Модернизация технологии экстракционного извлечения металлического индия из сернокислых растворов на основе Д2ЭГФК

Abstract

Акционерное общество «Челябинский цинковый завод» является единственным в Российской Федерации производителем цинка марки Special High Grade, а также широкой номенклатуры сплавов на его основе. Одним из множества направлений стратегии развития предприятия является постоянное сокращение эксплуатационных затрат на производство как основной, так и вспомогательной продукции. Среди широкого перечня продукции АО «Челябинский цинковый завод», особое место занимает товарный высокочистый металлический индий марок Ин00 и Ин0000. Для получения металлического индия из полупродуктов цинкового производства действующая технология предприятия предусматривает использование метода жидкостной экстракции, заключающегося в селективном извлечении целевого компонента из раствора смесью нерастворимых в воде органических веществ с последующим его переводом в водную фазу в виде концентрированного и очищенного от примесей технологического раствора. Процесс извлечения индия осуществляется в специальных массообменных аппаратах - экстракторах, смесительно-отстойного типа. С целью обеспечения степени извлечения индия из исходного раствора, содержащего до 0,4 г/дм3 целевого металла и до остаточного содержания - менее 15 мг/дм3, в теории достаточно трех ступеней экстракции. На практике для достижения минимальной концентрации индия в рафинате требуется не менее четырех ступеней экстракции. С целью уменьшения удельного веса экстрагента и снижения его динамической вязкости, увеличивающую качества разделения фаз, вязкую Д2ЭГФК разбавляют жидкими органическими разбавителями. В качестве такого разбавителя используется нефтяной парафин. Синтетическая жирная кислота, используемая в процессе экстракции (2-этилегексановая), не является инертным разбавителем, а играет роль компонента экстрагента, необходимого для улучшения реэкстракции индия. Таким образом, увеличение доли СЖК и, как следствие, снижение доли Д2ЭГФК приводят к сокращению степени извлечения индия в экстрагент. В настоящей статье рассмотрены результаты научных исследований, направленных на изучение технологических режимов процесса экстракции и реэкстракции индия при замене протонодонорной добавки на 2-этилгексанол с целью сокращения его удельного расхода и снижения себестоимости процесса.