一种生产4N金属镓的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用离子交换法，使用碱性淋洗剂从氧化铝生产流程中提取镓的方法，其特征在于：蒸发浓缩提高镓的浓度；冷冻结晶过滤回收碱性淋洗剂；预处理净化电解原液；精制将电解粗镓洗涤成４Ｎ的金属镓。所述方法包括以下步骤：（１）利用离子交换，使用碱性淋洗剂氢氧化钠和硫化钠水溶液，从氧化铝生产流程中提取镓，产出含镓合格液；（２）合格液蒸发浓缩提高镓的浓度，蒸后总碱度控制在４－８Ｎ；（３）冷冻结晶回收淋洗剂，冷冻温度控制在－６至１０℃；（４）预处理使用过氧化钠加入量控制在３％－１５％；（５）电解采用槽电压为２－６Ｖ，电流密度１０００－２０００Ａ／ｍ↑［２］。（６）精制洗涤粗镓，温度控制在３０－５０℃，并采用２－５Ｎ的盐酸和氢氧化钠水溶液多次洗涤。本工艺方法流程简单，安全环保，无需特殊设备，淋洗剂９０％以上可回收循环利用，镓的综合回收率可达到８０％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及利用离子交换法使用碱性淋洗剂从氧化铝生产流程中提 取镓的方法，该方法主要用于金属镓的回收，属湿法冶金。
技术介绍
镓是稀散金属，但我国资源十分丰富，中国镓的生产潜能在世界上是较大 的，国内的竞争也十分的激烈，当前，国内外的厂商都已经意识到在生产镓的 诸多方法中技术经济指标先进的只有用离子交换法从拜耳法种分母液中回收金 属镓。生产金属镓的过程中，树脂的淋洗剂可采用酸性淋洗剂或碱性淋洗剂，由 于此特种螯合树脂不耐酸的特点， 一般工业生产都采用碱性淋洗剂，如氢氧化 钠和硫化钠的联合溶液来做淋洗剂。淋洗剂在解吸饱和树脂上的镓之后而成为 合格液。对于合格液的后处理方法就有很多种，不同的方法效果不尽相同，如 果方法不当得话，处理过程中不仅会产生剧毒的气体危害环境，而且还会损耗 大量的淋洗剂，使生产成本很高，更有甚者还会带入其他金属杂质，使最后生 产出来的镓达不到质量要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用离子交换法使用碱性淋洗剂从氧化铝生 产流程中提取镓的方法，工艺流程简单，利于操作，安全环保且成本较低。本
技术实现思路
涉及一种利用离子交换法，使用碱性淋洗剂从氧化铝生产流程中提取镓的方法，其特征在于蒸发浓縮提高镓的浓度；冷冻结晶过滤回收碱性淋洗剂；预处理净化电解原液；精制洗涤将电解粗镓洗漆成4N的金属镓。所述方法包括以下步骤a〉利用离子交换，使用碱性淋洗剂氢氧化钠和硫化钠水溶液，从氧化铝生产流程中提取镓，产出含镓合格液；(2)合格液蒸发浓縮提高镓的浓度，蒸后总碱度控制在4-8N; (3)冷冻结晶过滤回收淋洗剂，冷 冻温度控制在-6-l(TC; (4)预处理使用过氧化钠加入量控制在3%-15%; (5)电解 采用槽电压为2-6V，电流密度1000-2000A/m2。 (6)精制洗涤粗镓，温度控制在 3(TC以上。本专利技术所述工艺过程离子交换产生合格液经过蒸发进行镓溶液的浓縮，蒸后合格液的总碱度控制在4-8N，然后进行冷冻结晶回收淋洗剂，冷冻温度 控制在-6-l(TC，将冷冻液进行固液分离，分离出来的固体淋洗剂回收继续使 用，含镓液相进入预处理工序，加入过氧化钠，加入量控制在3%-15%，预处 理完之后，溶液静置5-24小时后，可进行电解，电解槽电压控制为2-6V，电 流密度1000-2000A/m2，电解出来的粗镓，进行精制。精制洗涤粗镓，温度控 制在30-50°C，并采用2-5N的盐酸和氢氧化钠水溶液多次洗涤。本专利技术工艺方法流程简单，安全环保，无需特殊设备，能耗低，碱性淋 洗剂90%以上可回收循环利用，镓的综合回收率可达到80%以上。 附图说明图l.本专利技术工艺流程图 具体实施例方式下面结合实例对本专利技术作进一步说明 实例l本专利技术所述离子交换产生合格液经过蒸发进行镓的浓縮，蒸后合格液总碱度控制在4N，然后进行冷冻结晶回收淋洗剂，冷冻温度控制在5'C，将 冷冻液进行固液分离，分离出来的固体淋洗剂回收继续使用，含镓液相进入 预处理工序，加入过氧化钠，加入量控制在3%，预处理完之后，溶液静置5 小时后，可进行电解，电解槽电压控制为2.5V,电流密度1000A/m2，电解出 来的粗镓，进行精制。精制洗涤粗镓，温度控制在40。C，并采用2N的盐酸和 氢氧化钠水溶液各洗涤3次。洗涤完的镓金属纯度即为4N。 实例2本专利技术所述离子交换产生合格液经过蒸发进行镓的浓縮，蒸后合格液 总碱度控制在5N，然后进行冷冻结晶回收淋洗剂，冷冻温度控制在3°C，将 冷冻液进行固液分离，分离出来的固体淋洗剂回收继续使用，含镓液相进入预处理工序，加入过氧化钠，加入量控制在3%，预处理完之后，溶液静置IO 小时后，可进行电解，电解槽电压控制为3V，电流密度1500A/m2，电解出来 的粗镓，进行精制。精制洗涤粗镓，温度控制在4(TC，并采用3N的盐酸和氢 氧化钠水溶液各洗涤3次。洗涤完的镓金属纯度即为4N。 实例3本专利技术所述离子交换产生合格液经过蒸发进行镓的浓縮，蒸后合格液 总碱度控制在6N，然后进行冷冻结晶回收淋洗剂，冷冻温度控制在0°C，将 冷冻液进行固液分离，分离出来的固体淋洗剂回收继续使用，含镓液相进入 预处理工序，加入过氧化钠，加入量控制在3%，预处理完之后，溶液静置5 小时后，可进行电解，电解槽电压控制为4V，电流密度1800A/m2，电解出来 的粗镓，进行精制。精制洗涤粗镓，温度控制在45。C，并采用3N的盐酸和氢 氧化钠水溶液各洗涤3次。洗涤完的镓金属纯度即为4N。 实例4本专利技术所述离子交换产生合格液经过蒸发进行镓的浓縮，蒸后合格液总 碱度控制在7N，然后进行冷冻结晶回收淋洗剂，冷冻温度控制在-3'C，将冷 冻液进行固液分离，分离出来的固体淋洗剂回收继续使用，含镓液相进入预 处理工序，加入过氧化钠，加入量控制在3%，预处理完之后，溶液静置24小 时后，可进行电解，电解槽电压控制为4V，电流密度1800A/m2，电解出来的 粗镓，进行精制。精制洗涤粗镓，温度控制在45。C，并采用5N的盐酸和氢氧 化钠水溶液各洗涤3次。洗涤完的镓金属纯度即为4N。权利要求1、一种利用离子交换法，使用碱性淋洗剂从氧化铝生产流程中提取镓的方法，其特征在于蒸发浓缩提高镓的浓度；冷冻结晶过滤回收碱性淋洗剂；预处理净化电解原液；精制将电解粗镓洗涤成4N的金属镓。所述方法包括以下步骤(1)利用离子交换，使用碱性淋洗剂氢氧化钠和硫化钠水溶液，从氧化铝生产流程中提取镓，产出含镓合格液；(2)合格液蒸发浓缩提高镓的浓度，蒸后总碱度控制在4-8N；(3)冷冻结晶回收淋洗剂，冷冻温度控制在-6-10℃；(4)预处理使用过氧化钠加入量控制在3％-15％；(5)电解采用槽电压为2-6V，电流密度1000-2000A/m2。(6)精制洗涤粗镓，温度控制在30-50℃，并采用2-5N的盐酸和氢氧化钠水溶液多次洗涤。2、 根据权利要求1所述的利用离子交换法，使用碱性淋洗剂从氧化铝 生产流程中提取镓的方法，其特征在于其工艺过程按顺序为离子交换，蒸 发，冷冻，过滤，预处理，电解，精制。3、 根据权利要求1或2所述的利用离子交换法，使用碱性淋洗剂从氧 化铝生产流程中提取镓的方法，其特征在于蒸发后的合格液总碱度控制在 4-8N。4、 根据权利要求1或2所述的利用离子交换法，使用碱性淋洗剂从氧 化铝生产流程中提取镓的方法，其特征在于冷冻结晶的温度控制在-6-10 。C 。5、 根据权利要求1或2所述的利用离子交换法，使用碱性淋洗剂从氧 化铝生产流程中提取镓的方法，其特征在于预处理使用过氧化钠加入量控 制在3%-15%。6、 根据权利要求1或2所述的利用离子交换法，使用碱性淋洗剂从氧 化铝生产流程中提取镓的方法，其特征在于电解采用槽电压为2-6V，电流 密度1000-2000A/m2。7、根据权利要求1或2所述的利用离子交换法，使用碱性淋洗剂从氧化 铝生产流程中提取镓的方法，其特征在于精制洗涤粗镓，温度控制在30-50°C，并采用2-5N的盐酸和氢氧化钠水溶液多次洗涤。全文摘要本专利技术涉及一种利用离子交换法，使用碱性淋洗剂从氧化铝生产流程中提取镓的方法，其特征在于蒸发浓缩提高镓的浓度；冷冻结晶过滤回收碱性淋洗剂；预处理净化电解原液；精制将电解粗镓洗涤成4N的金属镓。所述方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用离子交换法，使用碱性淋洗剂从氧化铝生产流程中提取镓的方法，其特征在于：蒸发浓缩提高镓的浓度；冷冻结晶过滤回收碱性淋洗剂；预处理净化电解原液；精制将电解粗镓洗涤成４Ｎ的金属镓。所述方法包括以下步骤：（１）利用离子交换，使用碱性淋洗剂氢氧化钠和硫化钠水溶液，从氧化铝生产流程中提取镓，产出含镓合格液；（２）合格液蒸发浓缩提高镓的浓度，蒸后总碱度控制在４－８Ｎ；（３）冷冻结晶回收淋洗剂，冷冻温度控制在－６－１０℃；（４）预处理使用过氧化钠加入量控制在３％－１５％；（５）电解采用槽电压为２－６Ｖ，电流密度１０００－２０００Ａ／ｍ↑［２］。（６）精制洗涤粗镓，温度控制在３０－５０℃，并采用２－５Ｎ的盐酸和氢氧化钠水溶液多次洗涤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯峰，
申请(专利权)人：冯峰，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]