Поведение индия в производстве цветных металлов

Сырьевые источники индия

Применение индия

Химические соединения индия

Свойства индия

Физические свойства. Индий – мягкий легкоплавкий металл серебристо-белого цвета, плотность 7,3 г/см³, температура плавления = 156,4 ⁰С, кипения 2000-2100 ⁰С. Металл хорошо поддается механической обработке на холоду.

Химические свойства. На воздухе стоек, окисляется выше температуры плавления до окиси In₂O₃. Компактный металл не растворяется в воде и щелочах, медленно растворяется на холоду в разбавленных кислотах, быстро - при нагревании, а также в концентрированных минеральных кислотах.

Оксиды. In₂O₃ – порошок желтого цвета (температура плавления 1910 ^оС), не растворяется в воде, легко растворяется в кислотах. Выше 750 ^оС разлагается с образованием In₂O:

In₂O₃ = In₂O + O₂ (3.7)

In₂O – порошок черного цвета, при температуре > 650 ^оС возгоняется.

Гидроксид In(OH)₃ – осаждается из раствора солей индия при рН=3,4 – 3,7. Амфотерен, растворяется в кислотах и щелочах. При растворении в щелочах образует соли – индаты.

Индаты. Например, NaInO₂ – индат натрия. Индаты щелочных металлов хорошо растворимы в воде.

Соли индия. InCl₃ – хлорид индия, хорошо растворим в воде, летуч (при температуре > 498 ^оС), при нагревании с металлическим индием образует низшие хлориды:

InCl₃ + In = InCl₂ (InCl) (3.8)

In₂(SO₄)₃ – сульфат индия. Хлорид и сульфат – хорошо растворимы в воде.

In₂S₃ – желтого цвета, осаждается сероводородом из водных растворов.

InAsO₄, InPO₄ – арсенат и фосфат индия, осаждаются из слабокислых растворов, малорастворимые соединения.

Индий получил широкое промышленное применение:

1) полупроводниковая электротехника;

2) сплавы (легкоплавкие сплавы с рядом металлов, используемые в терморегуляторах и др., в ювелирном деле – «зеленое золото» (75 % Au; 20 % Ag; 5 % In));

3) Покрытия (для защиты подшипников в двигателях внутреннего сгорания, в связи с высокой отражательной способностью для изготовления рефлекторов).

Содержание индия в земной коре равно 10^-5% (по массе). Собственные минералы индия весьма редки и не имеют про­мышленного значения. Например:

Рекизит CuInS₂

Индит FeIn₂S₄

Джилиндит In(OH)₃

Повышенные концентрации индия наблюдаются в сульфидных минералах цинка, свинца, железа и олова (преимущественно в цинковых обманках), а также в минералах, представляющих собой сульфоантимониты или сулъфостаннаты. В сфалеритах (цинковых обманках) находится 0,1 - 0,0001 % In.

Главным источником индия служат различные отходы и промежуточные продукты цинкового и свинцового производства, пыли производства олова.

Производство цинка. При окислительном обжиге цинковых концентратов, проводимом при 850 - 930 °С, подавляющая часть индия остается в цинковых огарках. При пирометаллургическом способе переработки огарка ≈ 70 % индия переходит в металлический цинк, а 30 % индия остается в ретортном остатке. Далее при рафинировании чернового цинка индий остается в кубовом остатке. Таким образом, в пирометаллургическом производстве ци­нка источником сырья для извлечения индия могут служить ретортные остатки и кубовый остаток ректификационной очистки. При гидрометаллургическом способе переработки огарка основная часть индия (≈ 75 %) остается в нерастворимом остатке – кеках выщелачивания, а 25 % индия – переходит в раствор. Далее при очистке растворов цементацией цинковой пылью весь индий переходит в медно-кадмиевый кек. Из кеков выщелачивания индий при их переработки вельцеванием или фьюмингованием переходит в возгоны на 60 – 70 %. Таким образом, при гидрометаллургическом способе переработки цинковых огарков источником сырья для получения индия служат медно-кадмиевые кеки и возгоны.

Производство свинца. При агломерации свинцовых концентратов индий полностью остается в агломерате. Далее при восстановительной плавке агломерата ≈ 40 % индия восстанавливается и выплавляется вместе со свинцом, т.е. переходит в черновой свинец, 45 % не восстанавливается и переходит в шлак, оставшийся индий (15 %) в виде низших оксидов возгоняется и собирается в пыли. Черновой свинец подвергают рафинированию и индий переходит в медные шликера. Шлаки подвергают фьюмингованию, при этом индий переходит в возгоны. Таким образом, источниками сырья для извлечения индия в производстве свинца служат продукты рафинирования свинца (шликеры, окислы, оловянные съемы) и возгоны фьюмингования.

Производство олова. При восстановительной плавке оловянных концентратов индий распределяется между пылью (≈ 75 %) и черновым оловом (≈ 20 %). При рафинировании олова от свинца индий переходит в хлоридные съемы. Часть индия остается в олове. При электролитическом рафинировании олова индий переходит в раствор.

Дата добавления: 2014-01-11