[实用新型]一种连续式粗铟置换装置

说明书

技术领域

      本实用新型涉及冶金化工技术领域，特别是粗铟置换的生产技术用具。

背景技术

      铟在计算机、能源、电子、通讯、光电、医药卫生、国防军事、航空航天、核工业和现代信息产业等高科技领域得到了极其广泛的应用。主要归结为在铟锡氧化物（ITO）薄膜材料的制造、含铟低熔点合金和焊料、制造半导体化合物材料、铟合金等四个方面的应用，其中ITO所用的铟量占铟消耗量的70%以上。一般来说，原料中铟含量大于0．002%就有回收价值，目前主要是从锌冶炼中回收，在铜、铅和锡冶炼中也有少量回收。提取原料主要为冶炼副产物，如湿法/火法炼锌渣、粗铅精炼的浮渣、生产废水、铜、铅、锌、锡和钢铁冶炼的铟尘等。根据铟的来源不同，其分离回收方法也不同。目前应用最广泛的为萃取置换法，其原则流程分为酸浸出、萃取富集铟、置换、熔铸和粗铟步骤。置换铟是当今各国通用的工艺，以此获取商品粗铟，具有简便、经济、适用的特点。即利用置换剂和铟金属电位的差异，将溶液中的铟离子还原为金属态的铟而得到回收。可用锌粉、锌板或铝板作为置换剂，其中铝板置换得到普遍应用。

      在生产实践过程中，通常将萃取富集得到的氯化铟溶液或硫酸铟溶液放入挂着铝板的置换槽内，直至置换完毕后从置换槽中取出海绵状粗铟。置换铟的技术条件为：

溶液铟含量：20-45g/l；酸度：pH0.5-2.5；温度：80-90℃；置换时间：10-15h。

      从铝板置换铟的过程看，需要解决以下问题：

    （1）铝板置换铟过程反应剧烈，温度会升高，不仅影响操作环境，而且置换的铟不易成团，颗粒比较细，容易因为夹带杂质而影响质量；因此必须采用控温措施,确保置换过程稳定进行；

（2）一次性置换过程时间较长，引起铝板消耗偏高，达到1.1kg/kgIn左右，是理论消耗的5倍以上。因此必须采取措施加快置换速度，降低置换时间，从而降低铝板消耗。

（3）由于置换过程中容易引起局部浓度偏差较大，不利于铟离子向铝板表面扩散，而导致置换速度下降，析氢反应、杂质金属被置换等副反应增多，从而影响海绵粗铟的质量。因此必须解决溶液与铝板间相对流动速度问题，加快铟离子的扩散。

（4）根据生产实践，在置换1-2小时内，铟的置换率即可达到90%以上，而剩余的10%需要较长时间（10小时以上）才能置换干净（残液含铟小于50ppm），造成了铟置换的总体生产效率不高，因此必须采取措施提高铟置换的生产效率。

实用新型内容

      本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种置换速度快、粗铟质量好、生产效率高的连续式粗铟置换装置。

本实用新型在筒体内横向布置有筛板，于筛板上方布置滤布，在筛板下方分别设置有置换液出口和循环出液口，在滤布上方的筒体侧壁开设粗铟出料口，在筒体上部设置进液口。

置换时，只需将置换用铝板通过相应的框架支撑地放入筒体内的滤布上方，就可进行置换操作，本实用新型具有以下优点：

（1）在1.5小时内铟的一次置换率可95%以上，二次置换可在4～5小时内完成，总体置换时间由原来的12～15小时降低至7.5～8.5小时。

（2）铝板消耗由过去的1.1kg/kgIn降低为0.55kg/kgIn，铝板消耗降低50%。

（3）置换的粗铟呈团状，一次置换回收的粗铟主含量达到99.5%以上，比一次性置换回收得到的粗铟高1～1.5个百分点。

（4）可根据生产需要进行合理配置，以实现连续性生产，方便操作。

另外，本实用新型还在所述筒体上端设置吸风罩。在置换过程中始终开启负压抽风装置，废气由吸风罩经引风机送至废气处理系统处理，可进一步实现环保、清洁生产。

另外，在所述筒体外设置水套，以保障置换所需的温度条件。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型在筒体1内横向布置有筛板2，于筛板2上方布置滤布3，在筛板2下方分别设置有置换液出口4和循环出液口5，在滤布3上方的筒体1侧壁开设粗铟出料口6，在筒体1上部设置进液口7。

在筒体1上端设置吸风罩8。在筒体1外设置水套9。