銦冶煉回收工藝設計標準

總則1.0.1為統一銦冶煉回收工藝設計標準，促進技術進步與創新，提高設計質量及生產效率，保障安全生產、環境保護，制定本標準。1.0.2本標準適用于新建、改擴建項目的銦冶煉回收工藝設計。1.0.3銦冶煉回收工藝設計應符合下列要求：1采用先進工藝、先進設備和新材料；2提高機械化、自動化程度；3經濟、適用、可靠，各項技術經濟指標達到先進水平；4滿足安全和環保的要求；5有價金屬綜合回收。1.0.4生產過程中的各種原料、輔助材料、中間產品及能源等應設有計量設施。1.0.5銦冶煉回收的輔助生產設施應依托鋅冶煉廠輔助生產設施。1.0.6銦冶煉回收工藝設計除應符合本標準外，尚應符合國家現行有關標準的規定。

2術語2.0.1含銦氧化物IndiumOxide銦以氧化物或氫氧化物形態存在的含銦原料或中間產品，包含氧化亞銦（In2O）、氧化銦（InO）、三氧化二銦（In2O3）、氫氧化銦（In(OH)3)等。2.0.2含銦硫化物IndiumSulphide銦以硫化物形態存在的含銦原料或中間產品，包含硫化亞銦（In2S）、硫化銦（InS）、五硫化四銦（In4S5）等。2.0.3銦再生資源RegeneratedIndium在銦制品的生產過程和使用過程中產生的下腳料、廢品、舊品、元器件等，稱為銦的再生資源。2.0.4富銦氧化鋅煙塵ZincOxideDustwithIndium火法煉鋅過程中，通過焙燒、揮發或煙化方式得到的含銦氧化鋅煙塵。2.0.5富銦中間物料鋅冶煉過程中產生的硬鋅銦渣、中和沉銦渣和置換沉銦渣等。2.0.6硬鋅銦渣HardZincindiumSlag電爐煉鋅過程中產生的硬鋅，通過蒸餾分離產出的富銦渣。2.0.7中和沉銦渣NeutralizationIndiumSlag濕法煉鋅過程中，含銦物料經過浸出后的含銦溶液，用堿性物料中和沉銦產出的富銦渣。2.0.8置換沉銦渣DisplacedIndiumSlag濕法煉鋅過程中含銦溶液，用置換沉淀工藝產出的富銦渣。2.0.9含銦高爐瓦斯灰（泥）Indium-containingBlastFurnaceDust含銦高爐瓦斯灰（泥）是煉鐵高爐在煉鐵過程中隨高爐煤氣（亦稱瓦斯）帶出的原燃料的含銦粉塵以及高溫區激烈反應而產生的含銦微粒。2.0.10鋅冶煉浸出渣LeachingResidueinZincFefinery濕法煉鋅過程中，得到的酸性浸出渣、針鐵礦渣。2.0.11銦直萃ZnicSolutionExtraction濕法煉鋅過程中，含銦的鋅溶液直接通過萃取工藝將銦富集提純的方法。2.0.12粗銦CrudeIndium符合標準《YS/T1163-2016》粗銦一般含銦大于等于92%2.0.13高純銦HighpurityIndium符合標準《YS/T257-2009》銦含量達到99.995%的金屬銦。2.0.14銦萃取IndiumExtraction利用溶質在兩種不相混溶的液相之間的不同分配來達到分離和提純。2.0.14銦電解精煉Electrorefining以粗銦為陽極，銦溶液為電解質，通過電化學作用，使陽極溶解，在陰極上析出金屬銦的方法。

3原料、輔助材料、燃料3.1原料3.1.1富銦煙塵應符合現行國家標準《鉛鋅冶煉廠工藝設計規范》GB50985-2014的有關規定。3.1.2鋅冶煉富銦中間物料應符合下列規定：硬鋅銦渣銦含量宜為10%～20%。中和沉銦渣銦含量不宜小于0.5%。置換沉銦渣銦含量宜大于3%。3.1.3含銦高爐瓦斯灰（泥）含In宜大于50g/t.3.1.4銦再生資源銦制品生產過程和使用過程中產生的下腳料、廢品、舊品和元器件等。3.2輔助材料3.2.1熔劑應符合下列規定：石灰石應符合國家現行行業標準《石灰石》YS/T5279的有關規定。其它熔劑應符合國家相關現行標準的規定。3.2.3化學品應符合下列規定：鹽酸應符合現行國家標準《工業用合成鹽酸》GB320的有關規定。硫酸應符合現行國家標準《工業硫酸》GB/T534的有關規定。氫氧化鈉（燒堿）應符合現行國家標準《工業用氫氧化鈉》GB209的有關規定。碳酸鈉應符合現行國家標準《工業碳酸鈉及其試驗方法》GB/T210.1-2004的有關規定。草酸應符合現行國家標準《工業用草酸》GB/T1626的有關規定。P204萃取劑應符合《P204萃取劑》Q/ZYJ04.02.02－2002的規定，純度宜大于等于95%。稀釋劑應符合現行國家標準《油漆及清洗用溶劑油》GB1922中對260號溶劑油的有關規定。甘油應符合現行國家標準《甘油》GB/T13206的有關規定。碘化鉀應符合現行國家標準《化學試劑碘化鉀》GB/T1272的有關規定。氯化鈉應符合現行國家標準《工作基準試劑氯化鈉》GB1253的有關規定。鋅片應符合現行國家標準《鋅錠》GB/T470－1997的有關規定。試劑氯化銨應符合現行國家標準《化學試劑氯化銨》GB/T658的有關規定。試劑碘應符合現行國家標準《化學試劑碘》GB/T675的有關規定。試劑乙醇應符合現行國家標準《化學試劑無水乙醇》GB/T678的有關規定。試劑丙三醇應符合現行國家標準《化學試劑丙三醇》GB/T687的有關規定。工業骨膠應符合現行行業標準《骨膠》Q/ZYJ04.02.03—2002的有關規定。3.3燃料3.3.1使用粉煤作燃料時，粉煤的質量指標宜符合表3.3.1的要求。表3.3.1粉煤質量指標揮發分（%）灰分（%）灰分熔點（℃）水分（%）低發熱值（MJ/kg）粒度（<74μm）（%）>25.0＜15.0>1200＜1.5＞2580~853.3.2使用的焦炭（粉）質量應符合現行國家標準《冶金焦炭》GB/T1996的有關規定：焦炭的NR值宜小于1.2，不應大于1.4；焦粉粒度在5mm～15mm范圍內的應大于50％。3.3.3使用燃氣作燃料時，燃氣的低發熱值宜符合下列規定：發生爐凈化冷煤氣不宜小于5.23MJ/m3。天然氣不宜小于31.4MJ/m3。液化石油氣不宜小于46.0MJ/m3。3.3.4使用液體燃料質量應符合下列標準：重油應符合現行行業標準《燃料油》SH/T0356的有關規定。柴油應符合現行國家標準《普通柴油》GB252的有關規定。

4物料的儲存及準備4.1物料的儲存4.1.1物料的儲存時間，應符合下列規定：富銦氧化鋅煙塵的儲存時間宜為20d～30d；硬鋅銦渣的儲存時間宜為30d～60d；中和沉銦渣的儲存時間宜小于30d；含銦高爐瓦斯灰（泥）的儲存時間宜20d～30d；銦再生資源的儲存時間宜15d～20d；熔劑的儲存時間宜為20d～30d；焦炭的儲存時間宜為20d～30d；化學品的儲存時間宜為30d～60d。4.1.2富銦氧化鋅煙塵、硬鋅銦渣、中和沉銦渣和含銦高爐瓦斯灰（泥）宜儲存于密閉廠房內，按需要分區儲存。4.1.3寒冷地區的原料貯存廠房，宜設置采暖、防凍、解凍設施。4.1.4原料貯存區域應配備裝卸、倒運等設施。4.1.5化學品貯存應符合現行國家標準《常用化學危險品貯存通則》GB15603的有關規定。4.2物料準備4.2.1富銦氧化鋅煙塵和含銦高爐瓦斯灰（泥）可直接進行漿化。4.2.2硬鋅宜先蒸餾除去鋅得到銦浮渣，然后加入熔融氫氧化鈉和硝酸鈉得氧化銦渣;兩者分別球磨后粒度宜為-100目>80%。4.2.3中和沉銦渣、置換沉銦渣可直接漿化。4.2.4產生粉塵及酸霧的工序應采取除塵、通風和酸霧處理措施。4.2.5物料的加入應設置計量裝置。

5冶煉工藝5.1一般規定5.1.1銦冶煉工藝應根據原料性質、化學成分等，經綜合技術經濟比較、論證后確定。5.1.2生產過程產出的危廢宜進行無害化處理。未經無害化處理的應設置專用渣庫堆存，并應同時送相關資質的企業進行無害化處理。5.1.3渣庫的設計應符合現行國家標準《危險廢物填埋污染控制標準》GB18598的相關規定。5.2火法富集5.2.1含銦物料主要包含銦高爐瓦斯灰（泥）和鋅冶煉浸出渣，主要通過火法揮發富集產出富銦氧化鋅煙塵。5.2.2含銦高爐瓦斯灰（泥）主要采用回轉窯和轉底爐。5.2.3鋅冶煉浸出渣主要采用煙化爐、熔化+貧化爐和回轉窯。5.2.4回轉窯生產能力應為1t/（m2·d）～1.2t/（m2·d）年生產天數應為240d～270d。高溫煙氣應設余熱鍋爐回收煙氣余熱。5.2.5煙化爐生產能力應為15t/（m2·d）～20t/（m2·d），年生產天數應為280d～310d。5.2.6鋅冶煉浸出渣干燥后含水應為12％～15％，用于焑化爐熔煉時宜取低值。5.3浸出5.3.1富銦氧化鋅煙塵和含銦高爐瓦斯灰（泥）宜采用鋅電解廢液和/或硫酸兩段以上浸出，浸出液采用銦直萃或置換沉淀工藝回收銦。5.3.2硬鋅銦渣宜采用兩段以上鹽酸浸出。5.3.3中和沉銦渣和置換沉銦渣宜采用鋅電解廢液和/或硫酸進行兩段以上浸出。5.3.4置換沉銦渣浸出槽應采用強制通風，且保持操作環境通風良好，安裝砷化氫檢測試紙或報警儀。5.3.5浸出宜設廢氣處理設施。5.3.6銦再生資源浸出因原料不同采用不同的浸出工藝。5.4浸出液凈化5.4.1浸出液宜用調pH至1.5，濾液加水調節比重至約1.15g/cm3。5.4.2中和沉銦渣、置換沉銦渣浸出液宜采用鐵粉還原工藝將三價鐵還原為二價鐵。5.4.3凈化后液進萃取工序前宜設澄清、過濾設施。5.5萃取5.5.1萃取包含富銦氧化鋅煙塵酸性浸出液直接萃取和富銦中間物料浸出液萃取。5.5.2萃取包含萃取、洗滌、反萃和再生，萃取宜采用2~4級，洗滌宜采用4~8級，反萃宜采用3~5級，再生宜采用3~5級。5.5.3萃取設備有離心萃取器和箱式混合萃取器。5.5.4萃取效率宜為96%~99%。5.6銦反萃液置換5.6.1銦反萃液宜采用鋁板或鋅片置換.5.6.2置換后液含銦宜小于等于80mg/L。5.6.3置換廠房應配備砷化氫檢測試紙和報警儀。5.7電解精煉5.7.1熔鑄陽極應符合下列規定：陽極板所用原料海綿銦宜經壓團脫水制成銦團，銦團含水宜小于10%。銦團在電爐內應進行堿熔除雜。電爐應配置自動加料裝置和安全防護設施。陽極澆鑄過程宜采用人工澆鑄或機械澆鑄。陽極板尺寸及厚度宜與產量相結合，重量宜為3kg/片~6kg/片。陽極鑄好后宜先用水清洗，再用濾紙、帆布、尼龍繩包裝。陽極板含銦宜大于95%。5.7.2電解應符合下列規定：銦電解陰極宜采用鈦板或陰極銦片。電解液宜采用硫酸銦（In2(SO4)3）、硫酸體系或氯化銦（InCl3）、鹽酸體系。電解液配制過程中宜加入明膠和氯化鈉。殘極可進行重熔后再次使用。析出銦含銦宜大于99.99%。5.7.3精煉應符合下列規定：析出銦應進行精煉，降低雜質含量。析出銦宜置于有攪拌的電爐中加溫熔化。析出銦熔化后宜根據雜質含量加入適量的甘油、碘、碘化鉀、氯化銨、氯化鋅試劑。銦錠化學成分應符合現行行業標準《銦錠》YS/T257-2009的有關規定。5.8廢液處理5.8.1廢液主要有銦萃余液、置換后液、洗雜后液、洗鐵后液，根據其溶液成分采用不同的回收處理工藝。5.8.2銦萃余液應進行除油，除油后液返回鋅浸出，除油后液油含量宜小于5mg/L。5.8.3置換后液應符合下列規定：1鋅片置換銦后液應采用碳酸鈉沉淀回收鋅，含氯溶液應送污水處理系統。2鋁板置換銦后液應送污水處理系統。5.8.4洗鐵后液宜先置換后加堿中和沉銦，銦渣返回銦浸出，溶液送污水處理。5.8.5洗雜后液宜用于各類含銦物料的浸出。5.9有價金屬回收5.9.1銦回收中應考慮鍺和鎵的回收，處理工藝宜采用丹寧沉鍺法或萃取法。

6冶金計算6.1一般規定6.1.1冶金計算應以各原料的化學成分及物相分析等為依據。6.1.2冶金計算應包括物料平衡、元素平衡、溶液平衡、熱平衡等。6.1.3冶金計算數據應精確到小數點后兩位。6.1.4基本（初步）設計階段應進行生產全過程的冶金計算。元素平衡計算時應對五種重點防控元素(Pb、Cd、Cr6+、Hg、As)做出定向分布。6.1.5物料平衡表中物料及一般元素數量宜以“t”計，稀貴金屬宜以“kg”計。一般元素含量宜以“%”計，稀貴金屬含量宜以“g/t”計。液體數量宜以“m3”計，成分宜以“kg/m3”或“g/L”計。氣體數量宜以“Nm3”計，成分宜以“%”計，含塵量宜以“g/m3”或“mg/m3”計。熱量宜以“MJ”計。時間宜以“h”、“d”、“a”為單位。6.2計算的主要參數表6.2主要工藝參數表控制條件單位數值備注1火法富集反應帶溫度℃1100～1200窯尾溫度℃700～750℃負壓值Pa50~80鋅揮發率%≥93%鉛揮發率％≥85%銦揮發率％≥60%2浸出一段浸出液固比m3/t4~6:1一段浸出溫度℃70~80反應時間h4～6二段浸出溫度℃70~90二段浸出終點酸度g/L100~150反應時間h5～6鋅浸出率％92～95鎘浸出率％80銦浸出率％803凈化鐵粉過量系數1.2~1.3鐵粉還原溫度℃70~75鐵粉還原時間min20~30Fe3+還原率%90靜置澄清時間h1~44萃取萃原液pH1.5~2.0P204濃度%5~25P204萃取級數級2~4混合時間min3~5萃余液含銦g/L<0.005洗滌級數級2~4反萃級數級2~4萃取相比（O/A）10~20:1洗滌相比（O/A）10~30:1反萃相比（O/A）10~80:1操作溫度℃20~455置換置換時間h>8置換后pH4~5置換后液含銦mg/L<20海綿銦團含水%<106熔鑄陽極m(氫氧化鈉)：m(粗銦)1:2溫度℃450粗銦板含銦%>987電解槽電壓V0.25~0.3槽溫℃25~30電流密度A/m240~90極距mm65~70周期d7~10電解液pH2.0~2.5電解液含銦g/L70~80電解液含氯化鈉g/L70~100電解液含明膠g/L0.5~1.0電銦含銦%>99.99殘極率%50~608精煉m(銦):m(甘油):m(碘化鉀)1:0.35:0.06視雜質量調整m(銦):m(氯化銨):m(氯化鋅)1000:15:45視雜質量調整溫度℃200~250銦錠含銦%>99.995

7主要設備選擇7.1一般規定7.1.1設備應符合節能、高效、實用、安全、維護檢修方便的要求，并應有相應的合格證書。不得選用國家頒布的淘汰機電產品。7.1.2設備宜采用機電一體化定型產品。7.2火法設備7.2.1富銦中間物料干燥后含水應為12～15％；7.2.2富銦中間物料圓筒干燥強度應為70kg/（m3·h）～90kg/（m3·h）；7.2.3富銦中間物料煙化揮發應符合下列規定:揮發窯生產能力應為1t/(m3·d）~1.2t/(m3·d),年生產天數應為240d~270d;煙化爐生產能力應為15t/(m3·d）~20t/(m3·d),年生產天數應為280d~310d;7.2.4含銦高爐瓦斯灰（泥）揮發應符合下列規定：1.回轉窯生產能力應為1t/（m2·d）~1.2t/（m2·d），年生產天數應為280d~310d。高溫煙氣應設余熱鍋爐回收煙氣余熱。2.轉底爐處理含銦高爐瓦斯灰（泥）由于運行成本高、一次投入大等原因，應用案例較少，無法提供準確生產數據。7.3浸出、凈化及固液分離設備7.3.1浸出工序應采用機械攪拌槽，容積系數宜大于0.8。7.3.2固液分離設備宜符合下列要求：濃密工序宜采用高效濃密機。過濾設備宜采用廂式壓濾機。過濾速率宜為0.15~0.4m3/m2·h，過濾能力宜為8～15kg/m2·h。7.3.3凈化工序應采用機械攪拌槽,過濾設備宜采用廂式壓濾機。7.4萃取設備7.4.1宜選用混合－澄清式萃取箱，混合室和澄清室宜設蓋板密封。7.4.2萃取箱的設計參數宜符合表*規定。混合時間min澄清速率m3/m2·h銦萃取箱1.0~2.02.5~3.5銦洗反箱3.0~8.02.5~3.57.4.3萃取箱及其附屬管道宜設置靜電導出裝置。7.4.4萃取箱攪拌電機宜選防爆型電機。7.4.5有機相泵電機應選防爆型電機。7.5電解7.5.1熔鑄陽極宜采用電爐,帶攪拌和煙罩。7.5.2銦電解設備宜符合下列規定：1電積槽宜選用PVC槽。2宜選用鈦陰極板。7.6精煉7.6.1銦精煉宜采用電爐，并帶攪拌裝置和煙罩。7.6.2鑄錠宜采用不銹鋼模具,盡可能采用自動鑄錠。7.7廢液處理設備7.7.1脫除油脂宜采用澄清槽、氣浮槽或活性炭柱等設備。7.7.2置換后液加堿中和宜采用機械攪拌槽。

8廠房配置8.1一般規定8.1.1廠房配置應滿足工藝流程的需要，保證工藝過程的正常進行。8.1.2總平面布置應符合國家現行有關消防、安全等的規定。8.1.3車間配置宜確保物流順暢，人、物分流，滿足安保要求。8.1.4道路與建、構筑物的距離應滿足廠區管網布置的要求。8.1.5廠房應滿足生產、設備安裝與檢修要求，有利于保證生產操作，環境條件良好、衛生的需要，并應符合其它專業的設計要求。8.1.6廠房應有良好的采光條件。8.1.7廠房的柱距和跨度，宜滿足構件的統一化、標準化的要求。8.1.8廠房樓面應有0.5%~1%的坡度，室內地面應有1%~2%的坡度，應設集液溝、池。8.1.9廠房的水、電、風、氣、蒸汽、儀表等管線應有序布置，應遵守各種管線之間排列的安全距離規定。8.1.10廠房內主通道樓梯坡度不宜大于45°。8.1.11廠房應符合國家現行有關抗震、防腐、抗高溫熱輻射和消防等標準的規定。8.2物料的貯存與準備8.2.1原料倉庫應符合下列規定：宜采用封閉式廠房。宜設擋墻分隔物料。8.2.2原料倉庫起重機最高起運點至吊鉤的極限位置宜大于1m。8.2.3原料倉庫起重機應配有檢修樓梯和檢修場地。8.3浸出、凈化及固液分離8.3.1含銦氧化鋅煙塵、富銦中間物料浸出宜采用機械攪拌浸出配置方式。8.3.2含銦氧化鋅煙塵浸出時應采用定量稱重加料方式。8.3.3浸出槽、凈化槽蓋板上應設置機械通風裝置。8.3.4壓濾機區域設置圍堰。8.4萃取8.4.1萃取車間配置應符合現行國家標準《建筑設計防火規范》GB50016中第三章3.1～3.4、3.6和3.7的有關規定。8.4.2萃取車間配置應符合現行行業標準《有色金屬工程設計防火規范》GB50630中第四章4.6、第五章5.1和5.3、第六章6.1和6.2、第七章7.1～7.3、7.5～7.7、第八章8.1、8.3、第九章、第十章10.1～10.5的有關規定。8.4.3萃取車間應設火災自動報警系統，可設置自動滅火系統。8.4.4萃取車間宜設置單獨的廠房貯存萃取劑和溶劑油。溶劑油不得使用溝槽倒運。8.5置換8.5.1置換車間應獨立密閉配置。8.5.2置換車間應設機械排風裝置。8.5.3置換車間內設置砷化氫檢測裝置和報警系統。8.6電解、精煉8.6.1粗銦陽極爐應密閉配置。8.6.2粗銦陽極爐應配置機械通風裝置。8.6.3銦電解車間應獨立、密閉配置。8.6.4精煉爐應獨立密閉配置，設機械排風裝置。

本標準用詞說明1為便于在執行本標準條文時區別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下：1）表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：正面詞采用“應”，反面詞采用“不應”或“不得”；2）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：正面詞采用"宜"，反面詞采用“不宜”；3）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。2條文中指明應按其他有關標準執行的寫法為：“應符合……的規定”或“應按……執行”。

銦冶煉回收工藝設計標準條文說明

1總則1.0.1隨著國民經濟建設的進程和長期的生產實踐，銦冶煉工業，無論是生產規模，還是冶煉技術水平，都有了快速的進步。尤其近年來隨著各大工廠綜合回收的重視，銦冶煉回收廠家增長迅速，但裝備水平和工藝指標參差不齊。為能更好地指導銦冶煉工藝設計，特制定本規范。1.0.5銦冶煉回收廠的原料基本來自鉛鋅冶煉廠，其輔助生產設施可以與鉛鋅冶煉廠共用。

2術語為統一銦冶煉行業基本術語，實現專業術語標準化，以利于國內外技術交流。本章從本規范中選取了銦冶煉行業的常用術語14個，并加上英文名詞。術語的釋義主要參照原中國有色金屬總公司批準的《重有色金屬冶煉術語標準》YSJ020-93，并補充實際生產中應用術語。

3原料、輔助原料、燃料3.1原料3.1.1在鉛的冶煉過程中、煙化爐氧化鋅煙塵