【摘要】：為了探討銦錫合金中的銦、錫金屬進(jìn)行有效分離和回收的方法,本課題利用含銦合金廢料進(jìn)行回收,降低了原生銦錫礦石資源消耗,同時(shí)也為企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展起到了重要作用。本文研究探討了從銦錫合金廢料中回收金屬銦和錫的實(shí)驗(yàn)方法、工藝流程、生產(chǎn)控制、設(shè)備配置等。采取實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、半工業(yè)化實(shí)驗(yàn)、工業(yè)化生產(chǎn)等步驟,通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)理分析,摸索探討最佳工藝參數(shù),最終確定了工藝流程簡(jiǎn)單、技術(shù)操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)的濕法處理工藝,并在優(yōu)化工藝流程和設(shè)備配置的基礎(chǔ)上進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn)。主要研究結(jié)論如下:在對(duì)比分析各種回收方法的前提下,采用顆粒化(水淬)、酸溶、凈化、置換、堿煮和電解的簡(jiǎn)便操作工藝,從銦錫合金廢料回收精銦和粗錫。1.顆�；�(水淬):熔融合金液采取高壓水沖擊水淬法細(xì)化顆粒。將銦錫合金廢料加熱熔融后,利用高壓水槍的水流沖擊制得細(xì)小的金屬顆粒(合金銦花),水槍壓力1kg~2kg,制得的顆粒大小1mm~8mm,形狀不規(guī)則。2.酸溶:攪拌次數(shù)越多,酸溶反應(yīng)越快。粒徑分布為4mm以下為70%,7mm~8mm為6%以下時(shí)反應(yīng)最佳,并且實(shí)際操作中也比較好控制。當(dāng)液固比(鹽酸體積與合金重量比值)在(4.5~5):1時(shí),酸溶速度較快,對(duì)下道粗銦板置換錫的影響也較小。Sn與HCl反應(yīng)只生成Sn2+。將未溶的難溶合金采取硝酸與鹽酸比例為1:20的溶液溶解效果最佳,采用該比例溶解,溶液中的HNO3不過(guò)量,基本都與HCl反應(yīng)生成了NOCl、Cl2。3.凈化:加入粗銦量越大,凈化反應(yīng)越快;酸度對(duì)反應(yīng)速度影響不大。凈化過(guò)程:Sn2+:Sn4+為(1.3~1.8):1;粗銦消耗:粗錫產(chǎn)量為(0.97~1.26):1;剝錫初期,頻次為30min~40min為宜,后期剝錫頻次為1h。4.置換:Fe3+和Fe2+對(duì)置換速率會(huì)有影響。置換過(guò)程中,酸度控制在90g/L~110g/L左右時(shí),產(chǎn)出銦速度快,鋅錠消耗少。中間反應(yīng)階段,酸度消耗不大,加酸周期在每2h~3h加1次,后期酸度消耗較大,但此時(shí)銦含量較少,視反應(yīng)時(shí)間和消耗而定,加快或延長(zhǎng)加酸周期。鋅錠消耗:粗銦產(chǎn)出為(1.46~1.65):1;反應(yīng)初期,剝銦周期控制在20min左右為宜,然后延長(zhǎng)時(shí)間為1h~2h。5.堿煮:堿煮溫度越高,堿煮銦回收率越高,堿煮溫度控制在350℃~450℃最佳,堿煮銦回收率能達(dá)到90%~96%;氫氧化鈉加入量對(duì)堿煮回收率影響不大。利用氫氧化鈉進(jìn)行錫堿煮回收率不理想;利用錫還原爐進(jìn)行錫熔解回收,回收率較理想,且還原爐堿煮溫度越高,錫回收率越高,還原溫度控制在600℃~700℃最佳,堿煮錫回收率能達(dá)到91%~97%。6.電解提純、鑄錠:利用豫光鋅業(yè)公司銦電解提純成熟工藝,將粗銦板進(jìn)行電解提純和鑄錠。每批每次往槽中加入55~60片陽(yáng)極板進(jìn)行電解�？刂撇垭妷�0.2V~0.3V、電流密度30 A/m2~50A/m2、電解液溫度20℃~30℃,除隔、鉈后鑄錠,得到符合YS/T257-2009中In99995牌號(hào),銦含量≥99.995%的精銦。該課題實(shí)現(xiàn)從銦錫合金中回收金屬銦和錫金屬,粗銦、粗錫回收率達(dá)到95%以上。利用廢舊合金提純金屬,相對(duì)于從含銦冶煉渣中提純銦等金屬,設(shè)備投入大大減少,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便,化學(xué)品使用量少,環(huán)保效益顯著。達(dá)到了資源的綜合回收利用、清潔生產(chǎn)和環(huán)境友好材料開(kāi)發(fā)的多重目的,是一種符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)理念的清潔生產(chǎn)技術(shù)。
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TF843.1;TF814
【圖文】：

圖 1-1 銦提取的原則流程圖Fig. 1-1 The principle flow chart of indium extraction領(lǐng)域、生產(chǎn)現(xiàn)狀白色的金屬，其熔點(diǎn)低、可塑性好、耐腐蝕、抗是青銅，它的熔點(diǎn)較純銅低，鑄造性能比純銅好被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)，就很快得到了廣泛應(yīng)用，并在人類(lèi)這便是“青銅器時(shí)代”。錫以用于制造馬口鐵（鍍。還可以制作焊料、以及各種合金如青銅、黃物。還原熔煉是生產(chǎn)錫的主要方法之一，它以中要由煉前處理、還原熔煉、爐渣熔煉，以及則流程見(jiàn)圖 1-2 所示。

圖 1-2 錫提取的原則流程圖Fig. 1-2 The principle flow chart of tin extraction采及利用在我國(guó)有悠久的歷史，目前我國(guó)仍是世界產(chǎn)錫大占重要的地位。傳統(tǒng)的熔煉為兩段熔煉法。1）一次熔煉第較弱的還原條件及適當(dāng)溫度下還原精礦產(chǎn)出粗錫（含鐵<1的富渣。即一次熔煉。2）二次熔煉第二段熔煉富渣，在高入石灰石等溶劑等溶劑還原產(chǎn)出鐵錫合金和貧渣，得到的。這是二次熔煉。目前工廠中爐渣的熔煉已被煙化爐揮發(fā)銦錫合金的回收方法資源再生利用及回收，特別是資源回收含貴金屬?gòu)U料回收的重要途徑。從廢舊銦錫合金中回收金屬銦和錫，已成為來(lái)源。目前我國(guó)對(duì)銦錫合金回收主要采用堿法分離法、真硫化沉錫法等方法等方法[8，9]。

4圖 1-3 堿法分離法工藝流程圖Fig. 1-3 The flow diagram of alkaline separation process.2 銦錫合金真空蒸餾法該銦錫合金真空蒸餾分離銦和錫的方法，是將銦錫合金物料加入到真空爐控制爐內(nèi)的真空度、溫度、以及蒸餾時(shí)間，使金屬銦和錫分離[10,11]。該工藝處理有色金屬冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的銦錫合金、銦錫渣等。通過(guò)真空蒸餾工藝，

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 何學(xué)斌;王正民;周璽;;濕法煉鋅過(guò)程中銦的富集回收研究[J];商洛學(xué)院學(xué)報(bào);2011年06期

2 ;Flotation of indium-beard marmatite from multi-metallic ore[J];Rare Metals;2008年02期

3 普世坤;嚴(yán)云南;蘭堯中;;銦精礦中銦等金屬的綜合回收工藝研究[J];中國(guó)有色冶金;2012年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李冬生;真空蒸餾—區(qū)域熔煉聯(lián)合法制備高純銦的研究[D];昆明理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2786009