电解法提纯金属铟
粗铟(>99%)因含较多的杂质,不能直接工业应用,需提纯至>99.995%的金属铟。
目前,国内普遍采用湿法电解予以提纯。
具体原理是:用钛板作阴极,粗铟铸板作阳极,插入硫酸铟溶液中并提供一定的整流电源,在电场的作用下,铟离子向阴极运动并获得电子而还原成金属铟,阳极上的粗铟在电解体系作用下失去电子向溶液释放,形成一定的电解平衡,一定时间后,将钛板上还原出的金属铟(>
99.995%)取下,重熔铸锭成成品。
一、电解示意图和工艺条件
2、电解工艺条件如下:
二、设备及材料
金属铟生产线配置为每月产出700Kg纯铟,根据电解效率,其所需设备及材料如下:
三、操作过程
(一)准备工作
1、设备安装
根据电解示意图将整流器和电解槽及铜排、接线安装就绪。
2、电解液制备
将纯铟(>99.995%)用硫酸溶解,调整浓度和酸度后按一定量充入电解槽。
3、钛板(阴极)加工
将铜管一边加工切槽,将钛板插入一边已切槽的铜管槽中,铆固好。
4、铸铟电极板(阳极)包装制作
将前工段制取的粗铟放入搪瓷盆中,加入适量甘油,接通电炉加热,粗铟熔化后,用不锈钢杯(勺)勺取熔融金属铟至木模成型。
成型后铟板用滤纸包捆后放入滤布袋,将袋口系好。
(二)电解
按一定次序将钛板和铸铟电极板放入电解槽中并支承在铜排上,接通整流器电源,并调整整流器输出的电流电压,经过一定时间(一般约1个星期)的电解后,钛板上会覆盖一层金属铟,此时关闭电源,停止电解,将钛板和废铸铟电极板从电解槽上取下,剥(取)出钛板上金属铟,放入搪瓷盆,在甘油保护下,接通电炉加热至熔化,然后用不锈钢杯(勺)勺取熔融金属铟至不锈钢模具中铸锭成型,最后进行包装。
废铸铟电极板放入水中,清洗滤布袋和滤纸,渣物(约占粗铟的五分之一)至前工段回收铟。
钛板和新铸铟电极板再次放入电解槽,进行下一周期电解作业。
电解液因夹带损耗需定期适当补充。
另粗铟中杂质不断释放至电解液中,当杂质积累至电解出金属铟质量不合格时,应更换电解液,正常生产情况下,每年需更换一次电解液,废电解液返至前工段回收铟。
平远三协稀土冶炼有限公司
二○○三年一月八日。