[發明專利]含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法

無效

• 申請號: 201010165745.5
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101805834A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 孫玉壯;李彥恒;孟志強;趙海陸;鄧小利
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: C22B58/00
• 分類號: C22B58/00;C22B3/10;C22B3/24
• 代理公司: 邯鄲市久天專利事務所 13117
• 代理人: 薛建鐸

技術領域

本發明涉及一種鎵的提取方法，特別是一種含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法。

背景技術

鎵是一種重要的稀有金屬，其元素符號為Ga，原子序數為31，原子量為69.72，位于元素周期表IIIA族。鎵有兩個穩定同位素，即69Ga和71Ga，它們在地殼中的含量不到lppm，而且往往和其他的金屬材料共生。目前金屬鎵的主要來源是：生產Al₂O₃時的返回母液，水冶鋅廠產出的浸鋅渣，窯渣，火法提鋅的蒸餾罐渣、塵或爐渣等。因此，目前鎵的提取，僅在提煉主金屬的生產過程中經綜合回收而獲得；例如，現有的在釩渣、粉煤灰、制鋁工業中鎵的提取，基本上都是先進行其他材料的使用，再對其廢液中的鎵進行回收。目前，瓷土是用于燒瓷的主要原料，經測定邯邢井田石合子組的瓷土中鎵元素的含量為40ppm，已達到工業開采品位；而瓷土一旦被利用，就不可能再產生含鎵廢物，只有等瓷器使用后再進行回收利用，但又因為含量有限，回收瓷器煉鎵是不可能的。因而想取利用這部分資源，就必須在瓷土常規使用前就把鎵提取出來，而且要做到不影響后續工作或對后續工作影響極小，也就是要做到對瓷土中鎵的無傷提取。

發明內容

本發明的目的是：提供一種含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法，該提取方法，先提取鎵后利用瓷土原來的功能，提取瓷土中寶貴鎵元素的同時，也不損壞瓷土原來的功能。

本發明的目的可以通過下述技術方案來實現：

本含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法，其特征在于包括如下步驟：

（A）取適量瓷土樣品放在坩堝中，然后再將坩堝放入馬弗爐中，控制馬弗爐的溫度為600℃，并在該溫度下使瓷土樣品活化6小時；

（B）從馬弗爐中取出坩堝，將瓷土樣品冷卻后用濾紙包好，保證瓷土樣品不會漏出濾紙，然后將用濾紙包好的瓷土樣品放在砂缸中，再把砂缸放入索氏抽提器的提取管，注意濾紙筒要緊貼砂缸內壁，砂缸既要緊貼提取管內壁，又要方便取放，并且濾紙筒的高度不能超過虹吸管的頂部；

（C）向索氏抽提器底部的燒瓶加入2/3體積的濃度為6mol/L的鹽酸溶液，連接好燒瓶、提取管、回流冷凝管，然后在冷凝管與燒瓶之間加防崩帶，最后往水浴鍋中加入20%的溴化鋰溶液，其高度超過燒瓶液面，接通冷凝水,加熱，并將水浴溫度控制在100℃；

（D）待燒瓶內的鹽酸溶液沸騰后，鹽酸溶液的蒸氣從燒瓶進到提取管頂部，經冷凝后的鹽酸溶液回流到砂缸中，浸取瓷土樣品，鹽酸溶液在提取管內的高度超過虹吸管頂部時，就攜帶所提取的物質一同從側面的虹吸管流入燒瓶中，鹽酸溶液就這樣在儀器內循環流動，把所要提取的物質集中到索氏抽提器下面的燒瓶內，抽提時間控制在12小時；

（E）首次抽提結束后，先將整個索氏抽提器裝置降至室溫，然后打開抽提器，取出砂缸，并將砂缸在純水中浸兩次，最后取出瓷土晾干，即可做正常瓷土功能使用；

（F）重復以上步驟抽提十次，抽提溶劑使用第一次抽提完成后索氏抽提器底部燒瓶內的鹽酸溶液，待全部抽提結束后，采用吸附鎵螯合樹脂對燒瓶內鹽酸溶液中的鎵元素進行吸附和解吸，鎵元素被提取出來。

本發明的優點是：采用瓷土作為鎵的提取材料，并且先提取鎵后利用瓷土原來的功能，既提取并利用了瓷土中寶貴的鎵元素，也不損壞瓷土原來的功能；提取時以強酸為溶劑，提取結束后瓷土中剩余微量強酸不會損壞瓷土中的氧化硅，因而對燒瓷不會產生影響，是一種理想的含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法。

具體實施方式

邯邢井田上石合子組有數層賦存較好的瓷土，其含鎵量平均為40ppm，已達到工業開采品位，且因為鎵的價格比較昂貴，且這些地層含鎵總量較高，因而如果能在不損壞瓷土的前提下提取鎵，不但能夠物盡其用，還能收到較好的經濟效益。

本含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法，其特征在于包括如下步驟：

（A）取適量瓷土樣品放在坩堝中，然后再將坩堝放入馬弗爐中，控制馬弗爐的溫度為600℃，并在該溫度下使瓷土樣品活化6小時；

（B）從馬弗爐中取出坩堝，將瓷土樣品冷卻后用濾紙包好，保證瓷土樣品不會漏出濾紙，然后將用濾紙包好的瓷土樣品放在砂缸中，再把砂缸放入索氏抽提器的提取管，注意濾紙筒要緊貼砂缸內壁，砂缸既要緊貼提取管內壁，又要方便取放，并且濾紙筒的高度不能超過虹吸管的頂部；