А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Реферат: Индий

Индий

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИНДИЯ

Плотность при 20 0 С,г/см2 7,36
Твердость, мПа 9,0
Температура ,0 С :
плавления 156,2
кипения 2075
Удельное электрическое сопротивление при 20 0 С, ом*м 8,37*10-8
Удельная магнитная восприимчивость, м3/кг -7,0*10-8
Температурный коэффициент температурного расширения 33*10-6
Площадь сечения захватов нейтронов, м2 194*10-28

Индий (In) редкий рассеянный не имеющий собственных руд и месторождений минерал.
В периодической системе расположен в третьей группе.
Атомный номер 49
Атомная масса 114,82
Размер радиуса :
атома 0,166нм,
иона (+3) 0,092 нм
Атом состоит из 2-х изотопов 113In , 115In и из 11 радиоизотопов имеющих низкую радиационную опасность.
Наиболее устойчивая валентность +3
По основности-кислотности занимает промежуточное положение между Fe2+ и Fe3+ ,относится к амфотерным элементам.
pH осаждения In(OH)3=3.3-4.4 , повышается со снижением его содержания.
Реагирует с кислотами : Cl , F , Br ; при нагревании - с O , S ; индиферентен к H.
Нитрат,сульфат,хлорид - гигроскопичны и растворимы в воде.
Кларк In в земной коре 0,07 г/т.
Распространенность в породах (г/т) :
кислых 0,07
средних 0,07
основных 0,06
у/о 0,02
глинистых сланцах 0,08
песчаниках 0,05
Общие запасы индия в цинковых рудах зарубежных стран в 1966 г. Состовляли 2,6 тыс. Тонн, подтвержденные 1,4 тыс. тонн.
Выявленные ресурсы 3 тыс. тонн.
КАНАДА - 0,25 , США - 0,22 , ПЕРУ - 0,1 , ЯПОНИЯ - 0,07 , др. страны 0,08 тыс. тонн.
СНГ : РОССИЯ - 80 % , КАЗАХСТАН - 12 % , АЗЕРДБАЙДЖАН - 8 %

Производство индия : зарубежом - 160 т/год .
СНГ : РОССИЯ - 65 % , УЗБЕКИСТАН - 28 , КАЗАХСТАН - 3,5 , УКРАИНА - 3,5
Основные потребители индия : ЯПОНИЯ , США , Зап. Европа.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
Наиболее интенсивнно индий используется в Японии ( более 1/2 зарубежного производства).
Структура потребления индия в этой стране [ % ] :
электроника (оксидные погкрытия ) - 55
фотоприборы - 11
полупроводники - 6
легкоплавкие сплавы - 10
стоматология - 3
прочее - 15
Прогнозируется расширение сферы применения индия и увеличение его потребления.
3. ОСНОВНЫЕ ИНДИЙ СОДЕРЖАЩИЕ МИНЕРАЛЫ
Собственные минералы индия (4 сульфида , гидроксид , самородный индий ) не имеют самостоятельной промышленной ценности. Кроме того в сульфидной минерализации связанной с высокотемпературными фумаролами вулканов Курил обнаружены микровключения состава : Zn3CdIn2S7 , ZnCdIn2S5 , CdIn2S4 .
Минералы носители индия многочисленны , но максимальные его концентрации содержат тетраэдрические сульфиды . Главные из них характеризуются следующими средними содержаниями индия (г/т) :
Сфалерит - 49
Халькопирит – 12
Касситерит - 24
Галенит - 4
Каждый из промышленно важных минералов концентраторов индия , отличается по степени индиеносности в различных типах месторождений , нередко степень концентрации элемента в одном и том же минерале отличаются на 1-3 порядка .Особенно благоприятны для нахождения индия сульфиды из месторождений в которых они образуются совместно с минералами олова . В этом случае в сфалерите содержания могут достигать 1 % и более .
Существенную роль в медных рудах играет индий содержащий халькопирит , а в оловянных – касситерит .
4. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТИПЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Индий не образует собственных месторождений .В качестве попутного полезного компонента он присутствует в концентрациях представляющих промышленный интерес в рудах свинцово-цинковых , колчеданных , оловянных месторождений.
По запасам индия существует следующая градация :
Крупные 200-500
Средние 50-200
Мелкие -менее 50
По запасам индия среди свинцово-цинковых месторождений преобладают мелкие и средние , редко крупные ( Холоднинское , Смирновское ) и весьма крупные (Филизчайское ) месторождения .
Для России ( в отличии от большинства зарубежных стран ) большое значение по запасам и добыче индия имеют медные индий содержащие месторождения.
В России с ними связано 55 % запасов и 58 % добычи индия (в СНГ – 49,2 % и
55,7 % соответственно ).

5. ПРИРОДНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТИПЫ СЫРЬЯ
В России и других странах СНГ все природные и технологические типы и сорта индий содержащих руд соответствуют тем , которые выделяют на месторождениях по основному виду полезного ископаемого .
Геологические границы между различными типами руд , как правило , отсутствуют ; подсчет их запасов и содержащегося в них индия производится статистическим методом . Содержание индия по месторождениям колеблется обычно в пределах 2 - 10 г/т , состовляя в среднем 3,6 % . На отдельных месторождениях оно достигает 15 - 30 г/т (Левиха , Яман-Касы , Ново-Шайтанское ).
Низкими содержаниями характерезуются руды стратиформных и колчеданно-полиметалических месторождений , более высокие содержания типичны для руд месторождений
с повышенными содержаниями олова , на которых среднее содержание индия состовляет 25-70 г/т (Смирновское , Красногорское и др. месторождения в Приморье ).
Содержание индия в оловянных рудах по отдельным месторождениям колеблется от 0,2-0,4 г/т (Дубровское , Верхнее ) до 50-60 г/т (Илинтас , Тернистое ) и в среднем по оловорудным месторождениям состовляет 8,2 г/т . Характерной особенностью многих оловорудных месторождений является большое количество индий содержащих минералов и сложный , весьма
изменчивый баланс распределения индия по минеральным формам .

6. ОЦЕНКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИ ПОИСКЕ И РАЗВЕДКЕ
Индий относится к попутным компонентам III группы , для подсчета запасов которых специальных геологоразвнедочных работ не проводится . Изучение и оценка индий содержащего сырья осуществляется одновременно с работами на основные полезные ископаемые в соответствии с принятыми для комплексного сырья требованиями .
Основным поисковым критерием наличия индия в изучаемых рудах или месторождениях является наличие в них цинка в сульфидной форме или олова в концентрациях , обеспечивающих возможность рентабельного получения цинковых и олвянных концентратов или их промпродуктов при промышленной переработке руд . Поэтому на стадии поисковых работ проводят опробование всех природных типов цинк- и оловосодержащего сырья на индий. При оценочных работах определяют возможное промышленное значение индия .
В процессе разведки месторождений изучают баланс распределения индия по минеральным формам и устанавливают количество индия , связанного с минералами , извлекаемыми в товарные концентраты , прежде всего со сфалеритом и касситеритом. На основании статистической обработки результатов опробования определяют корреляционные связи индия с основными полезными компонентами и при наличии последних вычисляют коэффициент корреляции и получают уравнение регрессии для каждого технологического типа и сорта руд.
В связи с тем , что содержание индия при оконтуривании запасов комплексных руд не учитывается , оно определяется по групповым пробам , характерезующим все технологические типы и сорта руд в полных разведочных пересечениях . Плотность сети опробования на индий одинакова с с плотностью сети разведочных пересечений для подсчета запасов основных компонентов по категориям С1 и С2 . Учитывая низкие содержания индия в рудах , его определение проводят по мономинеральным пробам или лабораторным концентратам , получаемым при обогащении групповых проб . В этих же целях используют лабораторные концентраты , получаемые при обогащении малообъемных проб , отбираемых при геолого-технологическом картировании месторождения . Внутренний и внешний геологический контроль качества аналитических работ и обработку результатов контрольных анализов осуществляют в соответствии с действующими методическими указаниями.
В процессе технологических исследований обогатимости руд на лабораторных или полупромышленных пробах изучают распределение индия по продуктам обогащения .
7. ДОБЫЧА , ПЕРЕРАБОТКА И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ИНДИЙСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ .
Ииндийсодержащим сырьём , перерабатываемым в прмышленных масштабах на металургических и химических заводах , являются цинковые , свинцовые , медные , оловянные и пиритные концентраты . Индий извлекается попутно при переработке этих концентратов . Какого-либо влияния на добычу руд он не оказывает. Поэтому представление о технологии разработки месторождений индийсодержащих руд в достаточно полном объеме может быть использовано при рассмотрении эксплуатации карьеров и шахт , добывающих руды цветных металов и полиметалические .
Переработка руд и концентратов основных металов не оказывает существенного влияния на распределение индия между продуктами переработки .С достаточной достоверностью принято следующее выявленное практикой распределение индия (%) :
1 - в процессе его извлечения :
1.1 при обогащении в цинковом концентрате - 28 %
1.2 при обогащении в медном концентрате - 26 %
1.3 при обогащении в свинцовом концентрате - 2 %
1.4 при обогащении в пиритном концентрате - 9 %
1.5 в хвостах - 35 %
2 - в продуктах медеплавильного производства :
2.1 в шлаке - 70 %
2.2 в пыли - 23 %
2.3 прочих - 7 %
3 - в продуктах свинцового производства :
3.1 в пыли - 15 %
3.2 в шлаке - 60 %
3.3 в свинце - 25 %
(во время фьюмингования из шлака извлекается не менее 70 % индия )
4 - в продуктах цинкового производства :
4.1 в кеках - 90 %
4.2 в прочих - 10 %
(при вельцевании кеков в пыли изалекается 60 % индия )
Всего из полиметалической руды извлекают 12-15 % индия в основном на гидрометалургических цинковых заводах . В вельц-пылях содержание индия достигает 600-1000 г/т .
Таким образом , индий концентрируется в пылях вельцевания , фьюмингования и черновом свинце .
Типовая технология извлечения индия из пылей и шламов после их сульфатизации складывается из следующих операций :
растворение в воде или кислоте в одну - две стадии
гидролитическое осаждение индия при pH=3-4 совместно с гидратом окиси железа окисью цинка .
растворение и переосаждение первого осадка чистой окисью цинка с отделением от основной части железа после его восстановления
цементация индия на алюминиевых ( цинковых ) листах .
обработка губки раствором едкой щелочи и промывка водой
брикетирование губки и выплавка анодов
электролиз ( однократный или в две стадии ) хлоридного раствора ( t0=20-250 ; In 60 г/т )
Существуют особенности извлечения индия из различного сырья :
В свинцовом производстве индийсодержащим сырьём являются свинцовые концентраты и свинцовые кеки цинковых заводов . Незначительная часть индия поступает со свинцовыми кеками медеплавильных заводов , висмутистым свинцом , золото и серебросодержащими концентратами и другими промпродуктами . В целом по свинцовому производству в пыли ( возгоны ) извлекается до 40-55 % индия от его содержания в исходной шихте. Содержание индия в пылях колеблется обычно в пределах 150 - 200 г/т. Концентрация индия в пылях по сравнению с исходной шихтой обычно увеличивается почти в двадцать раз. Они поддвергаются грануляции и сульфатизирующему обжигу при температуре 350-400 0С , в процессе которого большая часть цветных и редких металов, включая индий, переводится в легко растворимые сульфаты. В процессе грануляции и обжига значительная (25-30 %) часть индия вновь переходит в пыли , улавливаемые в электрофильтрах и возвращаемые в производственный процесс в качестве оборотного продукта , а 70-75 % индия остается в сульфатном продукте .
В медеплавильном производстве индийсодержащим сырьем являются медные концентраты , медные кеки цинкового производства и прочее сырье , входящее в перерабатываемую шихту (золотосодержащие концентраты , кварцевые флюсы , пиритный концентрат и.т.д. )
В оловянном производстве индий получается при гидрометалургической переработке возгонов , но основная его часть теряется при доводке оловянных концентратов и с отвальными шлаками .
Сквозное извлечение индия от сырья изменяется от 25 до 53 % и в среднем состовляет около 31 % .
Значительное количество индия (5-10 т в год )поступает на переработку с пиритными концентратами и серноколчеданными рудами . Большая часть пиритных концентратов перерабатывается на серную кислоту . В процессе переработки содержащийся в концентратах индий полностью теряется с отвальными шлаками ( пиритными огарками ).

За рубежом около 70 % индия получается в цинковом производстве . Отходы пирометалургического производства цинка содержат :
пыли печей коксования брикетов - 30 %
черновой свинец - до 12 %
ретортные остатки - 15 %
При гидрометалургическом производстве цинка источником извлечения индия служат возгоны вельц- и фьюминг- процесса .
В призводстве свинца источником индия служат продукты рафинирования черного свинца - дроссы , а также пыли и шлаки отражательной плавки медистых съемов . Небольшим источником индия за рубежом являются также отходы производства олова, пыли , образующиеся при плавке оловянных концентратов , где концентрируется до 75 % металла от исходного количества .
Отходы производства никеля ( никелевый штейн ) служат источником получения индия в Норвегии . Из медных руд индий извлекается в КНР .
Индий поставляется в соответствии с марками ИН-00 , ИН-0 , ИН-1 , ИН-2.
Содержание индия в двух первых марках не менее 99,999 и 99,998 % , а десяти контролируемых примесей по 0,0001-0,00001 % каждой . Особо чистый индий содержит примесей на порядок меньше , чем в обычных марках .
Испытания качества индийсодержащих продуктов производятся совместно с испытаниями их на извлечение основного метала . Технология извлечения индия выбирается на основе результатов испытаний технико-экономических рачетов и исходя из наличия поблизости металлургических заводов, перерабатывающих индийсодержащее сырье .
8. ВЛИЯНИЕ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ , ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Индий слабо изучен экологически и относится к токсичным металлам средней ( II группа ) или низкой ( III группа ) степени опасности .Токсикологические нормативы ( мг/м3 ) : ПДКр3 In2O3 - 4 ,
ВДК нитрата (в пересчете на индий ) - 0,05 (III) , ПДКсс - 0,005 (II) . Каких-либо экстремальных ситуаций в связи с загрязнением индием окружающей среды не отмечалось , как и патологий , связанных с его воздействием на животных и человека . В геологоразведочной практике индий в окружающей среде не фиксируется . В металургическом производстве он накапливается в ряде полупродуктов , и безопасность на производстве обеспечивается соблюдением обычных производственных требований .

9. ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ .
При геолого-экономической оценке месторождения и технико-экономическом обосновании подсчетных параметров определяют условия подсчета запасов индия . Содержание индия в рудах подсчетными параметрами не лимитируется , так как его извлечение не влечет за собой увеличение капиталовложений в промышленное строительство горно-обогатительного предприятия , эксплуатационных расходов и себестоимость продукции . Дополнительный экономический эффект от извлечения индия обычно не определяется так как содержащийся в товарных концентратах индий предприятиям не оплачивается . Если технологическими исследованиями доказана возможность получения при обогащении руд цинкового концентрата марки КЦИ с содержанием индия не менее 0,04 % при оценке месторождения учитывают дополнительный экономический эффект от извлечения индия .

Электронные рефераты / Контакты