一种多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法技术

本发明专利技术涉及一种多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法，属于冶金环保技术领域。本发明专利技术采用有机溶剂从含铜、锌、铟、砷多金属的硫酸溶液中萃取铟，得到萃铟余液和载铟有机相；将得到的萃铟余液脱铜，得到脱铜后液和含铜硫化矿物；将得到的脱铜后液沉砷，得到砷酸铁晶体和沉砷后液；将得到的沉砷后液采用有机溶剂萃取锌，得到萃锌余液和载锌有机相。本发明专利技术的方法具有环境污染少、金属分离与回收效果好、经济效益好等优点。

A separation method of indium, copper, arsenic and zinc in the solution of polymetallic sulfuric acid

【技术实现步骤摘要】
一种多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法
本专利技术涉及一种多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法，属于冶金环保

技术介绍
金属是重要的基础原材料，随着原生矿物的日益减少和环保压力的加大，从冶炼中间产物等二次资源中提取金属具有重要的现实意义。在铜、铅、锌、锡、钨、锑、金等金属的冶炼过程中，会产生大量富含多种金属的二次资源，目前，从这些二次资源中提取有价金属的重要方法之一是湿法冶金工艺，其普遍采用硫酸对这些二次资源中的酸溶性金属矿物进行浸出，从而会产生大量含铜、锌、铟、砷等金属的硫酸溶液，迄今为止，还未见很好的方法对此类溶液中的金属进行有效分离，主要原因是：①金属分离时较难避免剧毒砷化氢气体、含砷废液或含砷危废渣的产生；②金属回收时，金属回收率低、金属产品品级低，多数金属产品为初级低值产品；③金属分离与回收时生产效率低，成本高。所以，研究一种多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌等金属的分离工艺，对拓宽金属资源来源、提高金属分离与回收效率、增强企业经济效益、减少环境污染具有非常重要的意义。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供一种多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法。本专利技术的方法具有环境污染少、金属分离与回收效果好、经济效益好等优点，本专利技术通过以下技术方案实现。一种多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法，其包括以下步骤：步骤1、采用有机溶剂从含铜、锌、铟、砷等多金属的硫酸溶液中萃取铟，得到萃铟余液和载铟有机相；步骤2、将步骤1得到的萃铟余液脱铜，得到脱铜后液和含铜硫化矿物；步骤3、将步骤2得到的脱铜后液沉砷，得到砷酸铁晶体和沉砷后液；步骤4、将步骤3得到的沉砷后液采用有机溶剂萃取锌，得到萃锌余液和载锌有机相。所述步骤1中含铜、锌、铟、砷等多金属的硫酸溶液中铜、锌、铟、砷的含量分别为2~30g/L、5~45g/L、0.01~0.5g/L和5~90g/L。所述步骤1中萃取铟的具体条件为：有机溶剂为10V%~40V%P204+60V%~90V%260#磺化煤油（有机溶剂由占总体积10%~40%P204和占总体积60%~90%的260#磺化煤油组成），有机相与水相体积比为1:2~1:10、萃取级数2~5级、硫酸酸度10~40g/L。所述步骤2中萃铟余液脱铜剂为含砷污酸或废水经硫化法处理得到的砷硫化物。所述步骤2中萃铟余液脱铜具体条件为：温度60~95℃，时间1~5h，砷硫化物与Cu2+的摩尔比为1:3~2:5。所述步骤3中脱铜后液沉砷的具体条件为：pH值1~4，Fe/As摩尔比1:1~3:1，(Fe+As)/O摩尔比1:1~2:1，温度90~250℃，时间2~10h。所述步骤4中沉砷后液采用有机溶剂萃取锌具体条件为：有机溶剂为10V%~40V%P204+60V%~90V%260#磺化煤油（有机溶剂由占总体积10%~40%P204和占总体积60%~90%的260#磺化煤油组成），有机相与水相体积比为1:2~1:5、萃取级数2~5级、pH值1.5~4.5。本专利技术的有益效果是：本过程中无剧毒气体AsH3产生，砷生成砷酸铁晶体，环境污染小；多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌分离各工序之间技术参数无缝衔接，金属分离与回收效率高，铟萃取率>95%，锌萃取率>90%，铜脱除率>99%，砷沉淀率>99%；以废治废，解决了含砷污酸或废水经硫化法处理所获砷硫化物难以处理的难题；生产成本低，经济效益好。附图说明图1是本专利技术工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术作进一步说明。实施例1如图1所示，该多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法，其包括以下步骤：步骤1、将2L含铜、锌、铟、砷等多金属的硫酸溶液（铜、锌、铟、砷的含量分别为2g/L、45g/L、0.01g/L和5g/L）采用10V%P204+90V%260#磺化煤油，在O/A（有机与水相体积比）=1:10、萃取级数5级、硫酸酸度10g/L的条件下萃取铟，得到萃铟余液和载铟有机相；步骤2、将步骤1得到的萃铟余液采用含砷污酸或废水经硫化法处理得到的砷硫化物脱铜，其中砷硫化物与Cu2+的摩尔比为1:3，温度95℃，时间1h，得到脱铜后液和含铜硫化矿物；步骤3、将步骤2得到的脱铜后液在pH值为4，加入和H2O2，其中Fe/As摩尔比1:1，(Fe+As)/O摩尔比2:1，温度90℃，时间4h下沉砷，得到砷酸铁晶体和沉砷后液；步骤4、将步骤3得到的沉砷后液，采用40V%P204+60V%260#磺化煤油，在O/A（有机与水相体积比）=1:2、萃取级数5级、pH值4.5的条件下萃取锌，得到萃锌余液和载锌有机相。经本实施例方法处理后，多金属硫酸溶液中铟萃取率>95%，锌萃取率>90%，铜脱除率>99%，砷沉淀率>99%。实施例2如图1所示，该多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法，其包括以下步骤：步骤1、将2L含铜、锌、铟、砷等多金属的硫酸溶液（铜、锌、铟、砷的含量分别为30g/L、5g/L、0.5g/L和60g/L）采用40V%P204+60V%260#磺化煤油，在O/A（有机与水相体积比）=1:2、萃取级数2级、硫酸酸度30g/L的条件下萃取铟，得到萃铟余液和载铟有机相；步骤2、将步骤1得到的萃铟余液采用含砷污酸或废水经硫化法处理得到的砷硫化物脱铜，其中砷硫化物与Cu2+的摩尔比为2:5，温度60℃，时间5h，得到脱铜后液和含铜硫化矿物；步骤3、将步骤2得到的脱铜后液在pH值为2.4，加入和O2，其中Fe/As摩尔比3:1，(Fe+As)/O摩尔比2:1，温度190℃，时间10h下沉砷，得到砷酸铁晶体和沉砷后液；步骤4、将步骤3得到的沉砷后液，采用10V%P204+90V%260#磺化煤油，在O/A（有机与水相体积比）=1:5、萃取级数2级、pH值2.5的条件下萃取锌，得到萃锌余液和载锌有机相。经本实施例方法处理后，多金属硫酸溶液中铟、锌萃取率>95%，铜脱除率>99%，砷沉淀率>99%。实施例3如图1所示，该多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法，其包括以下步骤：步骤1、将2L含铜、锌、铟、砷等多金属的硫酸溶液（铜、锌、铟、砷的含量分别为16g/L、32g/L、0.28g/L和90g/L）采用30V%P204+70V%260#磺化煤油，在O/A（有机与水相体积比）=1:8、萃取级数3级、硫酸酸度40g/L的条件下萃取铟，得到萃铟余液和载铟有机相；步骤2、将步骤1得到的萃铟余液采用含砷污酸或废水经硫化法处理得到的砷硫化物脱铜，其中砷硫化物与Cu2+的摩尔比为3:5，温度75℃，时间3h，得到脱铜后液和含铜硫化矿物；步骤3、将步骤2得到的脱铜后液在pH值为1，加入FeS2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤1、采用有机溶剂从含铜、锌、铟、砷多金属的硫酸溶液中萃取铟，得到萃铟余液和载铟有机相；/n步骤2、将步骤1得到的萃铟余液脱铜，得到脱铜后液和含铜硫化矿物；/n步骤3、将步骤2得到的脱铜后液沉砷，得到砷酸铁晶体和沉砷后液；/n步骤4、将步骤3得到的沉砷后液采用有机溶剂萃取锌，得到萃锌余液和载锌有机相。/n

【技术特征摘要】
1.一种多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1、采用有机溶剂从含铜、锌、铟、砷多金属的硫酸溶液中萃取铟，得到萃铟余液和载铟有机相；
步骤2、将步骤1得到的萃铟余液脱铜，得到脱铜后液和含铜硫化矿物；
步骤3、将步骤2得到的脱铜后液沉砷，得到砷酸铁晶体和沉砷后液；
步骤4、将步骤3得到的沉砷后液采用有机溶剂萃取锌，得到萃锌余液和载锌有机相。


2.根据权利要求1所述的多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法，其特征在于：所述步骤1中含铜、锌、铟、砷多金属的硫酸溶液中铜、锌、铟、砷的含量分别为2~30g/L、5~45g/L、0.01~0.5g/L和5~90g/L。


3.根据权利要求1所述的多金属硫酸溶液中铟、铜、砷、锌的分离方法，其特征在于：所述步骤1中萃取铟的具体条件为：有机溶剂为10V%~40V%P204+60V%~90V%260#磺化煤油，有机相与水相体积比为1:2~1:10、萃取级数2~5级、硫酸酸度10~40g/L。
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【专利技术属性】
技术研发人员：金炳界，钱龙，张玉慧，冯晓燕，栾金，李金洲，李玉斌，段亚林，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53