Способ выделения индия из отходов производства цинка Советский патент 1947 года по МПК C22B61/00 

Известно выделение индия из отходов производства цинка с предварительным получением индиевого концентрата путем выщелачивания исходного сырья серной кислотой и последующей обработкой полученного раствора ЦИНКОМ.

Настоящее изобретение предполагает выделение индия из пуссьеры с использованием для этой цели только тех реактивов, которые получаются в самом процессе цинкового производства (техническая серная кислота, цинковая пыль, кадмиевая губка).

Получение чистого металлического индия из пуссьеры, содержащей от 0,001% до 0,1% индия, предлагается осуществлять в следующие три стадии:

а)Получение из пуссьеры обогащенного индиевого концентрата с содержанием индия 0,5-5% -10% (в зависимости от содержания индия Б исходном материале).

б)Извлечение «технического металлического индия из такого обогащенного индиевого концентрата с содержанием в нем 88-96% индия.

в)Окончательная очистка металлического индия от имеющихся в нем примесей путем рафинирования его из водных растворов.

Пуссьеру, содержащую 0,001-0,1% индия, растворяют при нагревании и размещивании в 20-25% технической серной кислоте до постоянной КИСЛОТНОСТИ 5-10 г H2SO4 на 1 л. Не фильтруя, раствор постепенно нейтрализуют свежими порциями пуссьеры приблизительно до кислотности 0,5 г H2SO4 на 1 л и агитируют 3-4 часа. После отстаивания раствор отфильтровывают и направляют на упаривание для получения чистого цинкового купороса. Осадок или щламм при нагревании и помещивании растворяют дальще в технической H2SO4 (1:2) до постоянной кислотности 50-80 г на 1 л.

Нейтрализовав раствор, обожженной или окисленной пуссьерой, не содержащей в себе металлического цинка, до кислотности 3-4 г H2SO4 на 1 л, фильтруют его от нерастворимого остатка. В отфильтрованный же раствор при нагревании и помещивании добавляют небольщими лорциями цинковую пыль до полного удаления из раствора кадмия.

№ 68440

После высаждения всего кадмия, раствор вместе с металлической губкой продолжают агитировать еще 3-4 часа. При этом весь индий переходит из раствора в губку.

Фильтрат после отстаивания и фильтрования присоединяют к цинковому купоросу. Неокисленный, свежий осадок металлической губки, содержащий ориентировочно (в зависимости от состава пуссьеры) около 0,5% индия, 20-25% кадмия, 50-60% цинка, 2-5% меди, небольшие количества свинца, сурьмы, мыщьяка, висмута, железа, алюминия и др., вновь растворяют при нагревании и помещивании в 5-10i% технической серной кислоте в присутствии поваренной соли около 2-5% от веса растворяемой губки. Поваренная соль прибавляется только в случае растворения металлической губки в серной кислоте и способ-ствует более полному разделению кадмия и индия при совместном растворении их в сернокислой среде.

Известно, что индий из солянокислых растворов полностью высаждается кадмием, чего не наблюдается в сернокислых растворах.

Таким образом, прибавление небольшого количества поваренной соли к сернокислому раствору индия заметно понижает потенциал последнего по сравнению с кадмием.

Растворение индиевокадмиевой губки ведут до тех пор, пока в растворяемой губке остаются только следы кадмия, после чего к раствору прибавляют небольшое количество (100-200 г) цинковой пыли и агитируют 2-3 часа. Этим достигается полное высаждение индия, который мог частично перейти в раствор при растворении кадмиевой губки. Раствор отстаивают и фильтруют. Фильтрат используют для получения чистой кадмиевой губки и для смачивания щихты перед загрузкой ее в реторты. Осадок же, содержащий весь индий, растворяют при Нагревании и помешивании в технической серной кислоте (1:2) до постоянной кислотности 60-90 г ъ л. При этой операции, как показали анализы, весь индий практически переходит в раствор. Раствор нейтрализуют окисью цинка до 20-25 г (литр и фильтруют). Нерастворимый осадок, содержащий свинец, медь, сурьму, висмут, олово и др., присоединяется к материалу, идущему на ватержакетную плавку. В отфильтрованный же раствор, содержащий индий и цинк с примесью кадмия, сурьмы, висмута, мышьяка и др., добавляется небольшое количество (100-200 г) чистой свежеосажденной кадмиевой губки для окончательного удаления из раствора всех более благородных, чем кадмий, элементов. При этом индий почти не теряется потому, что он из кислых сернокислых растворов в присутствии более благородных, чем индий, металлов совершенно не вытесняется металлическим кадмием.

В проведенных автором опытах потеря йМдия с кадмиевой губкой составляла около 0,01% от веса взятой Кад1миевой губки. Такая губка впоследствии присоединялась к первичному индиевому концентрату, но ее можно также после полного замещения в ней к-адмия и индия более благородными элементами (сурьмой, мышьяком, висмутом, свинцом, медью и др.) присоединить к материалам, идущим на ватержакетную плавку.

В очищенный от примесей и нейтрализованный до 2-3 гл/л индиевый раствор добавляют в присутствии поваренной соли (или какихнибудь других хлоридов) небольшое количество, рассчитанное только для высаждения индия, чистой цинковой пыли или стружки и при тем-, пературе 80-90° массу помещивают 2-3 часа.

За это время индий полностью замещает цинк, образуя плотный серебристо-белый комок индиевой губки. Губку промывают в горячей