[發明專利]從高爐瓦斯灰中提取金屬銦、鋅、鉍的方法

有效

• 申請號: 200710066003.5
• 申請日: 2007-06-23
• 公開（公告）號: CN101078053A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 王樹楷;王浩洋
• 申請（專利權）人: 王樹楷
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B5/10;C22B3/06;C22B3/26;C25C1/16;C22B58/00;C22B19/00;C22B30/06
• 代理公司: 紅河州專利事務所
• 代理人: 朱躍平

技術領域

本發明屬于一種從高爐瓦斯灰(泥)中提取金屬銦、鋅、鉍的方法。

背景技術

在高爐煉鐵的生產過程中，對高爐產出的荒煤氣進行除塵過程而產生的固體廢棄物，用干法布袋除塵器捕收的俗稱瓦斯灰，用濕法收塵器捕收的俗稱瓦斯泥。瓦斯灰(泥)為微粒物料，化學成分比較復雜，除鐵之外，尚含有未燃燒完全的炭和鋅、鉛、銦等少量有色金屬。如某鋼鐵公司所產煉鐵煙塵的物質組成為：Fe28％，C18％，Zn9％，Pb1％，InO.012％，S0.6％，SiO₂9％，CaO6％，C11～2％，水份5-50％。

人們一向認為瓦斯灰較難利用或者利用價值不大，將之丟棄堆存于周圍山地，長期風吹雨淋，任意飄揚流失，對周圍環境造成較大污染。中國鋼產量約為每年4億噸，居世界首位，一年產出的高爐煉鐵煙塵約280萬噸(干基)，全世界的煙塵產出量更大。隨著世界各國對環保要求的提高，對高爐煉鐵煙塵的無害化、資源化處理日益迫切。

特別應當指出的是，銦為現代電子工業、通訊工業等行業中一種十分重要的金屬材料，價值是鋅、鉛等常見有色金屬的幾十甚至幾百倍，如能開發出從高爐瓦斯灰中提取高純銦的技術，意義重大。

然而，現有技術中，從瓦斯灰(泥)中提取高純銦的技術，至今未見報道。為便于敘述起見，以下瓦斯灰均包含瓦斯泥。

發明內容

本發明的目的就是要提出一種從高爐煉鐵的瓦斯灰中提取金屬銦、鋅、鉍的方法，變廢為寶，實現這種固體廢棄物的無害化和資源化處理，并能產生較高的經濟和社會效益，以彌補現有技術的不足。

本發明提出的這種從高爐瓦斯灰中提取金屬銦、鋅、鉍的方法，其特征在于它含如下步驟：

(1)將瓦斯灰用回轉窯加入焦粉和添加劑進行還原揮發，使銦、鋅、鉛、鉍呈氣態氧化物形態富集，轉移于煙氣，鐵金屬則進入爐渣再回收；

回轉窯中加入的添加劑為石英或灰石，添加量按渣堿度予以控制。

(2)對煙氣進行收塵處理捕集鋅氧粉，達標廢氣排放；

(3)對鋅氧粉進行濕法脫氯，具體做法是：加入適當NaOH液，95℃的溫度下反復洗滌。

(4)對脫氯后的產物進行中性酸浸，控制pH值為5.2-5.4，將較易溶于酸的鋅等金屬熔浸進入中性液中，銦、鉛、鉍則留于中性渣中；

(5)對中性液進行凈化以除去殘留的鐵和鎘等，然后電解得鋅片，進而熔鑄得鋅錠產品；

(6)對中性渣加入濃硫酸進行二次高溫強酸浸出，浸渣回收鉍和鉛。浸出液為含銦料液，用P₂₀₄萃取，用鹽酸進行反萃取，經置換、熔鑄得粗銦，再經真空蒸餾脫雜和電解處理得4N-5N高純銦產品。

萃取作業中的萃取余液返回上道中性浸出作業。

二次酸浸作業的條件為起始H₂SO₄3-4N，95℃。

(7)提銦后的浸渣再用鹽酸浸出、鐵屑置換回收金屬鉍，浸出殘渣為常規煉鉛原料。

本發明將有色冶煉工藝中成熟的回轉窯還原揮發技術移植于處理黑色冶煉的固廢物，使用巧妙的工藝配方和合理的設備改造，保證了高效、連續和大規模地生產，產出富集比達五倍以上的含銦氧化鋅粉，為下步的濕法提取奠定了基礎。回轉窯還原揮發處理煉鐵煙塵所得氧化鋅粉是一種淡綠色粉末，除含有色金屬鋅、鉛、銦外，還含有5-9％的有害雜質——氯和氟。現有煉鋅廠皆不能直接使用此類原料來生產電鋅，而只能用之生產硫酸鋅，二種產品價值相差巨大。本發明則能從氧化鋅粉直接生產出電鋅的，實現了現有技術的重大突破。本發明對含銦浸出液采用變價化合物還原-P₂₀₄萃取-置換工藝，可以經濟有效地提取銦，使工藝順暢，得到含In＞99％的粗銦。現有技術對粗銦的提煉采用化學精煉-多次電解的工藝，費時費錢，而且難以得到5N級的高純銦，本發明采用直空蒸餾-電解工藝做到了較低成本獲得質量穩定的4N-5N高純銦。

本發明亦可應用于處理煉鋼電爐煙塵、其它氧化鋅物料等而回收鋅、銦等金屬。

附圖說明

附圖為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

實例一以上文提到的某鋼鐵公司所產煉鐵煙塵(瓦斯泥)為例，其物質組成為：Fe28％，C18％，Zn9％，Pb1％，In0.012％，S0.6％，SiO₂9％，CaO6％，Cl1％，水份30％。