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1、1锌粉置换沉铟小型试验报告一、 前言来宾冶炼厂于 2010 年进行了热酸还原-赤铁矿法沉铁工业试验。在试验的氧化锌粉中和沉铟工序中出现了沉铟渣品位低，渣量大的现象。针对此现象，2010 年 10 月，冶金室进行了锌粉置换沉铟小型试验。二、 试验原料1、工业试验所产预中和后液表一 预中和后液成分表元素Zn g/lIn mg/lFe g/lAs mg/lSb mg/lCu g/lCd g/lH2SO4 g/l 1146.3490.659.2718059.350.230.93 21805.25 3114.7520015.920.624.42、锌粉：分析纯锌粉、工业锌粉3、工业氧化锌元素ZnInFe
2、含量（%）60.690.162.59三、 试验过程及数据分析1、试验条件a、锌粉置换试验条件本次试验，每周期投入预中和后液 3 升，投入不同锌粉量。从试验的沉铟率来确定锌粉的最佳加入量。反应时间：1 小时2反应温度：5060b、氧化锌粉中和沉铟对比试验条件反应温度：90反应终点：PH=4.0反应时间：0.5 小时2、试验现象a、 锌粉置换试验锌粉投入初期有气泡产生；反应结束后渣呈黑色团状悬浮；溶液呈绿色；极易过滤。b、氧化锌粉中和沉铟对比试验在逐步加入氧化锌的过程中，溶液由绿色逐渐转为黄褐色；反应结束后渣呈褐色；溶液呈黄褐色；可过滤。3、试验结果表二 第一组试验结果(分析纯锌粉)第一组试验所用
3、原料溶液成分如表三表三 第一组试验所用原料溶液成分原料成分Zn g/lIn mg/lFe g/lAs mg/lSb mg/lCu mg/lCd mg/l 预中和液146.3490.659.2718059.350.230.93表四 第一组试验结果沉铟后液成分序 号沉铟原 料投料 量 g/lZn g/lIn mg/lFe g/lAs mg/lSb mg/lCu mg/lCd mg/l 12157.6953.239.665037.970.110.2 23143.337.899.3611034.350.110.84 3锌粉 4345143.486.29.620.140.18 5氧化锌8.67187.2
4、911.850.111.32 渣成分产渣 g/lZn %In %Fe %As %Sb %Cu %Cd % 11.5617.522.528.615.215.5910.271.69 22.8344.443.433.7550.116.467.38 311.6632.80.791.951.922.451.640.88 4锌粉11.3337.150.912.11.70.231.736.71 5氧化锌11.3326.590.626.152.222.70.740.29使用分析纯锌粉置换，以每升溶液加入 3. 0g 锌粉，可以使置换后液含铟降低到 7.89mg/L，沉铟率 91.3%，沉铟渣含 In3.43%
5、，进一步加大锌粉加入量到每升溶液加入 4.0g 锌粉，对沉铟率提升不明显，但沉铟渣含 In 降低到 0.79% ，In 的富集程度降幅大，在锌粉投入量为 3g/l 时，锌粉置换沉铟率与氧化锌中和沉铟率相当。表五 第二组试验结果（工业锌粉）预中和液成分沉铟后液成分渣成分序 号沉铟原 料投料 量 g/lIn mg/lH2SO4 g/lIn mg/l产渣 量 g/lZn %In %12.51202.915.145.15 23223.3317.095.31 33.5244.3719.684.58 4锌粉4115.1724.94.63 5氧化锌101805.253717.926.761.35使用工业锌粉
6、置换，以每升溶液加入 3. 0g 锌粉，可以使置换后液含铟降低到 22mg/L，沉铟率 88%，沉铟渣含 In5.31%，进一步加大锌粉加入量到每升溶液加入 4.0g 锌粉，可以使置换后液含铟降低到 11mg/L， ，沉铟率 93.9%，得到明显提高，沉铟渣含 In 仍达到4.63% ，以每升溶液加入 4.0g 锌粉为宜，4在锌粉投入量为 3g/l 时，锌粉置换沉铟率与氧化锌中和沉铟率相当。表六 第三组试验结果（工业锌粉）预中和液成分沉铟后液成分渣成分序 号沉铟原 料投料 量 g/lIn mg/lH2SO4 g/lIn mg/l产渣 量 g/lZn %In %13324.532.535.52
7、23.5254.027.925.52 34.0214.6729.084.49 4锌粉4.5206 58391429.612.38 6氧化锌82004.405011.6734.22.08第三组试验结果与第二组试验结果相近。4、预中和终点控制用含 In 190mg/L 的热酸还原浸出液进行预中和试验，考察不同预中和终点酸度与预中和后液含铟的关系表七 预中和后液酸度与预中和后液铟含量的关系预中和后液酸度 g/l16.46 8.23 5.25 4.40 PH=2预中和后液含铟量 mg/l 24023018020077预中和要确保溶液的 In 基本不被沉淀，从表七可见，预中和终点酸度宜控制在 78g/L
8、 左右，相当于 PH 值 1.5。5、其他问题讨论a、投入足够的锌粉量，锌粉置换沉铟效率不低于氧化锌粉中和沉铟。砷、锑、铜、镉富集率高。5b、在同等沉铟率的情况下，氧化锌中和沉铟比锌粉置换沉铟投料量高 2.93.3 倍。c、在同等沉铟率的情况下，锌粉置换沉铟比氧化锌中和沉铟，铟富集率高 45.5 倍；渣量是氧化锌中和沉铟的18%25%。d、预中和后液含有一定的酸度，锌粉置换沉铟会产出一定量的氢气（H2） ；并且因为预中和后液中含砷，有可能产生砷化氢（AsH3）气体。四、 结论1、预中和终点酸度对锌粉置换沉铟的锌粉消耗量有比较大的影响，同时要确保预中和过程溶液中的铟基本不沉淀， ，预中和终点硫酸酸度宜控制在 78g/l（PH1.5） 。2、使用工业锌粉，以每升溶液加入 4.0g 锌粉（即每 m3 溶液消耗 4.0 公斤锌粉） ，可以使沉铟率达到 93.9% ，置换后液含 In 降低到 1020mg/L，铟渣含 In 达到 4.5%以上，富集程度高。渣产出量少，仅是使用氧化锌烟尘中和沉铟的渣量的 1/4。3、锌粉置换沉铟过程中会产生气体，在生产现场需加强通风。试验人员：刘俊兰 李显华 黄巧琼 苏忠规 分析人员：刘燕 李微微冶金室 2010-11-36
