logo
Лекции по МРМ

3.2.10.1. Химические методы

Плавка под слоем щелочи NaOH. Ведут в стальных тиглях при 320 – 350 °С. Очистка идет от большей части цинка, алюминия, свинца, олова, переходящих в расплав щелочи.

Плавка под слоем хлористых солей (3ч. ZnCl2 + 1ч. NH4Cl). Ведут при 250 оС в течение 5 – 10 мин, после образовавшийся шлак сливают, в который переходит Tl:

Tl + NH4Cl + 2 ZnCl2 = TlCl∙2ZnCl2 + NH3 + ½ H2 (3.13)

Вводят свежую смесь и повторяют плавку. Во второй шлак переходит большая часть индия и кадмий. В оставшемся корольке индий (10 % от массы первоначального количества металлов) концентрируются свинец, олово, медь, серебро, сурьма и др. (более благородные элементы). Его растворяют в серной кислоте и направляют в технологическую схему производства индия. Из второго шлака выделяют металл, для этого шлак обрабатывают водой, низшие хлориды индия диспропорционируют и выделяется металлический индий (≈ 50 %):

2 InCl = InCl2 + In (3.14)

3 InCl = InCl3 + 2 In (3.15)

3 InCl2 = 2 InCl3 + In (3.16)

Далее в раствор добавляют соляную кислоту для агрегации частиц металла в губку. Индиевую губку переплавляют или направляют на дополнительную очистку. Оставшийся раствор отправляют на выделение из него индия цементацией или электролизом. Содержание примесей после очистки 0,001 %. Недостаток способа – большое количество оборотных материалов, низкий прямой выход очищенного металла, использование ZnCl2 высокой чистоты, что удорожает передел.

Плавка под слоем глицерина, содержащего NH4Cl. Используется 15-17 % раствор NН4СI в глицерине, плавку ведут при 160 - 170 °С. Происходит очистка от элементов, обладающих большим сродством к хлору, чем индий (Тl, Cd, Zn, Fе). После плавки содержание этих примесей снижается от сотых долей процента до 0,000Х %. Недостаток способа - потери индия с глицерином равные 1,8 - 2,2 %.

Плавка под слоем глицерина, содержащего КI и йод. Используют для очистки индия от таллия и кадмия, которые переходят в раствор глицерина в форме ТlI и K2CdI4.

Очистка от свинца соосаждением с ВаSО4. Произведение растворимости 1,1·10-10. Содержание свинца в индии, очищенном этим способом, не превышает 2·10-5 %. Частично удаляется также примесь олова.