西有多家鋅冶煉生產(chǎn)企業(yè),如華錫集團公司、柳州鋅品集團公司和柳州冶煉股份有限公司等,又有豐富的銦資源,具備開發(fā)和生產(chǎn)無汞鋅

19、粉的條件。銦因其具有獨特的物理和化學(xué)性能,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生、電子計算機、太陽能電池、電子光電、國防軍事、航空航天、核工業(yè)和現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)等高科技領(lǐng)域,在國民經(jīng)濟中的作用日趨重要,已成為現(xiàn)代電子工業(yè)中必不可少的功能材料之一。它的主要用途是:生產(chǎn)銦錫氧化物(ITO)靶材(占整個銦用量的60% 70% );作為低熔點合金焊料和半導(dǎo)體化合物(InP、InAs、InSb、GalnAs等);以銦代汞生產(chǎn)綠色環(huán)保電池等。提取銦的主要原料是鉛、鋅、錫冶煉中的副產(chǎn)物,如濕法煉鋅的浸出渣,火法煉鋅的精餾渣,粗鉛精煉的浮渣,銅、鉛、鋅、錫和鋼鐵冶煉的煙塵,銅和鉛電解的陽極泥等。一些化工生產(chǎn)過程,如硫酸工業(yè)和鋅化工

20、鹽的渣,也可能成為提銦的原料。此外,由銦的再生資源回收再生銦已逐漸成為銦的重要供應(yīng)源之一?；A(chǔ)產(chǎn)品主要包括粗銦、標準銦、高純銦、銦錠、銦珠、銦箔、銦絲及銦粉等。其中，高純銦是其他衍生產(chǎn)品的基礎(chǔ)材料。衍生產(chǎn)品主要有ITO（氧化銦錫）粉體、ITO 靶材、ITO 透明導(dǎo)電薄膜、含銦半導(dǎo)體、含銦化合物、含銦合金、納米透明隔熱涂料及有機銦等。產(chǎn)品劃分為以下六條產(chǎn)業(yè)鏈：ITO 級精銦 ITO 粉體 ITO 靶材導(dǎo)電玻璃平板顯示器；高純銦粉、銦粒銅銦鎵硒薄膜含銦太陽能電池；高純銦有機銦化合物高亮度、高效率普通照明用發(fā)光二級管（LED）；高純銦磷化銦含銦電腦芯片；標準銦 ITO 粉體納米透明隔熱涂料隔熱玻璃；

21、標準銦或高純銦（銦錠、銦珠、銦箔、銦絲、銦粉）（銦釬焊材、銦代汞堿性電池原料、銦基合金、有機銦、銦其他化工產(chǎn)品）。2、3、4在試驗階段世界上銦產(chǎn)量的90%是從鉛-鋅冶煉廠的副產(chǎn)物中回收的.根據(jù)回收原料的來源及含銦量的差別,應(yīng)用不同的提取工藝,達到最佳配置和最大收益.常用的工藝技術(shù)有:氧化造渣、金屬置換、電解富集、酸浸萃取、萃取電解、離子交換、電解精煉等.當(dāng)前較為廣泛應(yīng)用的是溶劑萃取法,它是一種高效分離提取工藝.離子交換法用于銦的回收,還未見工業(yè)化的報導(dǎo).在ITO 靶材方面，我國生產(chǎn)技術(shù)落后于歐美日等發(fā)達國家8 年左右，而且僅有柳州華錫集團、株洲冶煉集團、韶關(guān)西格瑪、威海藍狐、東方鉭業(yè)等五家企業(yè)

22、生產(chǎn)TN-LCD（扭曲向列液晶顯示器）、STN-LCD（超扭曲向列液晶顯示器）等方面使用的低檔ITO靶材。生產(chǎn)高檔ITO 導(dǎo)電玻璃所使用的基板及靶材基本上依賴進口，而其生產(chǎn)線均位于3 代以下。平板顯示方面，京東方科技集團股份有限公司、上海廣電集團、昆山龍騰光電有限公司是我國規(guī)模最大、技術(shù)最先進的平板顯示生產(chǎn)企業(yè)，但其生產(chǎn)線均在5 代以下且技術(shù)更新跟不上，而國外已經(jīng)有了8 代生產(chǎn)線。我國僅在銦基礎(chǔ)產(chǎn)品及低檔產(chǎn)品的生產(chǎn)方面具有一定的規(guī)模和競爭力，并有望主導(dǎo)市場，但在深加工產(chǎn)品方面我國的生產(chǎn)技術(shù)明顯落后于發(fā)達國家很多。我國生產(chǎn)的金屬銦大部分出口到國外，只有不到20% 的銦在國內(nèi)消費，主要的消費領(lǐng)域為

23、附加值較低的TN、STN 等低檔ITO 靶材、低熔點合金含銦纖焊料、環(huán)保電池里的緩蝕劑等。同時，我國需從國外大量進口附加值高的銦深加工產(chǎn)品，尤其是用銦量最大、價格是金屬銦好幾倍的運用在TFTLCD（薄膜晶體管液晶顯示器）等方面的高檔ITO 靶材。我國所需的關(guān)鍵材料（如大尺寸、高密度、高純度的ITO 靶材，LED中的外延片、芯片等）和核心裝備基本上完全依賴進口。隨著科學(xué)技術(shù)進步，未來5 - 10年內(nèi)，普通照明用發(fā)光二極管(LED)、含銦太陽能電池等將成為世界銦工業(yè)發(fā)展道路上的又一里程碑。從銦鋅礦中回收金屬銦。傳統(tǒng)工業(yè)方法都是在生產(chǎn)鋅電解質(zhì)的過程中,順便將銦提取出來,而這些傳統(tǒng)的方法在銦的現(xiàn)代生產(chǎn)

24、工藝中仍然得到不同形式的利用,如硫酸處理法(硫酸化法)、置換沉淀法(借助金屬鋅)或水解沉淀法(借助氧化鋅)。寧順明研究了從黃鉀鐵礬渣中回收鋅銦的焙解條件:當(dāng)焙燒溫度為560620、時間為1030min時,鋅的浸出率為80%、銦為90%。沈奕林用鐵礬渣還原揮發(fā)-浸出-萃取提銦新工藝,各種有價金屬綜合回收水平高,銦回收率大于80% ,鋅鐵回收率大于96%,無新的廢渣產(chǎn)生,徹底解決了鐵礬渣污染環(huán)境的問題。從含銦鉛鋅精礦中回收銦。在密閉鼓風(fēng)爐煉鉛過程中,一部分銦富集于硬鋅中,另一部分銦富集于B塔底鉛和粗鉛中。目前處理硬鋅回收銦主要采用的是戴永年院士等研制的臥式真空爐處理硬鋅的先進工藝,該工藝可以同時將

25、伴生的稀散元素富集,以利于提取。此方法與隔焰爐電爐處理硬鋅工藝相比,具有明顯的優(yōu)勢。李淑蘭用真空蒸餾法從底鉛中分離出Pb、Zn、As等易揮發(fā)組分,將Ge、In、Ag富集于蒸餾殘渣中。從復(fù)雜銻鉛精礦中提銦。魯君樂提出了從含銦低的復(fù)雜銻鉛精礦中富集銦的方法。用新氯化-水解法處理廣西大廠脆硫銻鉛精礦,該法能將銦逐步富集,最終成適于常規(guī)流程處理的銦精礦。此方法的優(yōu)點是可使銦富集42倍多,從含銦0.041%的極復(fù)雜的脆硫銻鉛精礦制取了品位高達3. 62%的銦精礦。從鋁鐵鋅渣中富集回收銦,丁世軍采用正交試驗的方法,研究鋁鐵鋅干餾渣煙化富集銦技術(shù)的最佳工藝參數(shù),討論了各因素對銦揮發(fā)率的影響。從鋁鐵鋅渣中采用

26、干餾與煙化兩段火法富集而后進入傳統(tǒng)的浸出、萃取技術(shù)回收銦。干餾技術(shù)能有效地進行銦鋅分離,將銦第一次富集于干餾渣中,銦回收率為95. 6%;煙化技術(shù)將銦與鋁和鐵分離,銦第二次富集于氧化鋅煙塵中,銦回收率為81.23%。鄭順德對鋅渣浸渣進行了酸浸、堿浸、煙化揮發(fā)等近10種處理方法探索實驗,最終選定堿熔回收銀、鉛,球磨浸出分離鍺和銦、鋅,浸出液沉鍺的工藝流程。該工藝從鋅渣浸渣得到粗鉛、鍺富集物和粗銦,銦直收率大于82%。從含銦銻渣中富集回收銦。該方法一般采用酸化浸出-萃取法從銻渣中富集回收銦。含銦銻渣固化酸化焙燒-水浸提銦實驗,控制料酸比為12(質(zhì)量比),焙燒時間2h,浸出液固比41,浸出時間1.5

27、h,銦浸出率達93%以上。雷存喜從冶煉銻渣浸出液中有效地分離銦與銻、鐵的工藝條件,銻渣浸出液經(jīng)P204-煤油溶液萃取、草酸溶液洗滌有機相和稀鹽酸反萃取,可制得純度為90%以上InCl3溶液,并利用稀鹽酸循環(huán)反萃取,使銦富集濃度達到2530g/L。銦在冶煉煙灰中主要以In2O3, In2S3和In2(SO4)3等物相存在。從冶煉煙灰中回收銦主要采用酸浸溶劑萃取法。劉朗明采用二段硫酸直接浸出P204加煤油萃取酸洗反萃鋅板置換壓團熔鑄(NaOH)電解精煉的工藝流程處理鉛浮渣反射爐煙塵,銦浸出回收率80% 85%以上,總回收率為73%。王少雄用H2SO4加NaCl處理某廠鉛銻煙灰全濕法流程,在酸浸過程

28、中加入NaCl有利于進一步提高銦的浸出率。蔣新宇對鉛煙灰進行酸化焙燒水浸,銦浸出率提高到88%以上。張詮從高鋅煙灰中提取鋅及有價金屬銦的富集, pH=5.2時,Zn的浸出率達81%,銦在終酸濃度為53. 65 g/L時浸出率達92%。曹應(yīng)科采用逆流氧化酸浸法和硫酸化焙燒浸出法從銅鼓風(fēng)爐布袋塵和銅轉(zhuǎn)爐布袋塵中提銦,前者銦回收率65%左右,而硫酸化焙燒浸出法銦回收率90%。一般由ITO廢靶材合金、含銦廢合金料和含銦廢液中回收銦。劉家祥以ITO廢靶材為原料進行鹽酸溶解、鋁置換和電解,粗銦的回收率可達到97%,金屬銦總的回收率大于93%,得到純度99.995%的金屬銦。儂健桃從ITO廢靶料中回收稀有金

29、屬銦的方法,其中銦、錫分離復(fù)雜。蔣志建對含銦銅銀工業(yè)廢料以酸溶水解除銦氯化沉銀工藝處理,可分離出銦、銅、銀,所得金屬中銦、銅、銀質(zhì)量分數(shù)均大于99. 99%,解決了廢渣污染問題,資源得到了回收利用。電解法是最常用的銦精煉方法,我國目前生產(chǎn)4N精銦的企業(yè)都采用電解精煉法。為了得到5N、6N或更高品級的高純銦,電解作業(yè)有可能進行兩次或三次,但電解之前往往需預(yù)先脫除電位與銦相近的金屬鉈和鎘等。中用NH4Cl的甘油溶液熔煉氯化除鉈,可除去精銦中60% 70%的鉈。韓翌采用甘油碘化鉀方法有效地除去了粗銦中電位和In相近的Cd、Tl雜質(zhì),除Cd率可達98. 6%、除Tl率可達60.3%。將所得銦鑄成陽極,

30、在合適的工藝條件下進行電解精煉,可得到純度為99.96%的一次電解銦,經(jīng)過二次電解后銦的純度可達到99. 995%。李鐵柱電解液成分,槽電壓、電流密度、電解溫度等因素對銦質(zhì)量的影響,并提出了合理的電解工藝條件,得到精銦含In99.993%。真空蒸餾法,是利用粗銦中各組分在同一溫度下蒸氣壓和蒸發(fā)速度的不同,控制適當(dāng)?shù)臏囟?使各組分選擇性揮發(fā)和選擇性冷凝,分別在蒸餾出來的氣相和殘余的液相中富集,從而達到提純金屬銦的目的。該法生產(chǎn)高純銦流程簡單,無污染,低能耗。但對于飽和蒸氣壓和銦相近的金屬(如鉛)則無法用真空蒸餾的方法除去。魏昶采用真空蒸餾法從粗銦中直接脫除鎘、鋅、鉈、鉛、鉍等雜質(zhì),在真空度203

31、0Pa下,控制兩段溫度段(700和1000)進行120min的真空蒸餾,粗銦中鎘、鋅、鉍、鉈完全除去,可滿足高純銦要求。吳成春在450500及真空度2030Pa的條件下蒸餾粗銦2h,除鎘率可達97% 99%。區(qū)域熔煉法。由于銦具有較低的蒸氣壓,采用區(qū)域熔煉法可使其它一些不能和銦起作用的雜質(zhì)揮發(fā),如Au、Ag、Ni等,尤其適于銦汞齊精煉后的處理。將汞齊電解后的銦置于涂碳的石英舟中,在溫度600700、真空度1. 33×10-21. 33×10-3Pa下,處理34h,汞含量可降低至0. 08g/g。區(qū)域熔煉法操作方便,效率較好,適于制備高純銦。高純銦的生產(chǎn)金屬銦一般不單獨使用,

32、而在現(xiàn)代高科技中用于制備半導(dǎo)體化合物、熒光體材料、高檔ITO靶材、半導(dǎo)體摻雜劑、焊料等所要求的銦的純度都較高。目前國內(nèi)外提純銦的生產(chǎn)方法較多,有真空蒸餾法、電解法、區(qū)域熔煉法、金屬有機化合物法、低鹵化合物法、離子交換法等。但用以上單一的制備方法均不能獲得高純及超高純金屬銦,必須采用聯(lián)合流程。通過真空蒸餾制備高純銦的聯(lián)合方法: 4N銦在170178下通過甘油碘化鉀除隔,再在1.30.13Pa、800850下進行真空蒸餾,最后加入Na2CO3進行蘇打精制,可制得5N6N的高純銦。通過真空熔煉后電解精煉的制備高純金屬銦的方法,能制得7N8N以上的金屬銦。周智華采用電解精煉-區(qū)域熔煉法,獲得了99.

33、9 999%的銦。采用氧壓酸浸或密閉浸出,可使呈硫化物或結(jié)合態(tài)的銦得以浸出,提高金屬的回收率,簡化提取工藝。周勤儉采用氧壓酸浸技術(shù)處理含有銦鎵鍺鎘的銅鋅鉛混合精礦。銦、鎵、鍺、鎘的浸出率分別達到96.4%、97.1%、85.2%、98.6%。在浸出液回收銅鋅的過程中,銦、鎵、鍺、鎘都得到了不同程度的富集,其中鎘主要富集在凈化渣中,銦、鎵、鍺則主要富集在沉鐵渣中,富集倍數(shù)分別為: In 2.2、Ga2.0、Ge1.4、Cd10.5。氧壓酸浸工藝可以綜合回收銦、鎵、鍺、鎘等稀有元素,是一種較有發(fā)展?jié)摿Φ奶徙煼椒?。無鐵渣濕法煉鋅提銦鋅是由中南大學(xué)與柳州華錫集團聯(lián)合開發(fā)的新工藝。常規(guī)煉鋅方法,無論是中

34、浸渣揮發(fā)處理,還是中浸渣熱濃酸浸鐵礬法除鐵,都存在著提銦流程長、銦回收率低、提銦過程產(chǎn)生較大污染等缺點。唐謨堂提出了一套鋅、銦清潔生成工藝。該方法在保留傳統(tǒng)濕法煉鋅主體流程和綜合回收銦流程的前提下,利用鋅精礦含有的鐵資源和部分鋅源及錳礦的錳源,直接制備高檔次的錳鋅軟磁鐵氧體材料。取消了濕法煉鋅流程中除鐵的過程,做到鐵渣和SO2零排放,簡化了提銦流程,大幅度提高了銦和鋅的回收率,解決了生成軟磁材料的鐵源。液膜分離技術(shù)是利用模擬生物膜的選擇透過性特點來實現(xiàn)分離作用的,其金屬離子可從低濃度遷向高濃度,萃取和洗脫可同時操作,具有選擇性高、傳質(zhì)速度快、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點,特別適用于低濃度物質(zhì)的富集和回收

35、。因此液膜技術(shù)亦是高效提取和回收銦的新方法之一。馮彥琳用P507作流動載體,進行了乳狀液膜法提取的實驗研究。通過間歇式乳狀液膜法提取銦,結(jié)果表明P507加藍113A加煤油乳狀液膜體系可高速、有效地遷移銦,銦的提取率達99%以上。湯兵用一個氧化還原結(jié)晶液膜法提取單質(zhì)銦的新方法,銦的遷移率為96. 2%,金屬銦回收率89. 6%,而鋅遷移率僅為0. 38%,且在水相中不被還原。該領(lǐng)域存在的問題、建議與展望中國雖然銦資源和產(chǎn)量均居世界第一,但是在高新技術(shù)研發(fā)、深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)和市場占有及經(jīng)濟效益方面與發(fā)達國家有很大差距。僅有峨嵋半導(dǎo)體材料廠、南京鍺廠等少數(shù)幾家企業(yè)生產(chǎn)5N7N高純銦,產(chǎn)量很有限。價格

36、昂貴的銦的高純度無機和有機產(chǎn)品在個別研究院和高校雖有研究性開發(fā),但未見有企業(yè)規(guī)?；a(chǎn)的報道。雖然中國已有株洲火炬集團、華錫集團、寧夏905集團投資建成生產(chǎn)線進行工業(yè)化生產(chǎn)ITO靶材,打破了進口靶材一統(tǒng)天下的局面,但因質(zhì)量及技術(shù)水平與進口產(chǎn)品有差距,還不能占據(jù)中國的主要市場。目前中國銦產(chǎn)業(yè)的基本狀況是70% 80%的銦都出口到了國外(主要是日本),而增值幾倍甚至幾十倍的深加工產(chǎn)品又銷回國內(nèi),形成初級產(chǎn)品(銦錠)大量出口、高端產(chǎn)品(ITO靶材、銦鹽、低熔點焊料及高檔LCD等)卻依賴進口的局面。鑒于以上的問題,我們提出有以下幾個方面的建議:(1)進一步完善提取、提純技術(shù),提高金屬回收率和資源利用率

37、。(2)積極擴展含銦的資源(特別是銦的二次資源、含銦低品位復(fù)雜礦物)的利用。(3)加大金屬銦的深加工產(chǎn)品的研制,開發(fā)新的用途。以上是現(xiàn)狀一氯化銦在水溶液中能按下列反應(yīng)式發(fā)生歧化:3InCl=2In+InCl3加之在水溶液中有可能通過改變?nèi)芤旱臏囟群吞砑颖砻婊钚詣﹣碛绊戙煼鄣牧６?并能在很大程度上提高銦粉的純度,因此歧化法是一種有前景的制備。高純金屬銦粉的方法。一氯化銦的制備采用金屬銦與氯化銨作用的方法,其反應(yīng)式如下:In+NH4Cl=InCl+NH3+0.5H2同樣,金屬銦中的某些雜質(zhì)也可能與氯化銨發(fā)生反應(yīng)。熱力學(xué)分析表明,銅、鎳與氯化銨反應(yīng)的等壓位變化為正值,反應(yīng)不能進行。而其他一些雜質(zhì)如錫

38、、鎘、鉛在達到一定溫度后,有可能與氯化銨反應(yīng),而鋅和鉈在室溫下即有可能反應(yīng)。因此,在制備一氯化銦時,在某種程度上也會生成一些鋁、鋅、錫、鎘、鉈和鉛的氯化物。當(dāng)這些氯化物進入水中時,只有一氯化鉈能歧化生成金屬鉈,其他的氯化物有足夠的溶解度,而錫、鉛、鉈可被金屬銦置換。衡量熔鹽電解精煉法是否能有精煉效果的一個評價指標,是被精煉金屬與雜質(zhì)金屬的電極電位差。電極電位差的測定在小型石英電解容器中進行。這些小型石英電解容器放在實驗室電爐中,溫度在200300之間,采用的熔鹽具有下列成分(質(zhì)量分數(shù)):用于銦比較電極的熔鹽的成分為40%ZnCl2、35%InCl和25%KCI;用于被測定電極的熔鹽同上述成分,

39、但另外補加了摩爾分數(shù)為3%的被測定金屬的氯化物。另外,還在質(zhì)量組成為60%ZnCl2+40%InCl的二元系和60%ZnCl2+35%InCl+25%LiCl的三元系熔鹽中進行了類似的測定。在ZnCl2-InCl-LiCl熔鹽體系中可望得到理想的精煉效果。電解時間12 h。精煉后的陰極金屬銦中其鉛、錫、鎳、鎘的含量還不能滿足In-00的要求。而在ZnCl2InClLiCl熔鹽中于220250和0.25A/cm2的電流密度下再次電解精煉后,銦產(chǎn)品中所有的雜質(zhì)含量均能滿足In-00的要求。但是,再次精煉后銦中鎘和鉛的含量仍位于允許含量的邊緣,因此最好再進行真空蒸餾凈化,以保證質(zhì)量。1用導(dǎo)電材料(石

40、墨)做的電解槽;2用鑄造介電質(zhì)做的陰極室;3隔膜;4緊固隔膜用的環(huán)狀夾;5圓盤狀石墨陰極,可在垂直方向上移動的圓盤狀石墨陰極; 6聯(lián)結(jié)陽極的導(dǎo)電板;7耐火襯里;8外殼;9加熱器;10流放口;11陰極導(dǎo)電器支架;A陽極銦（電解工藝裝置參考）生產(chǎn)精銦的原料主要是次氧化鋅浸出后的鉛錮渣，含錮0.13%一0.18%左右、鉛22%一25%、鋅12%一14%，精銦生產(chǎn)的工藝流程圖1。一般的工藝流程為:含銦物料富集浸出凈化萃取反萃置換熔鑄陽極電解銦錠。銦的提取工藝以萃取- 電解法為主，其原則工藝流程是：含銦原料富集化學(xué)溶解凈化萃取反萃取鋅( 鋁) 置換海綿銦電解精煉精銦目前回收銦在我國最常用的工藝為:(1)

41、含銦鐵礬經(jīng)干躁、焙燒、硫酸浸出、萃取、反萃、置換、堿熔、電解精煉得到精銦;(2)含銦煙塵及氧化鋅粉等粉塵物料采取硫酸浸出、萃取、反萃、置換、堿熔、除雜、電解精煉得到精銦;(3)錫電解液經(jīng)多次萃取、反萃、置換、堿熔、除雜、電解得到精銦;(4)粗鉛中提銦先進行氧化造渣,然后浸出、萃取、反萃、置換等步驟得到銦。一般回收銦的工藝流程,銦回收率僅70 %左右,造成原料浪費。采用正交試驗法對原有的工藝條件進行優(yōu)化,在不同浸取條件下進行了試驗,確定最佳工藝條件。工藝流程圖見圖1。試劑及設(shè)備試劑:銦廢渣,鋅粉(99.99 %Zn)(80120目),化學(xué)純試劑(濃H2SO4,濃HNO3,CaO,聚丙稀酰胺)及二

42、次蒸餾水;萃取劑是用P2O4和航空煤油以比例為37配制;用化學(xué)純試劑濃HCl配制成濃度為2 mol/L-1的反萃劑。設(shè)備:電磁攪拌器,火焰原子吸收光譜議,抽濾器,電子恒溫水浴鍋,燒杯,漏斗,玻璃棒,量筒,量杯。（中南）試劑硫酸、鹽酸、氯化鈉、氫氧化鈉、碘、碘化鉀等均為優(yōu)質(zhì)純或分析純。電解槽:有機玻璃,有效容積1000 mL,置于有機玻璃防塵工作箱中;精密數(shù)字酸度計: PHS-3TC型;蠕動泵: BT00-100M型;電熱恒溫水浴鍋;鎳制熔鹽凈化爐:配溫控器、鎳攪拌器和鎳坩堝。金屬銦中的雜質(zhì)含量采用輝光放電質(zhì)譜儀。(GDMS)進行分析檢測。中南：金屬銦(99·99%),H2SO4(優(yōu)級

43、純),去離子水,NaCl(優(yōu)級純),明膠(分析純),硫脲(分析純),電解槽(有機玻璃),紅外控溫?zé)?電子繼電器,酸度計,原子吸收分光光度計,直流穩(wěn)壓電源,電流表,電光分析天平。原理：通過用硫酸浸取、返浸廢銦渣富集銦,使銦從氧化銦沉淀物中轉(zhuǎn)入溶液,后用鋅粉置換富集銦。主要化學(xué)反應(yīng)如下:In2O3+3 H2SO4=In2(SO4)3+3 H2O (1) In2(SO4)3+3 Zn=3 ZnSO4+2 In (2)實驗原理：采用電解法精煉銦,電解液一般采用In2(SO4)3H2SO4體系,并加入NaCl作為支持電解質(zhì),加入明膠和硫脲作為添加劑。電解槽采用隔膜隔開,也有采用陽離子膜代替隔膜。以粗銦作

44、為陽極,高純銦作為陰極進行電解精煉,發(fā)生的反應(yīng)為陽極:In=In3+3e0=-0.33V 陰極:In3+=In-3e0=-0.33V根據(jù)生產(chǎn)工藝來看,決定銦的回收率的主要環(huán)節(jié)是浸取工段,因此本試驗重點研究浸取工藝條件,以獲取最高浸出率。影響化學(xué)反應(yīng)平衡即影響反應(yīng)進行的因素有:溫度(A)、時間(B)、液固比(C)、酸濃度(D)、是否加CaO(E)和聚丙稀酰胺(F),以上因素是影響浸出率的重要因素。（中南）除雜工藝主要由熔鹽凈化、電解、熔鑄3部分組成。原料4N金屬銦首先在甘油保護下熔化除鎘,初步凈化后鑄成陽極進行電解精煉;電解液采用硫酸銦體系,經(jīng)海綿銦置換除雜后可循環(huán)使用;析出的陰極在甘油保護下熔

45、鑄成產(chǎn)品銦錠。熔鹽凈化的反應(yīng)溫度為200220,反應(yīng)時間約2 h,實驗中I2和KI用量為理論用量的510倍;除鎘后的4N金屬銦熔鑄成陽極,以純鈦板為陰極,電解液中In2+濃度為6080 g/L , NaCl 6080 g/L,明膠1 g/L, pH值為2.02.8,電解過程中控制槽電壓為0.2 V左右,溫度2030,電流密度4070 mA/cm2,定速循環(huán)電解液。電解后的陰極銦經(jīng)洗凈后鑄錠。（中南試驗解釋）熔鹽凈化是基于鎘、鉈等金屬雜質(zhì)有著比銦對鹵化物大得多的親和力。生成的鉈、鎘等的鹵化物能很好地溶解于甘油丙三醇中,這被用作銦和鎘、鉈等雜質(zhì)的分離。除鎘等的反應(yīng)式為: Cd+I2+KI=KCdI

46、。電解法精煉的原理是:電解時,電極電位比銦正的金屬雜質(zhì)(如Sn, Pb, Cu, Ni,Ag等)沉積在陽極,成為陽極泥;而電極電位比銦負的金屬(如Al, Zn, Ga, Fe等)則進入溶液最終殘留在電解液中,陽極泥最后沉積在包裹陽極的滌綸布袋中,而溶解于電解液中的金屬雜質(zhì)可以通過定期凈化電解液除去。電解得到的陰極銦經(jīng)清洗、鑄錠后即可以達到5N銦質(zhì)量要求。實驗步驟稱取銦廢渣160.40 g于160溫度下烘3 h,烘干后重量為122.62 g。計算得出揮發(fā)份為23.53 %。(2)采用酸浸萃取置換法,稱取相當(dāng)量的廢銦渣倒入燒杯,以L/S為41加入試劑H2SO4(4.5 mol/L),用玻璃棒攪拌后

47、,再用電磁攪拌器攪拌46 h。用抽濾漏斗抽濾(濾渣回收),濾液用萃取液萃取,相比O/A為13(水相回收),有機相再重復(fù)萃取12次,最后的有機相用反萃液進行反萃,相比O/A為151(有機相回收),反萃液用燒杯裝好,加入Zn粉,在電磁攪拌器上攪拌,反應(yīng)時間不少于72 h。用火焰原子吸收光譜儀測定其含量。實驗結(jié)果:以上數(shù)據(jù)由火焰原子吸收光譜儀在波長303.5 nm,燃燒高度為20 cm,燈電流為10 mA,狹縫為2的條件下測得:標樣(含In100 ug/mL)吸光度為0.541。銦廢渣(含In80.59ug/mL)稱取銦廢渣100 g,用濃HNO3浸6 h,過濾,濾液40mL,測得其吸光度A=0.4

48、36,從而計算出銦廢渣中含量為3.2237 mg/100 g。(1)分步稱量廢渣共2400 g,反復(fù)浸取富集銦,根據(jù)含量計算其浸出率。銦實際重量為1835.28 g。每份稱取300 g銦廢渣倒入燒杯,用H2SO4(4.5 mol/L)以L/S為4：1酸浸,攪拌6 h后,浸出液作酸倒入下一份,并加入適量的H2SO4 (4.5 mol/L)酸浸6 h,之后用抽濾漏斗過濾,濾液用Fe片浸24 h,還原鐵(濾液由暗紅色變?yōu)闇\綠色),再用萃取液以O(shè)/A為1：3重復(fù)萃取,最后用反萃液以O(shè)/A為15：1進行反萃。(2)計算浸出率:以100 g烘干后銦廢渣中銦含量計算的浸出率為77.99 %。實驗步驟（酸度影

49、響）：分別改變電解液的pH值為1.5,2.5,3.5,4.5進行電解稱。電解液pH=23為最佳。取16 g金屬銦,加入25 ml濃度為49%的H2SO4使其完全反應(yīng),加入0.2 g明膠、1 g硫脲和16gNaCl并稍加熱溶解,配制成200 ml In2(SO4)3的電解液,將電解液倒入帶有陽離子膜的電解槽,攪拌,控制溫度為25,在不同的電流密度下進行電解。分別改變電解液的酸度,將電解得到的產(chǎn)品真空干燥,稱量,分析。最好的方法是加入固體NaOH顆粒。除鉈（湘潭工學(xué)院周智華）：石英坩堝中。采用NH4Cl的甘油溶液熔煉除鉈來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的除鉈方法。以NH4Cl的甘油溶液代替Cl2或ZnCl2和NH4Cl

50、的混合物,發(fā)生反應(yīng)為:2NH4Cl+2Tl= 2TlCl+2NH3+H2。銦的損失有兩種途徑:生成的大部分的InCl(2In+Cl2=2InCl)溶解在甘油溶液中,反應(yīng)后往NH4Cl的甘油溶液中加入水,發(fā)現(xiàn)有血紅色液體出現(xiàn),即證明了InCl的存在;同時生成的少量的InCl3(2In+3Cl2=2InCl3)具有揮發(fā)性,加熱時隨甘油的蒸發(fā)而揮發(fā)掉。,熔煉時間最好為20 min左右。選擇熔煉溫度為220左右。NH4Cl的甘油溶液的濃度為15%左右。結(jié)果：實驗得出了最佳工藝條件為反應(yīng)溫度為60,反應(yīng)時間為6h,液固比為41,酸度440 g/L(H2SO4),加CaO,加聚丙稀酰胺。只要控制適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)

51、(浸取、萃取、置換)條件,可高效地將金屬銦提取出來,銦回收率87 %。工藝條件合理,有效減少了資源的浪費。（影響電解原因）(l)萃取過程經(jīng)常出現(xiàn)“乳化”現(xiàn)象，由于出現(xiàn)乳化層，水相和有機相界面不清晰，部分水相進入有機相，應(yīng)在水相中的錫和鋅等雜質(zhì)大量進人反萃液，造成中和置換后海綿錮中雜質(zhì)超標，這是鋅、鍋超標的主要原因之一。(2)中和工序終點的pH值控制為2.5，雖然Fe3+、TI3+在該pH值下可水解，但部分Fe3+、TI+在pH值2.5條件下不能完全水解，造成海綿銦中銘和鐵含量升高。(3)海綿銦熔鑄的溫度和時間由操作工憑經(jīng)驗控制，人為因素影響較大，當(dāng)溫度和時間不能達到要求時，造成海綿銦中鋅、鋁超

52、標。(4)電解精煉技術(shù)條件控制不當(dāng)，電解周期(10d)過長和槽電壓(0.3V)偏高，造成標準電極電位與銦（-0.34V)相近的（-0.403v)和鉈（-0.336v)等雜質(zhì)大量進人析出銦中，這是析出銦中錫和銘超標的主要原因。(5)在粗銦鑄型前僅進行一次除鉑操作，雖然在精銦鑄型時使用較大劑量的除雜藥劑，但由于反應(yīng)不充分，精銦中的錫和鉑不能有效地被除去問。（解決辦法）1、為了確保萃取正常運行，防止發(fā)生乳化現(xiàn)象，減少水相進人有機相，從而減少鋅、銅、鍋等雜質(zhì)離子進人反萃液，在料液過濾前加人骨膠使大量的硅酸微粒聚合成硅酸凝膠過濾時被除去。骨膠加人量為0.03kg/cm3。萃取過程開始出現(xiàn)乳化物時加人適量

53、氫氟酸，使料液中的Si02與HF反應(yīng)。2、中和前在溶液里加人雙氧水，攪拌10-15min再加片堿中和，中和終點pH（2.8）值測定，改用精確度較高的pHs-10型pH計。置換出來的海綿銦及時撈出，減少在溶液中的停留時間4小時，以降低雜質(zhì)元素吸附帶人量。3、適當(dāng)提高氫氧化鈉用量，由每噸粗錮0.8kg提高至1.1kg;熔鑄溫度由200左右提高至250左右;延長反應(yīng)時間，熔鑄時間由2-3h延長至5h。電解精煉（工藝條件）精銦質(zhì)量提高的關(guān)鍵在于電解精煉過程技術(shù)條件的選擇，通過現(xiàn)場多次試驗，優(yōu)化選擇了電流密度、槽電壓、電解液溫度、酸度、電解周期、明膠用量六項重要工藝參數(shù)陰。同時，為保證技術(shù)條件有效控制，

54、購置空調(diào)調(diào)節(jié)電解室內(nèi)溫度，規(guī)定槽溫、酸度均2h測定一次。具體操作見表4。精銦鑄型前的精煉是最后一道除雜工序，它對于精銦質(zhì)量的把關(guān)，尤其是錫、鉑等雜質(zhì)的除去至關(guān)重要。韶關(guān)廠：標準電位比銦正的雜質(zhì)Ag,Cu,As由于電位正值大,所以它們電解將不溶解而基本上進入陽極泥,標準電位比銦負的雜質(zhì)如Al,Fe,Zn等將與銦一同進入電解液,但這類雜質(zhì)電負性大,且濃度很低,一般不會在陰極上析出,標準電位與銦相近的雜質(zhì)如Cd,Tl,由于標準電位相近,電解時不容易分離,所以需要用特殊的方法在電解前除去Cd,Tl.甘油碘化鉀除去Cd,Tl時基于在碘化鉀的甘油溶液中,碘化鉀與鎘生成K2CdI4絡(luò)合物,與鉈生成難溶的化合

55、物,達到完全Cd和除去部分Tl的目的.主要反應(yīng)式:Cd+I2=CdI2 Cdl2+2KI=K2Cdl4。電解時銦在陽極上不斷的溶解,在陰極上不斷的析出,雜質(zhì)絕大部分進入陽極泥部分進入電解液,從而達到提純銦的目的.電解的主要反應(yīng)式:陽極:In-3e=In3+ 陰極:In3+3e=In。條件：實驗最佳條件:溫度為160180,攪拌時間1520min,配比:銦:甘油:碘化鉀=10.30.06,碘的用量以終點為玫瑰紅色不變來判斷. 電解時選擇硫酸鹽體系電解.電解液組成范圍:In 70100g/L,NaCl70100g/L,Cd<1g/L,Pb<10mg/L,Sn<10mg/L,明膠0

56、.5g/L.電解液要求清潔,明亮無水解物.陽極、陰極:陰極與陽極相似,其面積比陽極大10%,材料為鈦板或鉭片,陽極套上隔膜袋. 最佳條件為:一次電解電流密度70 80A/m2,二次電解電流密度采用5070A/m2. 電解液pH值控制在2.02.5最佳. 溫度一般在2030為好。一次電解采用定時攪拌的方法,二次電解采用循環(huán)流動的辦法來實現(xiàn),流動速度14ml/min為宜. 極距控制在7080mm之間。擴大試驗：一次電解和二次電解連續(xù)進行了三個陽極周期的試驗.一次電解耗時16.6 d,二次電解19.3 d.處理粗銦6 450 g(除鎘后銦為5 260 g),產(chǎn)出二次電解銦3312.6 g,一次電解銦

57、1980.6 g. 將電解銦放入石墨坩堝中加熟,溫度在200300下熔化,撈去表面的渣,一次電解銦鑄成陽極,二次電解銦熔鑄成銦錠.銦的一次熔鑄直收率為98.86%,52次熔鑄直收率為99.07%.成本：銦直收率=99.05%×100%×99.82%×99.86%×99.07%=97%銦回收率:除小量機械損失外總回收率可達99%以上一次電流效率大于99%,二次可達100%。兩次直流電耗為0.43kWh/kg·In。甘油單耗0.31/kg·In,碘化鉀單耗611/kg·In,碘單耗54g/kg·In。生產(chǎn)1kg99.99%銦錠試劑和電能消耗估計46.20元.周智華（電解-區(qū)熔）：在銦的電