权利要求
步骤一，中性浸出：将次氧化锌烟尘与浸出剂混合，控制液固比4~6:1，始酸100~120g/L，终酸pH为4.0~5.5，液固分离后得到中浸液和中浸渣，中浸液送锌冶炼系统;
步骤二，高酸浸出：将中浸渣与超高酸浸出液混合，控制液固比为2~3.5:1，终酸为60~80g/L，液固分离后得到高酸浸出液和高酸浸出渣;
步骤三，超高酸浸出：将高酸浸出渣与硫酸溶液混合，控制液固比为2.5~4.5:1，浸出始酸为180~200g/L，终酸为150~180g/L，液固分离后得到超高酸浸出液和超高酸浸出渣，超高酸浸出液回用于高酸浸出步骤;
步骤四，铁粉还原：向高酸浸出液中加入铁粉，铁粉加入量为理论还原Fe3+量的6~8倍，液固分离后得还原后液作为萃原液;
步骤五，溶剂萃取：以P204与260#溶剂油组成的有机相对萃原液进行2~4级萃取，P204体积分数为25%~30%，相比O/A=1:1，得负载有机相和萃余液;
步骤六，酸洗与反萃：对负载有机相进行2~4级酸洗，酸洗剂为80~100g/L硫酸溶液，相比O/A=(15~20):1;
再进行3~5级反萃，反萃剂为2mol/L NH4Cl+4mol/L HCl溶液，相比O/A=(50~60):1，得富铟反萃液;
步骤七，置换与精炼：向富铟反萃液中加入NaOH中和至pH≈2，采用锌板置换得海绵铟，置换后液中含In3+约为50mg/L;
海绵铟经压团、铸型、电解得纯度为99.99%的金属铟产品。
2.根据权利要求1所述的一种从次氧化锌烟尘中高效回收战略金属铟的方法，其特征在于：所述步骤一中，浸出剂为除油后的萃余液、锌电积废电解液和水的混合溶液。
3.根据权利要求1所述的一种从次氧化锌烟尘中高效回收战略金属铟的方法，其特征在于：所述步骤一中，浸出温度60~80℃，浸出时间2~3h。
4.根据权利要求1所述的一种从次氧化锌烟尘中高效回收战略金属铟的方法，其特征在于：所述步骤二中，浸出温度60~80℃，浸出时间2~3h。
5.根据权利要求1所述的一种从次氧化锌烟尘中高效回收战略金属铟的方法，其特征在于：所述步骤三中，浸出温度80~90℃，浸出时间2~3h。
6.根据权利要求1所述的一种从次氧化锌烟尘中高效回收战略金属铟的方法，其特征在于：所述步骤三中，超高酸浸出渣送铅冶炼系统回收有价元素。
7.根据权利要求1所述的一种从次氧化锌烟尘中高效回收战略金属铟的方法，其特征在于：所述步骤四中，反应温度40~60℃，反应时间1~2h，将Fe3+还原为Fe2+。
8.根据权利要求1所述的一种从次氧化锌烟尘中高效回收战略金属铟的方法，其特征在于：所述步骤五中，萃余液经超声波与活性炭除油后回用于中性浸出步骤，实现酸液闭路循环。
9.根据权利要求1所述的一种从次氧化锌烟尘中高效回收战略金属铟的方法，其特征在于：所述步骤六中，反萃后得到的富铟盐酸溶液返回反萃级继续用作反萃剂，直到溶液中In3+浓度达到80~120g/L时更换新液，更换后的富铟液送精炼工序，当贫有机相分相时间>30min或循环10~15个反萃批次时，对其进行再生处理。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及有色金属冶炼技术领域，具体涉及一种从次氧化锌烟尘中高效回收战略金属铟的方法。
背景技术
[0002]铟作为关键战略稀散金属，在国防安全、航空航天、新一代信息技术、新能源及高端装备制造等战略性产业中具有不可替代的核心作用。全球主要工业国均将其列入关键矿产清单，资源安全保障需求迫切。在全球铟市场中，原生铟和再生铟构成了两大主要生产来源。原生铟作为直接从原生矿石中精炼而来的铟产品，其生产紧密依赖于锌冶炼体系。
[0003]目前，国内外锌冶炼企业大多采用湿法工艺，铟在大部分的工艺中进入锌浸出渣，通常采用火法工艺处理锌浸出渣，通过高温将浸出渣中的锌、铅及稀散金属还原挥发，铟富集至得到的次氧化锌烟尘中，但是，次氧化锌中的铟含量较低，常在1000g/t以下。现有氧化锌烟尘处理工艺能高效回收其中的有价金属锌，但对战略稀散金属铟的回收利用欠佳，其主要不足主要有：
由于次氧化锌烟尘中铟含量低，导致浸出液中铟浓度较低，对上述含铟溶液进行沉淀富集获得富铟渣，随后再浸出获得富铟溶液，以此溶液为萃原液回收铟，导致工艺流程变长、铟回收率降低;
浸出萃原液中杂质离子多，可能导致萃取过程产生第三相，将导致铟铁分离困难。
发明内容
[0004]本发明的目的是提供一种从次氧化锌烟尘中高效回收战略金属铟的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种从次氧化锌烟尘中高效回收战略金属铟的方法，包括以下步骤：
步骤一，中性浸出：将次氧化锌烟尘与浸出剂混合，控制液固比4~6:1，始酸100~120g/L，终酸pH为4.0~5.5，液固分离后得到中浸液和中浸渣，中浸液送锌冶炼系统;
步骤二，高酸浸出：将中浸渣与超高酸浸出液混合，控制液固比为2~3.5:1，终酸为60~80g/L，液固分离后得到高酸浸出液和高酸浸出渣;
步骤三，超高酸浸出：将高酸浸出渣与硫酸溶液混合，控制液固比为2.5~4.5:1，浸出始酸为180~200g/L，终酸为150~180g/L，液固分离后得到超高酸浸出液和超高酸浸出渣，超高酸浸出液回用于高酸浸出步骤;
步骤四，铁粉还原：向高酸浸出液中加入铁粉，铁粉加入量为理论还原Fe3+量的6~8倍，液固分离后得还原后液作为萃原液;
步骤五，溶剂萃取：以P204与260#溶剂油组成的有机相对萃原液进行2~4级萃取，P204体积分数为25%~30%，相比O/A=1:1，得负载有机相和萃余液;
步骤六，酸洗与反萃：对负载有机相进行2~4级酸洗，酸洗剂为80~100g/L硫酸溶液，相比O/A=(15~20):1;
再进行3~5级反萃，反萃剂为2mol/L NH4Cl+4mol/L HCl溶液，相比O/A=(50~60):1，得富铟反萃液;
步骤七，置换与精炼：向富铟反萃液中加入NaOH中和至pH≈2，采用锌板置换得海绵铟，置换后液中含In3+约为50mg/L;
海绵铟经压团、铸型、电解得纯度为99.99%的金属铟产品。
[0006]进一步地，所述步骤一中，浸出剂为除油后的萃余液、锌电积废电解液和水的混合溶液。
[0007]进一步地，所述步骤一中，浸出温度60~80℃，浸出时间2~3h。
[0008]进一步地，所述步骤二中，浸出温度60~80℃，浸出时间2~3h。
[0009]进一步地，所述步骤三中，浸出温度80~90℃，浸出时间2~3h。
[0010]进一步地，所述步骤三中，超高酸浸出渣送铅冶炼系统回收有价元素。
[0011]进一步地，所述步骤四中，反应温度40~60℃，反应时间1~2h，将Fe3+还原为Fe2+。
[0012]进一步地，所述步骤五中，萃余液经超声波与活性炭除油后回用于中性浸出步骤，实现酸液闭路循环。
[0013]进一步地，所述步骤六中，反萃后得到的富铟盐酸溶液返回反萃级继续用作反萃剂，直到溶液中In3+浓度达到80~120g/L时更换新液，更换后的富铟液送精炼工序，当贫有机相分相时间>30 min或循环10~15个反萃批次时，对其进行再生处理。
[0014]在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
1、采用酸浸-直萃工艺回收次氧化锌中金属铟缩短的工艺流程，减少了铟在沉淀富集过程中的损失;
2、采用中性浸出-高酸浸出-超高酸浸出三段浸出工艺，铟浸出率高，可达94.5%以上;
3、萃余液中的In3+浓度为5~10mg/L，萃取富集过程中铟回收率>99%;锌板置换后液中含In3+约为50mg/L，锌板置换过程中铟回收率>99.9%;
4、采用中性浸出-高酸浸出-超高酸浸出三段浸出工艺处理次氧化锌烟尘，可将大部分的锌浸出至中浸液中，使高酸浸出萃原液中Zn2+保持在50~75g/L，同时含酸60~80g/L，采用铁粉还原降低溶液中Fe3+，萃取O/A=1:1，可以有效防止第三相产生;
5、超高酸浸出液用作高酸浸出剂，高酸浸出液为铟回收萃原液，萃余液经超声波、活性炭除油后送次氧化锌中性浸出工序，中浸液送锌冶炼系统回收锌，整个工艺酸液循环利用率高，无废水产生。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本发明的工艺路线图。
具体实施方式
[0017]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
[0018]本发明提供了如图1所示的一种从次氧化锌烟尘中高效回收战略金属铟的方法，处理次氧化锌烟尘主要化学元素含量为Zn 62.48%、In 0.09%、Fe 0.25%，
包括以下步骤：
步骤一，中性浸出：将次氧化锌烟尘与浸出剂混合，浸出剂为除油后的萃余液、锌电积废电解液和水的混合溶液，控制液固比5.5:1，始酸100g/L，浸出温度70℃，浸出时间2.5h，终酸pH为4.0，液固分离后得到中浸液和中浸渣，中浸液送锌冶炼系统，中浸渣送高酸浸出;
步骤二，高酸浸出：以超高酸浸出液为高酸浸出剂，将中浸渣与超高酸浸出液混合，控制液固比为2.1:1，浸出温度75℃，浸出时间2.5h，终酸为70g/L，液固分离后得到高酸浸出液和高酸浸出渣，高酸浸出渣送超高酸浸出，高酸浸出液送铁粉间断还原除Fe3+处理;
步骤三，超高酸浸出：以硫酸溶液为超高酸浸出剂，将高酸浸出渣与硫酸溶液混合，控制液固比为3.0:1，浸出始酸为180g/L，浸出温度85℃，浸出时间2.5h，终酸为150g/L，液固分离后得到超高酸浸出液和超高酸浸出渣，超高酸浸出液回用于高酸浸出步骤，超高酸浸出渣送铅冶炼系统回收有价元素;
步骤四，铁粉还原：向高酸浸出液中加入铁粉，铁粉加入量为理论还原Fe3+量的8倍，反应温度50℃，反应时间1.5h，将Fe3+还原为Fe2+，液固分离后得还原后液作为萃原液，萃原液中Zn 71.31g/L、In 0.85g/L、Fe2+ 4.99g/L;
步骤五，溶剂萃取：以P204与260#溶剂油组成的有机相对萃原液进行3级萃取，P204体积分数为30%，相比O/A=1:1，得负载有机相和萃余液，萃余液经超声波与活性炭除油后回用于中性浸出步骤，实现酸液闭路循环;
步骤六，酸洗与反萃：对负载有机相进行3级酸洗，酸洗剂为100g/L硫酸溶液，相比O/A=20:1;
再进行4级反萃，反萃剂为2mol/L NH4Cl+4mol/L HCl溶液，相比O/A=50:1，得富铟反萃液;
反萃后得到的富铟盐酸溶液返回反萃级继续用作反萃剂，直到溶液中In3+浓度达到100g/L时更换新液，更换后的富铟液送精炼工序，当贫有机相分相时间>30 min或循环12个反萃批次时，对其进行再生处理;
步骤七，置换与精炼：向富铟反萃液中加入NaOH中和至pH=2，采用锌板置换得海绵铟，置换后液中含In3+为53mg/L，采用NaOH沉淀获得沉铟渣送锌渣处理系统回收;
海绵铟采用目前常用的熔铸-电解工艺可获得99.99%的金属铟产品。
[0019]以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
说明书附图(1)
