商洛炼锌厂铟回收系统的设计及生产实践

杨和平，王建芳，庄肃凯，王正民

（1.陕西锌业有限公司商洛炼锌厂，陕西商洛 726000；2.商洛学院化学与化学工程系，陕西商洛 726000）

商洛炼锌厂铟回收系统的设计及生产实践

杨和平1，王建芳2，庄肃凯2，王正民1

（1.陕西锌业有限公司商洛炼锌厂，陕西商洛 726000；2.商洛学院化学与化学工程系，陕西商洛 726000）

介绍商洛炼锌厂年产20 t铟锭生产系统的设计工艺、主要设备及生产运行的实践情况。本系统2010年5月开车，一次成功，并安全运行至今，未出现重大工艺设备事故。铟的浸出率达98%～99%，萃取率达95%以上，总回收率达55%～60%。生产各工序环保、稳定，所产产品合格，为商洛炼锌厂带来极大的经济效益和良好的社会效益。

铟回收；工艺；生产实践

陕西锌业有限公司商洛炼锌厂（以下简称炼锌厂）为满足2012年1月1日开始实施的国家环保新标准，符合国家《铅锌行业准入条件》，并将企业做大做强，2008年策划综合回收利用项目。综合回收利用浸出渣、窑渣中的铁、铜、金、银、铟等十多种有价金属。其中铟回收系统于2009年下半年开工兴建，2010年5月建成。首次开车一次成功，并安全稳定运行10个月，工艺稳定，设备运转良好，所产产品合格。为商洛炼锌厂带来极大的经济效益。

1 设计工艺与铟生产工艺流程

1.1 生产工艺

含铟的氧化锌烟尘经中浸、酸浸，酸浸液用锌粉置换得铟富集渣，酸浸渣即为铅渣，送铅系统回收铅，铟富集渣经酸洗，两段浸出，P204、200＃煤油萃取，富有机相酸洗，盐酸反萃，反萃液中和、置换得海绵铟，海绵铟经火法熔炼、铸阳极板，电解，析出铟精炼除Cd、Tl、铸型得成品铟锭。

1.2 工艺流程

生产工艺流程如图1所示（含铟的氧化锌烟尘中主要金属含量Zn 20%，In 0.2%～0.3%，Cd As极低；本系统置换后液送水处理车间，处理达标后排放，萃取后液送浸出车间使用，没有外排水）。

2 主要设备

生产主要设备列于表1。

3 生产运行情况

该套系统于2010年5月建成，首次开车一次成功。由于原料紧缺，该系统每月只连续运行10 d左右，然后停车储料。安全、清洁、稳定地运行了至今，虽然原料中铟含量低（含量在0.2%～0.3%之间），但通过厂技术人员不断研究，铟的浸出率达98%～99%，萃取率达95%以上，总回收率达55%～60%。从2010年5月到2011年3月，生产铟锭4.2 t，为商洛炼锌厂带来极大的经济收入。

4 生产中出现的主要问题及改进措施

4.1 氧化锌浸出及置换铟富集试验

铟回收系统5月份投产，运行至今，工艺逐步稳定完善，产品合格。存在的问题就是原料不足，浸出车间所产的铟富集渣不能满足生产。针对这一问题，技术人员对氧化锌浸出的工艺进行改造试验。将浸出氧化锌工艺由沸腾浸出和酸浸两道工序，改为中浸、酸浸再加高浸工艺；各段均压滤，使系统体积明显减小，提高了铟的浸出率，酸上清含铟升高；酸浸压滤前加氧化锌中和，置换锌粉单耗降低。此工艺运用到生产中，使铟回收车间年产量增加到8～10 t。

图1 生产工艺流程

4.2 增加一次浸出渣斗和浆化罐，降低工人劳动强度

铟回收系统浸出工序一次压滤渣，原设计需人工将渣卸到地面上，然后再用铁锨转至料斗，用行车运至二次浸出罐罐口，用铁锨再铲进罐内。实际生产后，发现这样不仅工人的劳动强度大，浪费时间，而且来回转渣，导致车间的卫生难保持、渣浪费大。根据这种情况，在一次压滤机正下方开口增加一个下料斗，料斗口下增建一个浆化罐。这样压滤渣直接进入浆化罐后，泵至二次浸出罐。此改造大大降低了工人的劳动强度，节约了时间，提高了劳动效率，使该系统现场卫生也上了一个台阶。

4.3 萃取箱进行改造，延长反萃液使用周期

该系统原设计萃取为四级，后富有机相直接进入反萃箱进行反萃。开车运行后，发现富有机相在离开萃取箱时与水相的分离并不完全，进入反萃箱后使反萃液的体积不断增大，酸度降低速度加快，铟的富集程度降低，还容易导致反萃箱的平衡失调，生产不能正常进行。经过对箱子进行改造，将反萃箱的前两级改为有机相的稳定槽，将分离出的水相排入萃余液槽外。该改造使生产趋于稳定，延长了反萃液的使用周期，提高铟回收率。

表1 主要设备

4.4 增加搪瓷反应釜配制电解液

本系统设计配制电解液，用搪瓷盆放在电炉子上加热，盆内加入稀酸。实际运行后发现，含铟液体的损耗太大，而且工作效率低，搪瓷盆裂缝后熔解出的杂质还会影响电解液的质量。然后购买了一台搪瓷反应釜，在搪瓷反应釜内制备电解液。此方法减少了搪瓷盆、电炉子、电费等材料的消耗，也提高了工作效率，减少了铟损耗。

4.5 增建富集渣酸洗工序

改系统试产初期，由于富集渣中含锌、铜等杂质较高，浸出后大部分进入液体，到萃取工序导致乳化结晶严重，造成有机相使用寿命减短，形成的乳化物又将一部分铟带走，浪费财力、物力和人力。根据这种情况，可以利用现有设备增加酸洗工序。通过酸洗工序，大大降低萃取的乳化程度，提高铟的回收率。此改造从2010年9月～2011年2月多回收铟约300 kg。

4.6 萃取、反萃箱抽风设施的安装

该系统的萃取、反萃工序所使用的辅材中有盐酸和航空煤油，两者都属于易挥发物品，生产期间车间到处弥漫着煤油和盐酸的挥发物，对职工的身心健康和设备设施的危害十分严重。开车初发现此问题后，增加抽风设施。该设施有力改善了车间的生产环境，给职工营造一个良好的生产环境，也防止了盐酸酸雾对设备设施的腐蚀，保证了安全生产。

4.7 设计增加置换槽加温设施

该系统置换工序原设计没有加温装置，原理上可利用反应自身放的热保证反应速度。实际运行中发现置换过程初始可以不用加热，但到反应后期，温度下降至常温，置换速率很慢。置换周期延长到半个月，后液仍不能达标，占用槽罐，成为影响生产的瓶颈问题。根据这种情况，自行设计制作了一套热水循环系统，为置换箱供应循环热水，加快反应速率，确保生产正常进行。

4.8 设计增加水净化装置

在生产初期，发现萃取过程有机相乳化现象严重，铟回收率低，经试验论证，分析为生产所用的自来水中钙、镁离子较高，形成乳化现象，针对这一问题，设计了水净化装置，通过净化装置除去钙镁离子。该装置有效地解决了萃取过程有机相的乳化问题。

5 结 语

发展循环经济，综合回收利用有价金属元素，已是当今企业发展必经之路。商洛炼锌厂实施综合回收利用项目以来，环保为民，增产增收，得到了良好的经济效益和社会效益。铟回收系统的设计与生产实践，可供同类企业学习借鉴。

The Design and Practice of Indium Recovery System in Zinc Smelting Com pany of Shangluo

YANG He-ping1，WANG Jian-fang2，ZHUANG Su-kai2，WANG Zheng-min1

（1.Shanxi Zinc Industry Com pany，Shangluo 726000，China；2.Chem istry and Chem ical Engineering Department of Shangluo University，Shangluo 726000，China）

The designing technology，main equipment and production instance were introduced about the indium recovery system in zinc smelting company of Shangluo，and 20 tons indium ingot was obtained annually.The system was operated successfully at the first time in May 2010，and it has functioned up to now.Grievous events about technology and equipment didn’t happen.The indium leaching rate was 98%～99%，meanwhile the extracting rate and the recovery rate were 95%and 55%～60%separately.The produce practice was friendly to environment and the product was up to grade.Great economy and society benefitswere acquired from the indium recovery system.

indium recovery；technology；produce practice

TF843.1

A

1003－5540（2011）03－0030－04

2011－04－20

杨和平（1983－），男，助理工程师，主要从事冶金设计和研究工作。