銦屬于稀有金屬,因其具備較強的光滲透性和導電性,主要用于生產(chǎn)液晶顯示器和平板屏幕。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。
銦的提取工藝以萃取-電解法為主,這也是現(xiàn)今世界上銦生產(chǎn)的主流工藝技術。其原則工藝流程是:含銦原料→富集→化學溶解→凈化→萃取→反萃取→鋅(鋁)置換→海綿銦→電解精煉→精銦。
在銦萃取過程中,傳統(tǒng)的所用萃取設備有混合澄清槽、噴淋萃取塔和撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床萃取器等。例如采用混合澄清槽作為萃取器,油水兩相接觸面接小,傳質(zhì)系數(shù)低,處理量較小,同時由于分離強度低,存在油水兩相分離效果差,溶劑夾帶量大的問題。
針對上述問題中存在的不足之處,鄭州天一萃取推出了CWL-M新型離心萃取工藝從含銦浸出液中萃取銦的方法,在萃取銦的過程中降低設備內(nèi)料液存量,提高分離效率,以解決現(xiàn)有技術中萃取槽料液存量大、占地面積大、分離效率低等問題。CWL-M新型離心萃取工藝方法主要為:
1、浸出:將含銦物料與硫酸混合進行浸出,浸出完成后液固分離,得到含銦浸出液。浸出時間為1.5-2h。
2、還原:將還原鐵粉加入含銦浸出液中進行反應,得到還原溶液。
3、萃取:將萃取劑與還原溶液加入CWL-M離心萃取裝置中進行萃取,得到萃取液。其中,萃取劑為p204(磷酸二異辛酯)與煤油的混合液,p204與煤油的體積比為(2-3):(7-8);萃取劑與還原溶液的體積比為(3-5):1,即有機相與水相的體積比為(3-5):1;萃取過程在離心萃取裝置中進行,采用3-5級逆流萃取。
4、反萃:將鹽酸加入CWL-M離心萃取裝置中萃取液中進行反萃,得到包含富銦有機相的反萃液;其中,反萃過程在CWL-M離心萃取裝置中進行,采用4-6級逆流萃取;鹽酸濃度為6-7mol/l。
5、銦生產(chǎn):將還原劑加入反萃液中進行反應,置換得到海綿銦;對海綿銦進行堿熔、鑄錠,得到銦錠,銦錠含銦99.72%。
該CWL-M離心萃取工藝具有以下明顯優(yōu)勢:
1、采用CWL-M離心萃取裝置進行銦萃取過程,混合時間短,兩相接觸迅速,避免了傳統(tǒng)混合澄清槽進行銦萃取時,由于混合時間過長出現(xiàn)的固體沉淀和第三相;
2、利用CWL-M離心萃取裝置的分離強度高,利用油水兩相密度差,在高速轉(zhuǎn)動離心力的作用下,可快速有效的實現(xiàn)兩相的分離,分相效果好,有利用有機相的再生使用;
3、采用CWL-M離心萃取裝置占地面積小,僅為傳統(tǒng)槽式萃取裝置的1/5,且設備內(nèi)溶液滯留量很小,減少有機相的投入成本;
4、采用的CWL-M離心萃取裝置為全密封結(jié)構(gòu),有機相揮發(fā)量少,操作環(huán)境好。操作簡單,自動化程度高,能耗低且處理量大。設備采用上懸式結(jié)構(gòu),無底部軸承與機械密封,無滲漏風險,維護簡單方便。
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