專利名稱：銦鋅合金真空蒸餾脫鋅的方法
技術領域：
真空冶金。
二.
背景技術：
銦屬稀散金屬，在自然界中的含量很少，銦的應用很廣，深入到國民經濟的各個領域，隨著科學技術的進步和對銦認識的不斷深入，其應用范圍也在不斷擴大。公知的生產金屬銦的工藝非常復雜，銦在金屬礦石中的含量一般是萬分之幾，在金屬冶煉過程中進入渣或中間產品中，經浸出，萃取等多次富集，得到含銦為20～30g/L的硫酸銦液體，然后用鋅置換硫酸銦液體得到海綿銦，海綿銦經過堿熔得到粗銦。由于用鋅置換硫酸銦液體的條件不同，得到的粗銦中鋅的含量從50％到0.5％，需要進一步脫除銦中的鋅，現有的脫鋅方法是用氫氧化鈉為熔劑，熔解銦鋅合金或含鋅粗銦，使鋅進入堿渣，達到銦鋅分離的目的。該方法金屬的損失大、環境污染嚴重。采用真空蒸餾處理銦鋅合金或含鋅粗銦，可以有效地脫出其中的鋅，具有廣闊的應用前景。
三.
發明內容
1、本發明的目的是給出一種銦鋅分離的方法，采用真空蒸餾處理銦鋅合金或含鋅粗銦。該方法適用于鋅置換法制備的金屬粗銦和銦鋅合金，工藝簡單卻達到提高金屬銦品位的目的，蒸餾的效率高，節約了能源，減少了環境污染，降低了生產成本。
2、發明的技術方案包括以下步驟①含鋅為50％～5％的銦鋅合金或含鋅為5％～0.1％的粗銦為原料；②將上述原料以固體或液體的形式加入不銹鋼或石墨坩鍋中；
③再把裝有上述原料的不銹鋼或石墨坩鍋放入真空爐內；④密封裝有上述原料的真空爐，之后啟動真空系統抽氣，使真空爐的壓力達到1～10Pa；⑤啟動真空爐的電源，經過240min的升溫，使真空爐的溫度達到700～1000℃，然后保持溫度不變，使上述原料中的鋅揮發，揮發的時間為60～240min；⑥揮發完畢，降溫冷卻，使真空爐的溫度小于200℃，向真空爐內充入氬氣，打開真空爐得到銦和鋅；⑦銦匯集在坩鍋中，以液體或固體的形式取出，鋅揮發后冷凝在冷凝器中，以固體的形式取出。
實現銦中真空蒸餾脫鋅的基本原理是在真空高溫條件下，銦的蒸汽和鋅的蒸汽的比值非常小，真空蒸餾時，銦不揮發形成液體，鋅揮發形成氣體，從而使銦與鋅分離。由于在真空中沒有氧及氧化氣氛，不揮發的銦和揮發的鋅均為元素單質。揮發的鋅經冷凝得到固體鋅。
3、與公知技術相比，本發明以含鋅為50％～5％的銦鋅合金或含鋅為5％～0.1％的粗銦為原料，可以簡單有效地脫除銦鋅合金或含鋅粗銦中的鋅，在不使用其他化學藥劑的情況下，同時得到銦和鋅，流程簡單、成本低、對環境污染小。
四.
具體實施例方式實施例1取20Kg銦鋅合金原料，原料的化學成分為50％In，50％Zn，加入石墨坩堝，將坩堝入真空爐，密封真空爐之后抽氣，使真空爐的壓力達到1～5Pa，真空爐經過200min的升溫，使真空爐的溫度達到950-1000℃，然后保持溫度不變，使原料中的鋅揮發，揮發時間為180min，然后降溫冷卻使真空爐的溫度小于200℃，向真空爐內充入氬氣，打開真空爐，得到9.95Kg銦和10.0Kg鋅。銦的化學成分為98.8％In，0.0015％Zn；鋅的化學成分為98.5％Zn 1.5％In。
實施例2取20Kg銦鋅合金原料，原料的化學成分為85％In，15％Zn，加入石墨坩堝，將坩堝入真空爐，密封真空爐之后抽氣，使真空爐的壓力達到4～8Pa，真空爐經過240min的升溫，使真空爐的溫度達到800-850℃，然后保持溫度不變，使原料中的鋅揮發，揮發時間為120min，然后降溫冷卻使真空爐的溫度小于200℃，向真空爐內充入氬氣，打開真空爐，得到16.5Kg銦和3.0Kg鋅。銦的化學成分為99.8％In，0.0013％Zn；鋅的化學成分為99.0％Zn 1.0％In。
實施例3取20Kg粗銦原料，原料的化學成分為95％In，5％Zn，加入石墨坩堝，將坩堝入真空爐，密封真空爐之后抽氣，使真空爐的壓力達到5～10Pa，真空爐經過240min的升溫，使真空爐的溫度達到750-800℃，然后保持溫度不變，使原料中的鋅揮發，揮發時間為90min，然后降溫冷卻使真空爐的溫度小于200℃，向真空爐內充入氬氣，打開真空爐，得到18.5Kg銦和1.0Kg鋅。銦的化學成分為99.85％In，0.0011％Zn；鋅的化學成分為99.0％Zn 1.0％In。
實施例4
取25Kg粗銦原料，原料的化學成分為99.5％In，0.5％Zn，加入石墨坩堝，將坩堝入真空爐，密封真空爐之后抽氣，使真空爐的壓力達到6～10Pa，真空爐經過240min的升溫，使真空爐的溫度達到800-900℃，然后保持溫度不變，使原料中的鋅揮發，揮發時間為60min，然后降溫冷卻使真空爐的溫度小于200℃，向真空爐內充氬氣，打開真空爐，得到18.5Kg銦和1.0Kg鋅。銦的化學成分為99.95％In，0.0001％Zn；鋅的化學成分為99.0％Zn 1.0％In。
權利要求
1.一種銦鋅合金真空蒸餾脫鋅的方法，該方法由以下步驟①含鋅為50％～5％的銦鋅合金或含鋅為5％～0.1％的粗銦為原料；②將上述原料以固體或液體的形式加入不銹鋼或石墨坩鍋中；③再把裝有上述原料的不銹鋼或石墨坩鍋放入真空爐內；④密封裝有上述原料的真空爐，之后啟動真空系統抽氣，使真空爐的壓力達到1～10Pa；⑤啟動真空爐的電源，經過240min的升溫，使真空爐的溫度達到700～1000℃，然后保持溫度不變，使上述原料中的鋅揮發，揮發的時間為60～240min；⑥揮發完畢，降溫冷卻，使真空爐的溫度小于200℃，向真空爐內充入氬氣，打開真空爐得到銦和鋅；⑦銦匯集在坩鍋中，以液體或固體的形式取出，鋅揮發后冷凝在冷凝器中，以固體的形式取出。
2.根據權利要求1所述的銦鋅合金真空蒸餾脫鋅的方法，其特征是原料為含50％銦和50％鋅的銦鋅合金，控制真空爐壓力1-5Pa，溫度950-1000℃，揮發時間180min。
3.根據權利要求1所述的銦鋅合金真空蒸餾脫鋅的方法，其特征是原料為含85％銦和15％鋅的銦鋅合金，控制真空爐壓力4-8Pa，溫度800-850℃，揮發時間120min。
4.根據權利要求1所述的銦鋅合金真空蒸餾脫鋅的方法，其特征是原料為含95％銦和5％鋅的粗銦，控制真空爐壓力5-10Pa，溫度750-800℃，揮發時間90min。
5.根據權利要求1所述的銦鋅合金真空蒸餾脫鋅的方法，其特征是原料為含99.5％銦和0.5％鋅的粗銦，控制真空爐壓力6-10Pa，溫度800-900℃，揮成時間60min。
全文摘要
本發明提供一種銦鋅合金真空蒸餾脫鋅方法。其要點是采用銦鋅合金或金屬粗銦為原料，原料中鋅的含量從50％到0.5％，經過真空蒸餾，可以使銦中鋅的含量達到0.001％，適當延長處理時間和溫度，還可以降低銦中鋅的含量。控制蒸餾溫度在700～1000℃，真空度低于10Pa，處理時間1～5小時，雜質鋅的含量可降至高純銦的含鋅量的要求。該發明用于粗銦或銦鋅合金脫鋅，制備精銦，環境污染小，勞動強度低，金屬銦的生產成本低，金屬回收高。
文檔編號C22B58/00GK1580301SQ20041002259
公開日2005年2月16日 申請日期2004年5月20日 優先權日2004年5月20日
發明者楊斌, 戴永年, 劉大春, 孔得精, 劉永成, 楊部正, 唐萬啟, 杜國山, 馬文會, 韓龍, 辜峰, 吳昆華, 陳為亮, 萬雯, 劉媛媛 申請人:昆明理工大學