ИТС 24-2020 Производство редких и редкоземельных металлов

     2.7 Индий

Технология получения индия

Индий не имеет собственных месторождений и способ отработки месторождений различных технологических типов руд, содержащих индий, определяется по основному металлу (меди, цинку, свинцу, олову и т.д.) и не зависит от содержания в них индия (как и прочих попутных металлов).

В промышленном производстве индия можно выделить три основные стадии:

- получение индиевого концентрата с содержанием индия не менее 1-2%;

- получение чернового индия;

- рафинирование чернового индия.

Цинковые концентраты - основной источник индия в мировой практике и единственный в настоящее время для России.

В мировой практике распространены 3 основных метода переработки цинковых кеков с целью извлечения находящихся в них ценных компонентов. Это вельц-процесс или вельцевание - разрушение ферритов цинка углеродистыми восстановителями C и CO; разложение ферритов сернистым ангидритом или концентрированной серной кислотой (сульфатизация) и непосредственное растворение кеков в серной кислоте при повышенной температуре и кислотности (методы автоклавный: ярозит-процесс и гетит-процесс).

В России наиболее распространено вельцевание (возгонка из твердой шихты).

Для выделения индия из предварительно очищенных растворов и получения чернового индия используется метод цементации из сульфатных растворов на цинковых или алюминиевых листах, их хлоридных растворов - цынковой пылью.

Конечной товарной продукцией является металлический индий. Индий поставляется в соответствии с марками ИН-00, ИН-0, ИН-1, ИН-2. Содержание индия в двух первых марках не менее 99,999% и 99,998%, а десяти контролируемых примесей по 0,0001-0,00001% каждой. Особо чистый индий (более 99,99999%) содержит примесей на порядок меньше, чем в обычных марках этого металла.

Для отделения индия от сопутствующих металлов и концентрирования растворов используют экстракцию, например, раствором ди-2-этилгексилфосфорной кислоты в керосине, или ионный обмен, например, на фосфорнокислых катионитах. Выделяют индий из растворов электролизом либо цементацией на металличиский AI (т.е. вытеснением индия из раствора по реакции: ) с последующей переплавкой под слоем щелочи. Для очистки индия используют чаще всего электролитическое рафинирование, вакуумную обработку для удаления летучих примесей, зонную плавку или вытягивание кристаллов из расплава. Предложен также ряд методов очистки индия с промежуточным образованием его соединений, в частности, хлоридов.

Вельцевание является наиболее эффективным методом переработки индийсодержащих продуктов, в том числе цинковых кеков.

В ПАО "ЧЦЗ" на основании изучения влияния на извлечение индия, оксида и хлорида кальция разработан способ подачи хлорсодержащих материалов и флюсующих добавок через разгрузочное отверстие вельц-печей. Технология внедрена на крупногабаритной вельц-печи (L=60 м, D=4,0 м). Внедрение позволило увеличить извлечение индия в вельц-окись на 10%.

Другим направлением совершенствования производства индия явилась модернизация экстракционной установки, которая позволила:

- стабилизировать процесс экстракции индия с высоким содержанием кремнезема из сернокислых растворов, получающихся при выщелачивании вельц-окиси;

- снизить расходы на приготовление аппаратов в 10 раз;

- упростить обслуживание и ремонт экстракционной установки.