[實(shí)用新型]一種粗銦置換系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320510040.1
• 申請(qǐng)日: 2013-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN203419970U
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊紅杰;岳喜龍;嚴(yán)偉;胡雪娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州寧達(dá)貴金屬有限公司
• 主分類號(hào): C22B3/46
• 分類號(hào): C22B3/46;B08B15/04;C22B58/00
• 代理公司: 揚(yáng)州市錦江專利事務(wù)所 32106
• 代理人: 江平

技術(shù)領(lǐng)域

??????本實(shí)用新型涉及冶金化工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種粗銦置換用裝備。

背景技術(shù)

??????銦在計(jì)算機(jī)、能源、電子、通訊、光電、醫(yī)藥衛(wèi)生、國(guó)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)域得到了極其廣泛的應(yīng)用。主要?dú)w結(jié)為在銦錫氧化物（ITO）薄膜材料的制造、含銦低熔點(diǎn)合金和焊料、制造半導(dǎo)體化合物材料、銦合金等四個(gè)方面的應(yīng)用，其中ITO所用的銦量占銦消耗量的70%以上。一般來(lái)說(shuō)，原料中銦含量大于0．002%就有回收價(jià)值，目前主要是從鋅冶煉中回收，在銅、鉛和錫冶煉中也有少量回收。提取原料主要為冶煉副產(chǎn)物，如濕法/火法煉鋅渣、粗鉛精煉的浮渣、生產(chǎn)廢水、銅、鉛、鋅、錫和鋼鐵冶煉的銦塵等。根據(jù)銦的來(lái)源不同，其分離回收方法也不同。目前應(yīng)用最廣泛的為萃取置換法，其原則流程分為酸浸出、萃取富集銦、置換、熔鑄和粗銦步驟。置換銦是當(dāng)今各國(guó)通用的工藝，以此獲取商品粗銦，具有簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、適用的特點(diǎn)。即利用置換劑和銦金屬電位的差異，將溶液中的銦離子還原為金屬態(tài)的銦而得到回收。可用鋅粉、鋅板或鋁板作為置換劑，其中鋁板置換得到普遍應(yīng)用。

??????在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，通常將萃取富集得到的氯化銦溶液或硫酸銦溶液放入掛著鋁板的置換槽內(nèi)，直至置換完畢后從置換槽中取出海綿狀粗銦。置換銦的技術(shù)條件為：

溶液銦含量：20-45g/l；酸度：pH0.5-2.5；溫度：80-90℃；置換時(shí)間：10-15h。

??????從鋁板置換銦的過(guò)程看，需要解決以下問(wèn)題：

????（1）鋁板置換銦過(guò)程反應(yīng)劇烈，溫度會(huì)升高，不僅影響操作環(huán)境，而且置換的銦不易成團(tuán)，顆粒比較細(xì)，容易因?yàn)閵A帶雜質(zhì)而影響質(zhì)量；因此必須采用控溫措施,確保置換過(guò)程穩(wěn)定進(jìn)行；

（2）一次性置換過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，引起鋁板消耗偏高，達(dá)到1.1kg/kgIn左右，是理論消耗的5倍以上。因此必須采取措施加快置換速度，降低置換時(shí)間，從而降低鋁板消耗。

（3）由于置換過(guò)程中容易引起局部濃度偏差較大，不利于銦離子向鋁板表面擴(kuò)散，而導(dǎo)致置換速度下降，析氫反應(yīng)、雜質(zhì)金屬被置換等副反應(yīng)增多，從而影響海綿粗銦的質(zhì)量。因此必須解決溶液與鋁板間相對(duì)流動(dòng)速度問(wèn)題，加快銦離子的擴(kuò)散。

（4）根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，在置換1-2小時(shí)內(nèi)，銦的置換率即可達(dá)到90%以上，而剩余的10%需要較長(zhǎng)時(shí)間（10小時(shí)以上）才能置換干凈（殘液含銦小于50ppm），造成了銦置換的總體生產(chǎn)效率不高，因此必須采取措施提高銦置換的生產(chǎn)效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

??????本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能達(dá)到精確控溫、置換速度快、鋁板消耗少、粗銦質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高的粗銦置換系統(tǒng)。

本實(shí)用新型包括儲(chǔ)液槽、計(jì)量泵、石墨換熱器、一次置換槽、二次置換槽、粗銦槽和循環(huán)泵；

??????所述石墨換熱器底部設(shè)置進(jìn)液口，上部設(shè)置出液口，石墨換熱器還設(shè)置蒸汽入口和冷卻水出口；

一次置換槽主要由上端開口的第一筒體組成，在第一筒體內(nèi)橫向布置有第一篩板，于第一篩板上方布置第一濾布，在第一濾布上方布置置換用的第一鋁板放置框，在第一篩板下方分別設(shè)置一次置換液出口和第一循環(huán)出液口，在第一濾布上方的第一筒體側(cè)壁開設(shè)第一粗銦出料口，在第一筒體上部設(shè)置一次置換槽進(jìn)液口；

二次置換槽主要由上端開口的第二筒體組成，在第二筒體內(nèi)橫向布置有第二篩板，于第二篩板上方布置第二濾布，在第二濾布上方布置第二鋁板放置框，在第二篩板下方分別設(shè)置第二循環(huán)出液口，在第二濾布上方的第二筒體側(cè)壁開設(shè)第二粗銦出料口，在第二筒體上部分別設(shè)置二次置換槽進(jìn)液口和循環(huán)進(jìn)液口；在二次置換槽外設(shè)置水套，在水套上分別設(shè)置進(jìn)水口和出水口；

所述儲(chǔ)液槽通過(guò)計(jì)量泵和石墨換熱器的進(jìn)液口以管道連接，在儲(chǔ)液槽和計(jì)量泵之間的管道上設(shè)有控制閥門；石墨換熱器的出液口與一次置換槽進(jìn)液口連接；

一次置換槽的第一循環(huán)出液口與計(jì)量泵的另一進(jìn)口連接；

一次置換槽的出液口與二次置換槽進(jìn)液口連接；

一次置換槽的第一粗銦出料口和二次置換槽的第二粗銦出料口分別連接在一粗銦槽的進(jìn)料口上；

二次置換槽的第二循環(huán)出液口通過(guò)循環(huán)泵與循環(huán)進(jìn)液口連接；

水套的進(jìn)水口連接在石墨換熱器的冷卻水出口上。