способ концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов

Формула изобретения

Способ концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов, включающий стадии экстракции с получением насыщенной индием органической фазы и реэкстракции смесью серной кислоты и хлорида натрия, отличающийся тем, что перед стадией реэкстракции проводят промывку органической фазы водным раствором 10-30 г/л серной кислоты при объемном соотношении органической фазы и водного раствора 5-10: 1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии извлечения редких и рассеянных элементов и может быть использовано при извлечении индия из сульфатных цинковых растворов.

Известны способы, включающие экстракцию индия в присутствии ди-2-этилгексилфосфорной кислоты (Д2ЭГФК) и других компонентов в разбавителе - синтетических жирных кислотах (СЖК) и реэкстракцию металла серной кислотой с добавкой хлор-ионов (см. патент 2048563. Опубликовано 20.11.95 г. Бюл. 32 по кл. С 22 В 58/00).

Недостатком указанного способа является то, что рафинат и оборотный экстрагент направляют дополнительно в аппарат на центробежное разделение водной и органической фазы, что увеличивает затраты на реализацию указанного способа.

Известен способ концентрирования индия, включающий стадии экстракции индия бинарным экстрагентом, его реэкстракции смесью фосфорной и серной кислот, обескислочивания индиевого реэкстракта и реэкстракции фосфорной кислоты (см. Цветные металлы, 1992, 2, с. 44-45).

Недостатком указанного способа является многостадийность процесса и использование дорогостоящей фосфорной кислоты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов, включающий стадии экстракции с получением насыщенной индием органики и реэкстракции смесью серной кислоты и хлорида натрия (см. Цветные металлы, 2000, 5, с. 44-45, 42-43).

Недостатком указанного способа является высокий уровень примесных ионов в реэкстракте, таких как мышьяк, кадмий, железо и т.п., что снижает извлечение индия на стадии переплавки губки и в конечном итоге в товарную продукцию.

Техническим результатом является снижение примесей в реэкстракте и повышение извлечения индия в товарную продукцию.

Технический результат достигается тем, что способ концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов, включающий стадии экстракции с получением насыщенной индием органической фазы и реэкстракции смесью серной кислоты и хлорида натрия, согласно изобретению перед стадией реэкстракции проводят промывку органической фазы водным раствором 10-30 г/л серной кислоты при объемном соотношении органической фазы и водного раствора 5-10:1.

Предложенный способ испытан в промышленных условиях. Испытания показали, что при повышении кислотности водного раствора выше 30 г/л возрастает переход индия в промывочный водный раствор, что в конечном итоге приводит к повышению потерь индия с рафинатом и снижает извлечение индия в товарную продукцию. При снижении кислотности менее 10 г/л не обеспечивается необходимое качество реэкстракта по содержанию примесей, что увеличивает потери индия при переплавке губки. При соотношениях органической фазы (о) к водному раствору (в) на стадии промывки менее 5 к 1 возрастают потери индия с рафинатом из-за увеличения объема возвращаемого на экстракцию промывочного раствора. При соотношении (о:в) более 10 ухудшается расслоение фаз и снижается извлечение индия на стадии реэкстракции.

Только в рассмотренных граничных условиях кислотности промывочного раствора и соотношениях (о: в) достигается необходимое качество реэкстракта и возрастает извлечение индия на стадии переплавки губки.

Пример.

Исходный раствор следующего состава, г/л: индий 0,3-1,5, цинк 80-120, железо общее 10-20, медь 3-10 подавали на стадию экстракции. В качестве экстрагента использовали Д2ЭГФК в растворе синтетической жирной кислоты С₇-С₉ (СЖК) при долевом количестве Д2ЭГФК 33,5%. Соотношение органической и водной фазы на стадии экстракции 1:1. Полученная после стадии экстракции насыщенная индием органическая фаза поступала на стадию промывки водным раствором 10-30 г/л H₂SО₄. Соотношение (о:в) при отмывке составляло 5-10:1. В процессе отмывки примесей мышьяк, кадмий, медь, железо переходят в водную фазу, которая отделяется от органики и подается в голову процесса вместе с исходным раствором на экстракцию. Органическая фаза после стадии отмывки поступала на реэкстракцию. Реэкстракция проходила при соотношении (о:в)=12: 1. В качестве реэкстрагента использовали раствор с концентрацией H₂SО₄ 300-400 г/л и хлористого натрия 25-35 г/л. При этом индий извлекался в водный раствор реэкстракта, а органика возвращалась в голову процесса на экстракцию.

В таблице приведены варианты способа концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов.

Как видно из приведенных в таблице данных, при использовании предлагаемого способа улучшается качество реэкстракта по составу примесей и повышается извлечение индия на стадии переплавки губки с 71,2 до 78,9%.