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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有价金属回收,具体涉及一种从富铟渣中回收有价金属锌铟,并制备锌铟合金的方法,所制备的锌铟合金用于锌离子电子电池的负极基础材料,能够有效减少负极析氢过电位。
技术介绍
1、铟锌合金是一种由铟和锌组成的合金金属,具有能隙宽度适中、良好的润滑性能及耐磨性和生物相容性等优点,在半导体材料、低熔点合金、润滑材料、医疗器械等领域有着重要的应用价值。可以用于制造太阳能电池、电磁屏蔽材料、光电器件、摩擦材料及植入式医疗器械等。
2、铅锌冶炼系统中每年会产生大量含锌铟原料,系统产出的氧化锌经中性浸出-低酸浸出-高酸浸出三段逆流浸出,原料中铟主要富集于弱酸浸出上清液中,进一步通过中和沉淀得到富铟渣,该富铟渣富含锌和铟等金属,具有很高回收价值。
3、目前对于此类富铟渣的处理方法一般是转入回转窑或烟化炉中挥发处理其中的锌、铟等金属,但上述处理方法存在稀有金属回收率底、能耗高、污染重等缺点。如专利公布号为cn109536742a的专利,虽然提高了锌、铟挥发过程中富集率,但无法避免铟损失率较高的缺点。再比如公开号为cn102312083的专利,先利用低铁氧化锌进行预中和,再利用预中和的上清液加入锌粉进行置换沉铟,实现铟的初步富集,后续还需通过酸浸、萃取、置换等工艺提取铟;上述方案其缺点为工艺流程长、废水量大、成本高的缺点。
技术实现思路
1、本专利技术解决的是现有技术中工艺繁琐、流程长、稀有金属铟回收率低、成本高的问题,提供一种利用富铟渣为原材料制备低杂质含量的锌铟合金的
2、本专利技术采用的技术方案是:一种利用富铟渣高效制备锌离子电池负极基础材料锌铟合金的方法,包括如下步骤:s1,还原浸出,富铟渣用硫酸浸出,按富铟渣(kg):硫酸溶液(l):硫化锌(kg)=1:(4~6):(0.15~0.2)的比例,向富铟渣中加入浓度为90~120g/l的硫酸溶液和zns,在85~95℃下加热并搅拌2~4h后,锌、铟、铁溶解进入浸出液中,同时三价铁还原为二价铁,得到含锌、铟、铁的浸出液和富铅浸出渣;s2,中和沉淀,调节s1中浸出液的ph值至5.4~5.7,得到含有锌、铟的沉淀物;s3,还原焙烧,将s2中沉淀物干燥并破碎研磨后,与碳质还原剂及乙酸钠按一定比例混合均匀,得到混合粉料,并于真空环境中在500~800℃下还原1~2h,得到锌铟粗合金;s4,真空蒸馏,将s3中锌铟粗合金在1150~1200℃下进行真空蒸馏,真空度为1~10pa,时间为1~3h,使其中的锌、铟挥发得到锌铟合金和富铁渣。沉淀物中由于夹杂部分硫酸锌、硫酸铟及其碱式硫酸盐化合物,在升温化料中会释放高能活性硫氧化物,进而继续在高温下与碳质还原剂结合,生成强还原性的硫化羰化合物,可增强碳的还原能力;同时乙酸钠的加入,进一步促进硫化羰化合物的生成,从而使得锌、铅及铟的直收率均大于98%。
3、作为本专利技术的进一步改进,所述富铟渣中铟的含量为1.3~3.2%,锌含量为26.1~32.6%,铅含量为9.3~11.8%,铁含量为8.6~9.8%,砷含量为2.0~2.7%,铜含量为0.4~0.6%,所述富铟渣为湿法工艺废渣。
4、作为本专利技术的进一步改进,所述s2中,采用浓度为100~200g/l的氢氧化钠溶液调节ph值。
5、作为本专利技术的进一步改进,所述s3中,沉淀物破碎研磨至粒径120μm以下。
6、作为本专利技术的进一步改进,所述s3中,碳质还原剂:乙酸钠:焙烧产物的质量比为20~25:1~3:100。
7、作为本专利技术的更进一步改进,所述碳质还原剂为石墨粉、活性碳或焦炭。
8、本专利技术具有的有益效果:1、富铟渣通过加入zns进行还原浸出,实现了在锌、铟浸出的同时,将浸出液中的三价铁还原为二价铁,避免了后续流程中三价铁的干扰。其中,锌、铟浸出率均在96%以上,浸出液中的二价铁占铁总含量的95%以上。
9、2、本专利技术工艺流程较短,结合了湿法和火法工艺,实现了富铟渣中锌铟的回收并制备出了锌铟合金,铟回收率>92%,在此过程中,铅、铁也得到了富集。得到的锌铟合金中铟含量为5~7%,用于制作锌离子电池的负极材料基础原料,能够有效减少负极析氢过电位。
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1.一种利用富铟渣高效制备锌离子电池负极基础材料锌铟合金的方法,其特征是包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种利用富铟渣高效制备锌离子电池负极基础材料锌铟合金的方法,其特征是所述富铟渣中铟的含量为1.3~3.2%,锌含量为26.1~32.6%,铅含量为9.3~11.8%,铁含量为8.6~9.8%,砷含量为2.0~2.7%,铜含量为0.4~0.6%;所述富铟渣为湿法工艺的废渣。
3.根据权利要求1所述的一种利用富铟渣高效制备锌离子电池负极基础材料锌铟合金的方法,其特征是所述S2中,采用浓度为100~200g/L的氢氧化钠溶液调节pH值。
4.根据权利要求1所述的一种利用富铟渣高效制备锌离子电池负极基础材料锌铟合金的方法,其特征是所述S3中,沉淀物破碎研磨至粒径120μm以下。
5.根据权利要求1所述的一种利用富铟渣高效制备锌离子电池负极基础材料锌铟合金的方法,其特征是所述S3中,碳质还原剂:乙酸钠:焙烧产物的质量比为20~25:1~3:100。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种利用富铟渣高效制备锌离子电池负
...【技术特征摘要】
1.一种利用富铟渣高效制备锌离子电池负极基础材料锌铟合金的方法,其特征是包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种利用富铟渣高效制备锌离子电池负极基础材料锌铟合金的方法,其特征是所述富铟渣中铟的含量为1.3~3.2%,锌含量为26.1~32.6%,铅含量为9.3~11.8%,铁含量为8.6~9.8%,砷含量为2.0~2.7%,铜含量为0.4~0.6%;所述富铟渣为湿法工艺的废渣。
3.根据权利要求1所述的一种利用富铟渣高效制备锌离子电池负极基础材料锌铟合金的方法,其特征是所述s2中,采用浓度为100~2...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱伟松,陈海大,戴超,汪九初,蔡晨龙,江少杰,潘荣选,曹建成,俞鹰,钱俊杰,方支灵,方愈,王璨,黄河,陈诚,李然,
申请(专利权)人:安徽铜冠产业技术研究院有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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