[發明專利]拜耳法種分母液中提取鎵和釩的方法

無效

• 申請號: 201010587695.X
• 申請日: 2010-12-15
• 公開（公告）號: CN102021334A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 尹中林;趙卓;蘇趙輝;許麗萍
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C22B3/24
• 分類號: C22B3/24;C22B7/00;C22B34/22;C22B58/00
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李迎春;李子健

技術領域

本發明涉及從拜耳法種分母液中提取金屬鎵和釩的方法，用于鎵和釩的回收。

背景技術

鎵資源非常稀缺，自然界中鎵主要存在于鋁土礦中，世界上90%以上的原生鎵是從生產氧化鋁的過程中提取的，因此，氧化鋁流程是一種重要的鎵資源。此外，氧化鋁生產流程中的鎵可在分解過程中隨氫氧化鋁析出，從而影響氧化鋁產品質量，把其提取出來，可使氧化鋁產品質量有一定程度的提高；若能形成新的產品，產生較好的經濟效益，可以緩解氧化鋁廠產品單一，提高氧化鋁企業抗擊市場風險的能力。?

從氧化鋁生產流程中提取鎵的方法有多種，已在工業上應用的有化學法（石灰法、碳酸法）、電化學法（汞齊電解法和置換法）、萃取法和離子交換法。其中離子交換法由于其流程簡短，操作方便，無需往鋁酸鈉溶液中加任何試劑，被公認為從拜耳法溶液中回收鎵的最好方法，也是目前在工業上應用的主要方法。釩是一種離子交換法回收鎵過程中的主要雜質，而釩也是一種價值較高的金屬，如果能在回收鎵的同時把釩也回收利用，則可以產生更好的經濟效益。

發明內容

本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種流程簡單、操作方便、回收率高的從拜耳法種分母液中提取鎵和釩的方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

拜耳法種分母液中提取鎵和釩的方法，其特征在于用離子交換樹脂對拜耳法種分母液進行吸附，其過程包括以下步驟：

（1）用離子交換樹脂對拜耳法種分母液進行吸附，鎵、釩陰離子被吸附于樹脂上，吸附后的母液返回生產系統；

（2）先用水和稀酸對飽和樹脂進行洗滌，除去附著于樹脂上的母液，再用濃酸對飽和樹脂進行淋洗，使樹脂吸附的鎵、釩陰離子進入淋洗液，而淋洗后的樹脂循環用于吸附母液中的鎵和釩；

（3）往淋洗液中加入BaO，使釩以釩酸鋇的形式沉淀下來，進而處理回收其中的釩；

（4）沉淀釩后的溶液中加入NaOH，使鎵以氫氧化鎵的形式沉淀下來；

（5）氫氧化鎵再用NaOH溶液溶解，生成鎵酸鈉溶液；

（6）對鎵酸鈉溶液進行電解，制得金屬鎵。

拜耳法種分母液中提取鎵和釩的方法，其特征在于采用兩種不同的離子交換樹脂對拜耳法種分母液先后進行吸附，特征在于其過程包括以下步驟：

（1）用兩種不同的離子交換樹脂對拜耳法種分母液先后進行吸附，鎵、釩陰離子被分別吸附于一種樹脂上，吸附后的母液返回生產系統；

（2）先用水和稀酸對飽和樹脂進行洗滌，除去附著于樹脂上的母液，再用濃酸對飽和樹脂進行淋洗，使樹脂吸附的鎵、釩陰離子進入淋洗液，而淋洗后的樹脂循環用于吸附母液中的鎵和釩；

（3）往含釩的淋洗液中加入BaO，使釩以釩酸鋇的形式沉淀下來，進而處理回收其中的釩；

（4）往含鎵的淋洗液中加入NaOH，使鎵以氫氧化鎵的形式沉淀下來；

（5）氫氧化鎵再用NaOH溶液溶解，生成鎵酸鈉溶液；

（6）對鎵酸鈉溶液進行電解，制得金屬鎵。

拜耳法種分母液中提取鎵和釩的方法，其特征在于提取過程先往拜耳法種分母液中加入BaO，再用離子交換樹脂對種分母液進行吸附，其過程包括以下步驟：

（1）往拜耳法種分母液中加入BaO，使釩以釩酸鋇的形式沉淀下來，進而處理回收其中的釩；

（2）用離子交換樹脂對拜耳法種分母液進行吸附，鎵被吸附于樹脂上，吸附后的母液返回生產系統；

（3）先用水和稀酸對飽和樹脂進行洗滌，除去附著于樹脂上的母液，再用濃酸對飽和樹脂進行淋洗，使樹脂吸附的鎵進入淋洗液，而淋洗后的樹脂循環用于吸附母液中的鎵；

（4）往淋洗液中加入NaOH，使鎵以氫氧化鎵的形式沉淀下來；

（5）氫氧化鎵再用NaOH溶液溶解，生成鎵酸鈉溶液；

（6）對鎵酸鈉溶液進行電解，制得金屬鎵。

本發明的方法，其特征在于用離子交換樹脂對拜耳法種分母液進行吸附時，吸附溫度為40～60℃，樹脂與母液接觸時間為15～60min。

本發明的方法，其特征在于用稀酸對飽和樹脂進行洗滌時，稀酸濃度為3%～5%，在用濃酸對飽和樹脂進行淋洗時，濃酸濃度為5%～20%，濃酸與飽和樹脂接觸時間為30～60min，淋洗溫度為20～40℃。

本發明的方法，其特征在于往拜耳法種分母液中加入BaO沉釩時，BaO的加入量與母液中Na₂CO₃的摩爾比為0.1～1.0，反應溫度為40℃～60℃，反應時間為15min～120min,攪拌速度為100r/min～400r/min。