銦的提取過程一般可分為四個階段:(1)銦在重金屬的冶煉過程中的富集(2)富含銦物料的處理;(3)粗銦制備;(4)粗銦精煉。其提取原則流程如圖15-1所示。
銦的富集與提取
銦的富集與提取主要包含浸出、萃取、置換、電解精煉等工藝過程。
浸出
浸出一般采用硫酸體系,根據浸出液的酸度分為中性浸出和酸性浸出。中性浸出過程中,銦富集在浸出渣中,鋅進入浸出液中,中浸液固比(8~10):1、溫度80~90℃、時間6h左右、始酸120~150g/L H2SO4、終酸pH=5.0~5.4,中浸渣中銦富集約2~4倍,鋅除去60%~90%,鐵除去50%~80%。酸性浸出過程中,銦進入浸出液中,酸浸液固比(8~10):1、溫度80~90℃、時間12h左右、始酸150~200g/L H2SO4、終酸pH<1.5,銦浸出率可達到90%以上。
萃取
萃取法特別適用于含銦較低的溶液,可以明顯提高銦的回收率及富集程度,在銦的提取生產中應用廣泛。常用的萃取劑有P204、P507、P538、DEHMTPA、Cyanex923、CA-100。其中P204應用最為廣泛,采用30%P204與70%煤油,在相比0/A=1/3~1/5,溶液含錮為10~20g/L,溶液酸度為1~1.5mol/L硫酸介質中進行三級逆流萃取,銦的萃取率達99%。萃取銦有機相采用HCl反萃,可獲得純度較高的富銦溶液。
置換
反萃獲得的富銦溶液可直接采用鋅板或鋁板進行置換銦,銦以金屬銦的形式析出形成海綿錮。海綿銦經過壓制、堿熔可制得粗銦。
電解
粗銦中的主要雜質元素是Cd、Pb、Sn、T1、Fe、Zn、Cu、Al等,在電解過程中比銦電位正的雜質Ag、Cu、As、Pb、Sn基本不溶解而進入陽極泥,標準電位比銦負的雜質如Al、Fe、Zn雖然與銦一同進入電解液,但這類雜質電負性大,且濃度很低,一般不會在陰極上析出。電解液通常為硫酸體系,也可為氯鹽體系,陽極為錮板,用濾布包裹,陰極為鈦板,NaCl和明膠作為添加劑。電解電流密度80A/m2,槽電壓0.3~0.35V,同極中心距70mm;電解周期5~7d;電解液溫度20~30℃;pH=2~2.5,In3濃度80~100g/L,NaCl 80~100g/L,明膠0.5~1g/L。