【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金和化工的交叉领域，具体涉及一种粉煤灰中提镓的方法。
技术介绍
1、稀散金属镓是重要的战略资源，是电子计算机、通讯、新能源及医疗器械等高新
的重要基础支撑材料。镓资源多以伴生矿存在，无独立矿床。目前，世界上90％的原生镓是从铝土矿生产氧化铝过程的碱性体系提取得到的，而其他镓资源未得到有效利用。
2、粉煤灰是我国排放量最大的工业废渣之一，主要来源于火力发电厂的燃煤。我国山西、内蒙古等地区的煤炭资源赋存丰富的含铝矿物，用于燃烧发电后产生的粉煤灰中氧化铝含量高达40～50％，镓含量约12～230μg/g。高铝粉煤灰是一种具有较高经济开发价值的潜在铝镓资源。
3、中国专利申请的从粉煤灰硫酸体系中梯级分离除杂和铝镓协同提取的方法。先采用2-乙基己基磷酸单-2-乙基己基酯(p507)作为萃取剂，将酸浸液中铁、钛等杂质去除；然后采用二(2，4，4-三甲基戊基)次磷酸(cyanex272)作为萃取剂和除杂后的酸浸液反应，选择性提取ga；萃余液用于制备硫酸铝。
4、也有的现有技术中从粉煤灰中提取镓的方法，是以粉煤灰盐酸浸出后所得的酸浸液为原料，经两次树脂法分离富集镓、中和除铁、转型沉镓、造液净化、电解沉积等步骤生产金属镓。已有的从粉煤灰中回收镓的技术，镓的整体回收率仅为70％左右。现有技术中对于从粉煤灰中提取镓仍存在fe、al、ga分离效果差，纯度低、回收率低和成本高等问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种粉煤灰中提取镓的方法，以解决
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种粉煤灰中提取镓的方法，包括以下步骤：
4、s1、将粉煤灰与硝酸a混合进行加压二段浸出反应，第一段浸出过滤得第一滤液和第一滤渣，第一滤渣加工成含硅、铁产品；将第一滤液进行第二段浸出，过滤得第二滤液和第二滤渣，第二滤渣返回第一段浸出；
5、s2、调节第二滤液的ph值，再向第二滤液中加入偏锡酸絮凝剂吸附铁、镓，进行沉淀反应，得到吸附后液和负载吸附剂，吸附后液经除杂、蒸发浓缩、结晶、煅烧后得到氧化铝产品，所述第二滤液ph值为1-2.5，所述偏锡酸絮凝剂的用量为第二滤液体积的1％-5％，反应温度为50-80℃，搅拌速率为60-90rpm，吸附时间0.5-3h，所述偏锡酸絮凝剂对镓的吸附率90-93％；
6、在这个条件下进行沉淀反应，偏锡酸以硅氧键为桥连接形成网状结构，这种结构使得其具有一定的配位能力。镓离子在ph值为1-2.5的酸性条件下容易形成六配位的络合物，并与偏锡酸的功能基团形成配位键，从而能够提高偏锡酸絮凝剂对镓的吸附率，能够保证在90％以上，保证镓的整体收率。
7、s3、负载吸附剂与适量硝酸b混合再生，得到第一含镓高酸液和再生偏锡酸絮凝剂；
8、s4、调节所述第一含镓高酸液的ph值后与偏锡酸絮凝剂或再生偏锡酸絮凝剂混合，进行二次沉淀反应，得到负载吸附剂；
9、s5、重复s3和s4 n次，进行镓的富集，得到负载吸附剂b，将所述负载吸附剂b与硝酸b混合再生，得到第n+2含镓高酸液，所述第n+2含镓高酸液中镓的浓度为0.25-0.27g/l，得到富镓高酸液；
10、s6、将所述富镓高酸液返回s1作为第一滤液进行第二次第二段浸出，再经过步骤s2、s3后得到低铁富镓高酸液；
11、s7、将所述低铁富镓高酸液使用收酸膜进行收酸，得到稀硝酸和富镓液，稀硝酸返回s1循环利用；
12、s8、调节所述富镓液ph值至0.5～1.5，进行d2ehpa萃取，得到d2ehpa萃余液和负载d2ehpa有机相，d2ehpa萃余液可以应用到s2中的吸附后液的提铝过程中，负载d2ehpa有机相采用盐酸溶液反萃，得到盐酸反萃液和再生d2ehpa有机相；
13、s9、盐酸反萃液进行tbp萃取，得到tbp萃余液和负载tbp有机相，tbp萃余液用于反萃负载d2ehpa有机相循环使用，负载tbp有机相采用纯水进行反萃，得到低酸富镓液和再生tbp；
14、s10、所述低酸富镓液通过提纯、电解得到金属镓。
15、优选地，s1中，第一段浸出条件包括：粉煤灰或第二滤渣与硝酸a的固液比为1:2-1:5，硝酸a的浓度为300-500g/l，浸出温度为160-220℃，搅拌速率为55-85rpm，浸出时间为0.5-5h；
16、第二段浸出条件包括：粉煤灰与第一滤液的固液比为1:2-1:5，浸出温度为160-220℃，搅拌速率为55-85rpm，浸出时间为0.5-3h。
17、优选地，s3中，所述再生的条件；硝酸b浓度100-400g/l，固液比为1:5-1:10g/ml，反应温度为50-80℃，再生时间0.5-3h。
18、优选地，所述第二次第二段浸出过程中粉煤灰加入量为消耗富镓高酸液中氢离子理论量的1.2-1.5倍，固液比为1:3-1:6g/ml，浸出温度为160-220℃，搅拌速率为55-85rpm，浸出时间为0.5-3h。
19、优选地，所述收酸膜为扩散渗析膜、纳滤膜中的一种。
20、优选地，s8中，所述d2ehpa萃取使用的萃取剂为体积分数15％～30％的d2ehpa萃取剂和磺化煤油的混合有机相1。
21、优选地，s8中，所述混合有机相1与所述富镓液的体积比为9～1:3，所述d2ehpa萃取的时间为5～30min。
22、优选地，s9中，tbp萃取使用的萃取剂为体积分数15％～30％的tbp萃取剂和磺化煤油的混合有机相2。
23、优选地，s9中，混合有机相2与盐酸反萃液体积比9～1:3，所述tbp萃取时间为5～30min。
24、优选地，s2中，所述偏锡酸絮凝剂的孔径为15-30nm，比表面积为120-150平方米/克。
25、较丰富的孔洞结构能保证偏锡酸絮凝剂提供更丰富的活性位点，这样在吸附镓的时候能够有更高的吸附率。
26、本专利技术提取镓的机理为：首先使用硝酸加压的情况下使粉煤灰中的金属元素浸出，同时分离硅、铁产品；然后再加入对于镓的吸附率为90％以上的偏锡酸絮凝剂，吸附铁、镓，这一步能够将铝分离出来；再通过重复吸附、解吸，实现镓浓度的提高，再重新加压浸出，提高镓的浸出率；再通过膜收酸，调节ph值为0.5～1.5，进行d2ehpa萃取，在这个ph值范围内，d2ehpa萃取镓的效果比较好，保证镓的得率；再进行tbp萃取，实现联合萃取，能够有效实现和铝的完全脱离，最终得到的溶液中不含有铝或含有极微量的铝，不仅保证了纯度还保证了镓整体的收率。
27、上述技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：
28、上述方案，在从粉煤灰提取镓的过程中不断循环富集镓，直到镓浓度达到0.15-0.25g/l开始提镓；加入粉煤灰加压浸出除铁降酸，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，S1中，第一段浸出条件包括：粉煤灰或第二滤渣与硝酸A的固液比为1:2-1:5，硝酸A的浓度为300-500g/L，浸出温度为160-220℃，搅拌速率为55-85rpm，浸出时间为0.5-5h；
3.根据权利要求1所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，S3中，所述再生的条件；硝酸B浓度100-400g/L，固液比为1:5-1:10g/mL，反应温度为50-80℃，再生时间0.5-3h。
4.根据权利要求1所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，所述第二次第二段浸出过程中粉煤灰加入量为消耗富镓高酸液中氢离子理论量的1.2-1.5倍，固液比为1:3-1:6g/mL，浸出温度为160-220℃，搅拌速率为55-85rpm，浸出时间为0.5-3h。
5.根据权利要求1所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，所述收酸膜为扩散渗析膜、纳滤膜中的一种。
6.根据权利要求1所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，S8中，
7.根据权利要求6所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，S8中，所述混合有机相1与所述富镓液的体积比为9～1:3，所述D2EHPA萃取的时间为5～30min。
8.根据权利要求1所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，S9中，TBP萃取使用的萃取剂为体积分数15％～30％的TBP萃取剂和磺化煤油的混合有机相2。
9.根据权利要求1所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，S9中，混合有机相2与盐酸反萃液体积比9～1:3，所述TBP萃取时间为5～30min。
10.根据权利要求1所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，S2中，所述偏锡酸絮凝剂的孔径为15-30nm，比表面积为120-150平方米/克。
...【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，s1中，第一段浸出条件包括：粉煤灰或第二滤渣与硝酸a的固液比为1:2-1:5，硝酸a的浓度为300-500g/l，浸出温度为160-220℃，搅拌速率为55-85rpm，浸出时间为0.5-5h；
3.根据权利要求1所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，s3中，所述再生的条件；硝酸b浓度100-400g/l，固液比为1:5-1:10g/ml，反应温度为50-80℃，再生时间0.5-3h。
4.根据权利要求1所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，所述第二次第二段浸出过程中粉煤灰加入量为消耗富镓高酸液中氢离子理论量的1.2-1.5倍，固液比为1:3-1:6g/ml，浸出温度为160-220℃，搅拌速率为55-85rpm，浸出时间为0.5-3h。
5.根据权利要求1所述的粉煤灰中提取镓的方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓婉琴，王淋川，何永，但勇，赵林，
申请(专利权)人：四川顺应动力电池材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。