[發明專利]一種從母液中提取金屬鎵的離子交換法

無效

• 申請號: 201210586905.2
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103031449A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 馮峰;陳峰;李鑫金;趙洪濤;裴立峰
• 申請（專利權）人: 北京吉亞半導體材料有限公司
• 主分類號: C22B58/00
• 分類號: C22B58/00;C22B3/24
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種提取金屬鎵的方法，特別涉及一種從母液中提取金屬鎵的離子交換法。

背景技術

鎵是一種稀有藍白色三價金屬元素，屬于稀散金屬。其質地柔軟，在低溫時硬而脆，而一超過室溫就熔融。鎵的化學活性低于鋁，在常溫下幾乎不受氧和水的侵蝕，只在高溫下才被氧化；它與稀酸作用緩慢，可溶于熱的強酸及強堿中，分別形成鎵鹽或鎵酸鹽；鹵素與鎵反應生成三鹵化鎵或一鹵化鎵；鎵在高溫下能與硫、硒、碲、磷、砷、銻反應，生成的化合物都有半導體性質；鎵的氧化和氫氧化物都是兩性的，可溶于酸和堿中。

鎵可用作高溫溫度計和真空裝置中的密封液；鎵的最重要的應用是在制造半導體器件方面；鎵還用來制造陰極蒸汽燈等。我國資源十分豐富，中國鎵的生產潛能在世界上是較大的，國內的競爭也十分的激烈。目前國內外的廠商都已經意識到，在生產鎵的諸多方法中，技術經濟指標先進的只有用離子交換法從氧化鋁生產種分母液中回收金屬鎵，因此，各個生產廠家都在離子交換生產鎵工藝和設備上加大研究投入，不斷地完善和改進，以達到低成本高產出的目的。

當前很多大氧化鋁廠采用傳統的離子交換法來回收金屬鎵，并且使用堿性淋洗劑。在離子交換設備和方法中，有使用固定床的，密實移動床的，有使用ISEP技術的，然而這些方法都存在以下問題：

（1）返回的母液被水稀釋10-20%了，影響了氧化鋁生產的指標，增加了氧化鋁的蒸汽耗量；

（2）大量使用新水，水耗較高，一個年產20噸鎵的生產線，年耗新水可達10萬噸；

（3）樹脂轉型不徹底，堿性淋洗劑通過母液帶到氧化鋁生產流程中；

（4）種分母液粘度大，吸附塔通過量小，尤其是密實移動床，為保證吸附飽和，增加樹脂的使用量，增加了生產成本。

因此，如何提供一種提取金屬鎵的離子交換法，成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何提供一種從母液中提取金屬鎵的離子交換法，容易實現且能夠降低生產成本。

本發明提供一種從母液中提取金屬鎵的離子交換法，包括以下步驟：（1）將母液和樹脂放入吸附塔內，通過樹脂吸附母液中的鎵；（2）將吸附飽和后的樹脂放入離心機內，進行離心處理脫去樹脂內的母液；（3）將離心處理后的吸附樹脂放入漂洗塔，漂洗塔內注入清水，漂洗出樹脂中的雜質；（4）將漂洗后的樹脂放入淋洗塔內，對樹脂進行淋洗，形成貧樹脂；（5）將貧樹脂放入離心機內，進行第二次離心處理，將貧樹脂內的淋洗劑去除；（6）循環步驟（1），進行再次分離。

優選地，在所述步驟（1）中所述母液和樹脂分別放入多個并聯的吸附塔內，進行吸附。

優選地，在所述步驟（4）中所述漂洗后的樹脂通過多個串聯的淋洗塔內，依次進行淋洗。

優選地，所述步驟（5）中進一步包括：將所述貧樹脂通過壓縮空氣先壓送至緩沖罐中，由緩沖罐將所述貧樹脂放至所述離心機中進行離心處理，脫去淋洗劑，然后循環步驟（1）。

優選地，所述步驟（1）中的吸附流量為50m3/h，母液濃度為95mg/L。

優選地，所述樹脂在吸附塔內的吸附時間為30-80分鐘。

優選地，所述步驟（4）中淋洗塔內的空塔線速度控制在9.5m/h，淋洗時間為30-80分鐘。

本發明提供的一種從母液中提取金屬鎵的離子交換法，使樹脂一次裝填量減少，生產成本降低，節約大量清水，減少了對氧化鋁生產的影響，與現有的移動床、ISEP技術相比，具有生產成本低，工藝設備簡單，節水，易實現自動化等優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例和現有技術中的技術方案，下面將對實施例和現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明提供的一種從母液中提取金屬鎵的離子交換法的流程圖。

具體實施方式

下面將接合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參考圖1所示，圖1是本發明提供的一種從母液中提取金屬鎵的離子交換法的流程圖。

本發明提供的一種從母液中提取金屬鎵的離子交換法，包括以下步驟：

（1）將母液和樹脂放入吸附塔內，通過樹脂吸附母液中的鎵；