[发明专利]一种铟锗提炼的前处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种铟锗提炼的前处理工艺。

背景技术

铟（In）和锗（Ge）是价值极高的稀贵金属，其中In在世界的储量稀少，在地壳中的含量与银相似，为1×10^-5，但产量仅为银的1%，迄今未发现单一的或以铟为主要成分的天然的铟矿床，目前有工业回收铟价值的矿物主要为闪锌矿。铟的全球储量约1.6～1.9万吨，中国储量1.3万吨，是全球第一大原生铟供应国。铟的供应主要分为原生铟和回收铟。用贵金属In和锡的氧化物In2O3制成的掺锡氧化铟（以下简称IOC）靶材，经磁控溅射工艺得到导电透明薄膜，国防上用于潜艇、坦克、航空及隐身材料；民用上用于平板电视、平板电脑、液晶显示器、手机显示器，以及在太阳能及各种功能玻璃等方面，其潜在应用还不断被发现。锗长时期以来没有被工业规模的开采。这并不是由于锗在地壳中的含量少，而是因为它是地壳中最分散的元素之一，含锗的矿石是很少的。现代工业生产的锗，主要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。锗有着广泛的用途，在军事工业和红外光学、光导纤维、超导材料、催化剂、医药、半导体等方面的需求量与日俱增。高纯度的锗是半导体材料。可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。锗材用于辐射探测器及热电材料。高纯锗单晶具有高的折射系数，对红外线透明，不透过可见光和紫外线，可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜。锗和铌的化合物是超导材料。二氧化锗是聚合反应的催化剂，含二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散性能，可作广角照相机和显微镜镜头，四氯化锗还是新型光纤材料添加剂。

含In、Ge的物料是产生过程：

在锌火法冶炼的过程中，锌金属被蒸馏生成锌蒸汽，然后被锌液吸收生成粗锌金属块，在此过程中贵金属In和Ge被富集在粗锌金属中，粗锌在精蒸馏过程中，生成硬锌，硬锌富集了绝大部分的In和Ge，硬锌具有高熔点，比重大的特点，最初常作为初级锌卖掉，价格极其廉价。目前一般用中频炉或坩埚炉利用沸点不同，将低沸点的锌蒸发，剩余的物料就是含In、Ge的物料，它是玻璃体和锌、铁、铅、In、Ge合金的混合物。

含In、Ge的物料是火法冶炼过程中产生的，由于含有稀贵金属In和Ge，近几年由于In和Ge价格的涨价和利用价值的增强，才逐渐得到重视。目前含In、Ge的物料中In和Ge的提炼是用湿法冶金，湿法冶金最大的问题是将物料溶于酸液中，含In、Ge的物料由于存在大量玻璃体等物质，很难以较大体积溶于酸中，需要将其粉末细化。目前细化的工艺有两种，第一是球磨方法，球磨法一般加入水，物料中含有砷物质，遇水会会生成剧毒的砷化氢，由于设备不是密封的，极容易引起操作人员中毒身亡，具有较大的事故隐患。第二是雷蒙磨方法，在运转过程中会有粘性较大的含铅物料粘接在设备底部，致使设备温度过高，无法正常工作，必须停机降温，目前一般是水降温，在降温过程中，会产生剧毒的砷化氢，也会产生人员伤亡，同时球磨和雷蒙磨方法物料损耗大，贵金属In和Ge损失量大。因此，开发一种能解决上述问题的铟锗提炼前处理工艺是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铟锗提炼的前处理工艺。

本发明的目的是这样实现的，包括熔融、雾化、后处理步骤，具体包括：

A、熔融：将含铟、锗的物料置于熔融池中以1260℃下将物料熔融成液态物料并保持液态物料温度在1210 ~ 1260℃；

B、雾化：将保持温度为1210 ~ 1260℃液态物料通过导管导入雾化室进行雾化得到固体粉末；

C、后处理：将雾化的到的固体粉末经过分筛，通过筛网的物料装入容器并密封包装供后续提炼使用；未通过筛网的物料返回熔融步骤循环。

本发明的优点：

1、此方法安全可靠。由于物料中含有砷元素及还原性强的金属存在，在球磨和雷蒙磨时还原性强的金属会将砷还原成砷金属，砷金属与水生成剧毒的砷化氢，对人体造成伤害，雾化法的设备工作时处于负压状态，高压氮气作为雾化介质，这样操作安全可靠。

2、雾化法制备的物料颗粒度小，有利于湿法冶金浸出。含In、Ge的物料物相结构成分复杂，含有玻璃体，轻金属Zn，重金属Pb、Fe等，含有稀贵金属In、Ge等，含In、Ge的物料的特点是硬度大，高熔点，粘性大，脆性大等。球磨和雷蒙磨处理时，物料的颗粒度较大，一般很难过80目，且物料颗粒大小不一致，而雾化法制备的物料颗粒度较小，100目-200目的物料占60%。