CN1243116C - 铟锌合金真空蒸馏脱锌的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铟锌合金真空蒸馏脱锌方法。其要点是采用铟锌合金或金属粗铟为原料,原料中锌的含量从50%到0.5%,经过真空蒸馏,可以使铟中锌的含量达到0.001%,适当延长处理时间和温度,还可以降低铟中锌的含量。控制蒸馏温度在700~1000℃,真空度低于10Pa,处理时间1~5小时,杂质锌的含量可降至高纯铟的含锌量的要求。该发明用于粗铟或铟锌合金脱锌,制备精铟,环境污染小,劳动强度低,金属铟的生产成本低,金属回收高。
Description
一.技术领域:真空冶金
二.背景技术:
铟属稀散金属,在自然界中的含量很少,铟的应用很广,深入到国民经济的各个领域,随着科学技术的进步和对铟认识的不断深入,其应用范围也在不断扩大。公知的生产金属铟的工艺非常复杂,铟在金属矿石中的含量一般是万分之几,在金属冶炼过程中进入渣或中间产品中,经浸出,萃取等多次富集,得到含铟为20~30g/L的硫酸铟液体,然后用锌置换硫酸铟液体得到海绵铟,海绵铟经过碱熔得到粗铟。由于用锌置换硫酸铟液体的条件不同,得到的粗铟中锌的含量从50%到0.5%,需要进一步脱除铟中的锌,现有的脱锌方法是用氢氧化钠为熔剂,熔解铟锌合金或含锌粗铟,使锌进入碱渣,达到铟锌分离的目的。该方法金属的损失大、环境污染严重。采用真空蒸馏处理铟锌合金或含锌粗铟,可以有效地脱出其中的锌,具有广阔的应用前景。
三.发明内容:
1、本发明的目的是给出一种铟锌分离的方法,采用真空蒸馏处理铟锌合金或含锌粗铟。该方法适用于锌置换法制备的金属粗铟和铟锌合金,工艺简单却达到提高金属铟品位的目的,蒸馏的效率高,节约了能源,减少了环境污染,降低了生产成本。
2、发明的技术方案包括以下步骤:
①含锌为质量百分比50%~5%的铟锌合金或含锌为质量百分比5%~0.1%的粗铟为原料;
②将上述原料以固体或液体的形式加入不锈钢或石墨坩锅中;
③再把装有上述原料的不锈钢或石墨坩锅放入真空炉内;
④密封装有上述原料的真空炉,之后启动真空***抽气,使真空炉的压力达到1~10Pa;
⑤启动真空炉的电源,经过240min的升温,使真空炉的温度达到700~1000℃,然后保持温度不变,使上述原料中的锌挥发,挥发的时间为60~240min;
⑥挥发完毕,降温冷却,使真空炉的温度小于200℃,向真空炉内充入氩气,打开真空炉得到铟和锌。
⑦铟汇集在坩锅中,以液体或固体的形式取出,锌挥发后冷凝在冷凝器中,以固体的形式取出;
实现铟中真空蒸馏脱锌的基本原理是在真空高温条件下,铟的蒸汽和锌的蒸汽的比值非常小,真空蒸馏时,铟不挥发形成液体,锌挥发形成气体,从而使铟与锌分离。由于在真空中没有氧及氧化气氛,不挥发的铟和挥发的锌均为元素单质。挥发的锌经冷凝得到固体锌。
3、与公知技术相比,本发明以含锌为质量百分比50%~5%的铟锌合金或含锌为质量百分比5%~0.1%的粗铟为原料,可以简单有效地脱除铟锌合金或含锌粗铟中的锌,在不使用其他化学药剂的情况下,同时得到铟和锌,流程简单、成本低、对环境污染小。
四.具体实施方式:
实施例1:
取20Kg铟锌合金原料,原料的化学成分的质量百分比为:50%In,50%Zn,加入石墨坩埚,将坩埚入真空炉,密封真空炉之后抽气,使真空炉的压力达到1~5Pa,真空炉经过240min的升温,使真空炉的温度达到950-1000℃,然后保持温度不变,使原料中的锌挥发,挥发时间为180min,然后降温冷却使真空炉的温度小于200℃,向真空炉内充入氩气,打开真空炉,得到9.95Kg铟和10.0Kg锌。铟的化学成分质量百分比为:98.8%In,0.0015%Zn;锌的化学成分为:98.5%Zn 1.5%In。
实施例2:
取20Kg铟锌合金原料,原料的化学成分质量百分比为:85%In,15%Zn,加入石墨坩埚,将坩埚入真空炉,密封真空炉之后抽气,使真空炉的压力达到4~8Pa,真空炉经过240min的升温,使真空炉的温度达到800-850℃,然后保持温度不变,使原料中的锌挥发,挥发时间为120min,然后降温冷却使真空炉的温度小于200℃,向真空炉内充入氩气,打开真空炉,得到16.5Kg铟和3.0Kg锌。铟的化学成分质量百分比为:99.8%In,0.0013%Zn;锌的化学成分质量百分比为:99.0%Zn 1.0%In。
实施例3:
取20Kg粗铟原料,原料的化学成分质量百分比为:95%In,5%Zn,加入石墨坩埚,将坩埚入真空炉,密封真空炉之后抽气,使真空炉的压力达到5~10Pa,真空炉经过240min的升温,使真空炉的温度达到750-800℃,然后保持温度不变,使原料中的锌挥发,挥发时间为90min,然后降温冷却使真空炉的温度小于200℃,向真空炉内充入氩气,打开真空炉,得到18.5Kg铟和1.0Kg锌。铟的化学成分质量百分比为:99.85%In,0.0011%Zn;锌的化学成分质量百分比为:99.0%Zn 1.0%In。
实施例4:
取25Kg粗铟原料,原料的化学成分质量百分比为:99.5%In,0.5%Zn,加入石墨坩埚,将坩埚入真空炉,密封真空炉之后抽气,使真空炉的压力达到6~10Pa,真空炉经过240min的升温,使真空炉的温度达到800-900℃,然后保持温度不变,使原料中的锌挥发,挥发时间为60min,然后降温冷却使真空炉的温度小于200℃,向真空炉内充氩气,打开真空炉,得到18.5Kg铟和1.0Kg锌。铟的化学成分质量百分比为:99.95%In,0.0001%Zn;锌的化学成分质量百分比为:99.0%Zn 1.0%In。
Claims (5)
1、一种铟锌合金真空蒸馏脱锌的方法,该方法按以下步骤完成:
①含锌质量百分比为50%~5%的铟锌合金或含锌质量百分比为5%~0.1%的粗铟为原料;
②将上述原料以固体或液体的形式加入不锈钢或石墨坩锅中;
③再把装有上述原料的不锈钢或石墨坩锅放入真空炉内;
④密封装有上述原料的真空炉,之后启动真空***抽气,使真空炉的压力达到1~10Pa;
⑤启动真空炉的电源,经过240min的升温,使真空炉的温度达到700~1000℃,然后保持温度不变,使上述原料中的锌挥发,挥发的时间为60~240min;
⑥挥发完毕,降温冷却,使真空炉的温度小于200℃,向真空炉内充入氩气,打开真空炉得到铟和锌;
⑦铟汇集在坩锅中,以液体或固体的形式取出,锌挥发后冷凝在冷凝器中,以固体的形式取出。
2、根据权利要求1所述的铟锌合金真空蒸馏脱锌的方法,其特征是:原料为含质量百分比50%铟和50%锌的铟锌合金,控制真空炉压力1-5Pa,温度950-1000℃,挥发时间180min。
3、根据权利要求1所述的铟锌合金真空蒸馏脱锌的方法,其特征是:原料为含质量百分比85%铟和15%锌的铟锌合金,控制真空炉压力4-8Pa,温度800-850℃,挥发时间120min。
4、根据权利要求1所述的铟锌合金真空蒸馏脱锌的方法,其特征是:原料为含质量百分比95%铟和5%锌的粗铟,控制真空炉压力5-10Pa,温度750-800℃,挥发时间90min。
5、根据权利要求1所述的铟锌合金真空蒸馏脱锌的方法,其特征是:原料为含质量百分比99.5%铟和0.5%锌的粗铟,控制真空炉压力6-10Pa,温度800-900℃,挥发时间60min。
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