【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镓回收提取，具体涉及一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法。
技术介绍
1、镓是支撑当代计算机、5g通讯、航空航天、新能源、医药卫生高新技术发展的重要基础材料。
2、镓在地壳中的分布极为分散，主要伴生于锌、铝等有色金属矿床中。目前，全球90％镓来源于铝冶炼，10％镓来源于锌冶炼过程。
3、传统湿法炼锌采用焙烧-浸出工艺，焙烧过程中镓赋存于铁酸锌，后续采用常压浸出工艺镓赋存于浸出渣中，浸出渣采用回转窑挥发时镓残留在窑渣中，难以回收。
4、采用加压湿法浸出工艺直接处理锌精矿时，90％以上镓浸出进入溶液，后续采用锌粉置换工艺处理锌氧压浸出溶液，镓富集于置换渣中，但该过程中镓富集效率较低，仅为50％。与此同时，置换渣中镓物相复杂，后续从置换渣中回收镓存在工艺流程冗长、回收率低等问题。
5、由于ga3+与fe3+半径大小接近，加压湿法炼锌过程中ga3+与fe3+走向较为一致，镓富集过程中核心问题是解决镓如何从加压湿法炼锌溶液中高效沉淀、且能够快速实现镓富集物中镓与铁分离问题。
技术实现思路
1、基于此，为了克服现有加压湿法炼锌溶液中镓富集效率低、镓铁分离困难问题，本专利技术提供一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，提高镓的的富集度，实现镓的有效分离。
2、一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，包括以下步骤：
3、fe2+氧化：对锌氧压浸出溶液进行氧化，使fe2+氧化成fe3
4、ph调节：向所述第一溶液加入pbo和zno，调节ph至2.0～2.4，得到第二溶液；
5、吸附沉淀：向所述第二溶液加入活性炭，吸附后过滤，得到富镓沉淀；
6、稀酸浸锌：向所述富镓沉淀加入h2so4浸出锌，得到镓富集物；
7、循环浸出：向其中一部分所述镓富集物加入强碱浸出，得到镓碱浸液与铁渣；若所述镓碱浸液中镓含量在20～50g/l时即可收集，若所述镓碱浸液中镓含量低于20g/l，则与另一部分所述镓富集物混合，再次加入强碱，循环浸出；
8、所述锌氧压浸出溶液中，包含以下组分：zn2+150～200g/l、fe2+10～15g/l、fe3+0.1～0.5g/l、h2so4 10～25g/l、ga3+10～30mg/l。
9、本专利技术所涉及化学反应方程如下：
10、fe2+氧化：fe2++o2+4h+→4fe3++2h2o
11、ph调节：
12、吸附沉淀：
13、循环浸出：
14、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)在不影响主流程锌提取的情况下，实现了加压湿法炼锌浸出溶液中镓的深度富集；(2)实现了镓富集物中铁和镓的高效分离；(3)实现了镓富集物中镓的短流程提取；(4)副产物铁渣铁品位高，可以作为高炉炼铁原料。
15、作为一种优选方案，所述fe2+氧化方法是：在80～90℃条件下，以0.25～0.5l/min的速率通入氧气，待锌氧压浸出溶液中fe3+浓度增加至1～1.5g/l停止通氧气，得到第一溶液。提高fe3+浓度有利于后续fe3+和ga3+共沉淀，fe3+浓度低会导致沉淀不完全，影响镓的回收率；fe3+浓度高会导致沉淀量过大，进而导致镓的品位降低。
16、作为一种优选方案，以pb和zn的质量计，所述zno的加入量为所述pbo的66.7～333.3％。合适的氧化锌和氧化铅的比例能有利于后续镓的富集，若氧化铅过少则镓沉淀不完全，过多则导致浸出渣量大，进而导致置换渣中镓品位低；氧化锌在不影响镓的富集和主流程锌提取的情况下调节ph至合适范围。
17、作为一种优选方案，所述ph调节方法是：加入所述pbo和zno后，在80～90℃条件下反应0.5～3h，得到第二溶液。
18、作为一种优选方案，所述活性炭的添加量为0.2～0.4g/l，若活性炭加入量过低则沉淀效率低甚至无法完全沉淀，影响镓的回收率；若活性炭加入量过高则会导致沉淀量过高，进而导致镓的品位降低。
19、作为一种优选方案，所述吸附沉淀方法是：加入所述活性炭后在80～90℃条件下陈化2～4h后过滤，得到富镓沉淀。加入活性炭辅助沉淀能有效降低中和后液中的镓含量，此外，活性炭还能吸附溶液中游离的镓离子，进一步提高镓的回收率；这一步中还得到中和后液，中和后液可以回收锌。
20、作为一种优选方案，所述稀酸浸锌方法是：在80～90℃条件下，以2.5～5ml/g的液固比加入0.05～0.1mol/l h2so4，浸出15～30min，得到镓富集物。使用稀硫酸酸浸能避免镓的浸出，避免镓的回收率降低；这一步中还得到锌浸出溶液，锌浸出溶液可以与锌氧压浸出溶液混合循环生产。
21、作为一种优选方案，所述强碱包括氢氧化钠。
22、作为一种优选方案，所述循环浸出方法是：在80～90℃条件下，以2.5～5ml/g的液固比加入1～4mol/l naoh，浸出1～4h，得到镓碱浸液与铁渣。使用合适浓度的强碱能尽可能浸出镓，提高镓的回收率，同时降低减损耗。
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1.一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，所述Fe2+氧化方法是：在80～90℃条件下，以0.25～0.5L/min的速率通入氧气，待锌氧压浸出溶液中Fe3+浓度增加至1～1.5g/L停止通氧气，得到第一溶液。
3.根据权利要求1所述一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，以Pb和Zn的质量计，所述ZnO的加入量为所述PbO的66.7～333.3％。
4.根据权利要求3所述一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，所述pH调节方法是：加入所述PbO和ZnO后，在80～90℃条件下反应0.5～3h，得到第二溶液。
5.根据权利要求1所述一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，所述活性炭的添加量为0.2～0.4g/L。
6.根据权利要求5所述一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于所述吸附沉淀方法是：加入所述活性炭后在8
7.根据权利要求1所述一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，所述稀酸浸锌方法是：在80～90℃条件下，以2.5～5mL/g的液固比加入0.05～0.1mol/LH2SO4，浸出15～30min，得到镓富集物。
8.根据权利要求1所述一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，所述强碱包括氢氧化钠。
9.根据权利要求8所述一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，所述循环浸出方法是：在80～90℃条件下，以2.5～5mL/g的液固比加入1～4mol/LNaOH，浸出1～4h，得到镓碱浸液与铁渣。
...【技术特征摘要】
1.一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，所述fe2+氧化方法是：在80～90℃条件下，以0.25～0.5l/min的速率通入氧气，待锌氧压浸出溶液中fe3+浓度增加至1～1.5g/l停止通氧气，得到第一溶液。
3.根据权利要求1所述一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，以pb和zn的质量计，所述zno的加入量为所述pbo的66.7～333.3％。
4.根据权利要求3所述一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，所述ph调节方法是：加入所述pbo和zno后，在80～90℃条件下反应0.5～3h，得到第二溶液。
5.根据权利要求1所述一种从加压湿法炼锌溶液中高效富集镓并分离铁的方法，其特征在于，所述活...
【专利技术属性】
技术研发人员：周东风，杨平，胡东风，黄勇光，滕年高，郭跃宇，王李娟，陈文绩，郑莉莉，王刚，刘付鹏，曹洪杨，饶帅，黄尔千，姜剑，张军，舒强，胡少玲，周峥嵘，
申请(专利权)人：深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂，
类型：发明
国别省市：
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