铟合金分类，铟的提取工艺和冶炼方法

铟合金分类

【铟合金简介】

除了铍和几个难熔的金属外，铟几乎能和元素周期表中所有的元素生成不同类型的合金。

铟合金一般分为二元合金，三元合金及多元合金，一般以铟为主体的铟合金，其熔化温度都比较低，主要用做一些低熔点合金或钎料；有些合金铟的含量很少，铟在其中主要起到变质或改性的作用，如提高有色金属合金的强度，提高其延展性、抗磨、抗腐蚀性，改变贵金属的色泽等。

主要铟合金有：轴承合金、铁磁合金、记忆合金、装饰用合金、牙科和宝石用合金。

【铟合金分类】

轴承合金

轴承合金广泛用于航空及汽车工业，主要用于制造高级、高速发动机轴承的轴承合金有银铅铟合金，铅镉铟合金，镉银铜铟，银铊铟合金，铅锡铟合金，铜锡铟合金，铅锡锑砷铟合金。

铁磁合金

铁磁合金也叫Heusler合金，应用最广的是铜锰铟合金（Cu/Mn/In)。

记忆合金

还有记忆合金铟铊合金（In/Tl）和铟镉合金（In/Cd），它们属于合金的新生代。

装饰合金

装饰用合金，有作饰物的金银钯铜合金（Au/Ag/Pd/Cu）中加入铟可提高饰物的硬度、耐久性，增加饰物的色彩，通常使用的Au75/Ag20/In5合金俗称为“绿金”。

其他铟合金

铟合金还用在牙科和宝石上。其组成通常为：金5～65%/钯2～30%/银10～15%/铜10～15%/铟0.5～5%。

铟的提取工艺和冶炼方法

【原生铟制取】

原生铟主要来自矿产，原生铟占的总量很大。尚未发现铟的单独矿床，它以微量伴生在锌、锡等矿物中。当其含量达十万分之几时，就有工业生产价值，目前主要是从闪锌矿中提取。我国闪锌矿主要分布在云南省，云南省已经探明的高铁闪锌矿储量达700万金属吨。

【从含铟废料中制取再生铟】

目前生产的大多数铟都是从铅、锌、铜、锡等矿石冶炼过程中回收的副产品。在从较难挥发的锡和铜内分离铟的过程中，铟多数富集在烟道灰和浮渣内，在从挥发性的锌和镉中分离铟时，铟则富集于炉渣及滤渣内。我国生产铟主要是从铅、锌冶炼的副产品中提取。

目前，从铅、锌冶炼副产品中回收铟的工艺已经成熟，日本和韩国以再生铟为主。而再生铟产量比例已接近铟总产量的一半（USGS 2012）。日本对铟的消耗量已站全球需求的60%，尽管对铟的回收率达到了70%，但仍有27%被放弃，而直接用于电路的更是不足3%。按照目前的使用状况，即使进一步提高回收率，即使铟的消耗量中有一半使用替代材料，到2018年前后，纯粹的铟资源也将枯竭，最迟也就是在2025年。因此，首要摆在我们面前的问题是如何直接从含铟的铅矿、锌矿等矿石中，在提取主体金属铅、锌等金属的同时富集铟，使矿石的冶炼过程达到实际意义的综合目的，而非仅仅从冶炼的副产品中回收铟，这样可以大幅度的降低生产成本，提高经济效益。

以下是国外对于从LCD废料中回收铟的简易循环图

将LCD操作面板首先碎成小片状，溶解在酸溶液中，铟的氢氧化物被回收出来。它是一个简单的操作过程，其中使用的化学物质简单,不需要大型能源支出（如需要实现高温或高压力）。

【铟提取工艺】

目前，世界上铟生产的主要提取工艺和主流提取工艺技术就是萃取-电解法。

其原则工艺流程是：含铟原料→富集→化学溶解→净化→萃取→反萃取→锌（铝）置换→海绵铟→电解精炼→精铟。

在ISP炼铅锌工艺中，精矿中的铟较大部分富集于粗锌精馏工序产出的粗铅中，回收富铟粗铅的铟，一直采用碱煮提铟工艺，存在生产能力小、生产成本高、金属回收率低等缺点。

为了简化铟的提取流程，降低生产成本，提高金属回收率，针对原有的提铟生产工艺，本项目通过条件试验、循环实验及综合试验，研究开发了”富铟粗铅电解－铅电解液萃铟”提取工艺，确定了新工艺的最佳工艺参数。工艺流程为：粗铅熔化铸成极板，装入电解槽通电进行电解，阳极中的铟溶解进入电解液，当铟富集到一定浓度后，抽出电解液进行萃取、反萃，富铟反萃液经pH调节、置换、压团熔铸后得到粗铟。

【综合法回收铟锗镓】

以富含铟、锗、镓的锌浸出渣为原料，经浸出、用丹宁沉淀锗和溶剂革取提取铟、锗、镓的过程。主要包括预处理、提取铟和提取镓等作业。该法于1975年在中国研究成功，此法中提取铟这部分的工艺已经用于工业生产，工艺流程如下图。

预处理湿法炼锌厂产出的锌浸出渣中，大部分锌和铁形成铁酸锌(nZnO?mFe2O3)，而95%左右的铟、锗、镓以类质同象存在于铁酸锌。

用锌电解废液浸出含铟、锗、镓的锌浸出渣时，铟、锗、镓转入浸出液。过滤所得的滤液加锌粉置换，铟、锗、镓被置换成金属，获得富含铟、锗、镓置换渣。置换渣用硫酸逆流浸出，控制浸出液最终酸度含游离酸0.6mol/L左右，便可使置换渣中96%～l00%的铟、锗、镓转入溶液，反应为：

提取铟用D2EHPA(以H2A2表示)萃取液中的铟：

用盐酸反萃取铟负载有机相，得含铟67～84g/L的反萃液。反萃液加锌粉置换得海绵铟。海绵铟经压团和碱熔铸后送电解，得纯度99.99%的铟。铟的回收率超过90%。

【其他方法】

分离提取铟的几种新技术包括液膜分离回收铟、螯合树脂分离回收铟、浸渍树脂分离技术回收铟和微胶囊技术回收铟。

在合适的条件下,运用这些技术可对铟进行有效地分离回收。这些新技术为分离回收铟提供了新的选择。

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