[發(fā)明專利]一種從萃取沉鎵渣中回收鎵的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011180425.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112430737A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉;張登凱;劉野平;吳才貴;周科華;張俊峰;宮曉丹;駱昌運(yùn);黃青;高艷芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司丹霞冶煉廠;深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B1/00;C22B3/12;C22B3/22;C25C1/22;C22B58/00
• 代理公司: 廣州駿思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44425
• 代理人: 程毅

本發(fā)明涉及一種從萃取沉鎵渣中回收鎵的方法，包括以下步驟：將萃取過(guò)程中得到的沉鎵渣用清水洗滌，常溫?cái)嚢鑹簽V洗滌后得到水分40％～60％的鎵精礦，干燥得到含鎵20％～40％的鎵精礦，得到的鎵精礦投入堿溶釜中，加入堿溶液及除雜沉清劑，攪拌并加熱，得到堿浸出液，采用離心分離設(shè)備將得到的堿浸出液進(jìn)行液固一次分離，得到電鎵富液和濃密渣；將得到的濃密渣裝入漿化槽，經(jīng)渣漿輸送泵打入壓濾機(jī)，得到含鎵液和堿溶渣。本發(fā)明采用組合過(guò)濾方式，選用離心過(guò)濾設(shè)備和正壓強(qiáng)制過(guò)濾設(shè)備，實(shí)現(xiàn)鎵堿性溶液固液分離，解決鎵堿性溶液液固分離的困難；加入除雜沉清劑脫除電積過(guò)程中富集的鋁，實(shí)現(xiàn)電積過(guò)程穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬鎵的回收方法，特別是涉及一種從萃取沉鎵渣中回收鎵的方法。

背景技術(shù)

鎵是最重要的制造半導(dǎo)體器件的原材料，其無(wú)單獨(dú)礦物，常以微量存在于鋁礦中，可由鋁土礦或鋅礦中提取，因此目前世界上約90％的原生鎵是從氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中回收，其它10％是從鉛鋅冶煉過(guò)程產(chǎn)生的渣和煙灰中回收。不管哪種方法最后都經(jīng)電解制得純凈鎵。

在鋁土礦中金屬鎵通常含量為0.002-0.008％，在拜爾法生產(chǎn)氧化鋁的過(guò)程中，鋁土礦中的金屬鎵約有70％隨氧化鋁一道浸出，隨著種母的循環(huán)，金屬鎵的濃度逐漸累積到100-200ppm。由于金屬鎵的來(lái)源稀少，其產(chǎn)品多來(lái)自于鋁工業(yè)等的副產(chǎn)物，由氧化鋁生產(chǎn)流程中回收金屬鎵是獲得金屬鎵的主要途徑。

從鋅精礦中回收金屬鎵工藝，一般先通過(guò)富集得到含鎵的富集物，然后通過(guò)對(duì)含鎵物料的二次酸性浸出，在二次酸性溶液中可以采用萃取工藝分離富集鎵，萃取工藝中通常采用高濃度酸溶液反萃得到含鎵的溶液再用堿中和沉淀得到沉鎵渣，一般富集后的沉鎵渣含鎵在1％-30％，用于鎵的提純利用。

受鉛鋅冶煉工藝影響，二次浸出液萃取中和后，鎵精礦中富集了鎵的同時(shí)還夾帶了鋁、鋅、鈉、砷和銻等雜質(zhì)和大量可溶性鹽，這些雜質(zhì)造成鎵電解前的堿溶液造液過(guò)程中，溶液中存在膠體和粒度極其細(xì)微的固體懸浮物。因懸浮物粒度很細(xì)，過(guò)濾采用壓濾工藝時(shí)各種濾布過(guò)濾都會(huì)穿濾或堵塞，很難通過(guò)過(guò)濾得到合格的電解液。溶液中存在的膠體狀態(tài)的物質(zhì)使得溶液也很難自然沉清。

電積過(guò)程中隨鎵的不斷析出，雜質(zhì)離子不斷富集，尤其鋁的富集造成粘度增大，產(chǎn)品質(zhì)量下降，需要凈化處理。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種從萃取沉鎵渣中回收鎵的方法，其具有回收率高、處理成本低的優(yōu)點(diǎn)。

一種從萃取沉鎵渣中回收鎵的方法，包括以下步驟：

(1)將萃取反萃液中和后得到的沉鎵渣洗滌后得到鎵精礦；

(2)在鎵精礦中加入堿溶液及除雜沉清劑進(jìn)行堿溶反應(yīng)，反應(yīng)得到堿浸出液，所述除雜沉清劑為氧化鋇、氧化鈣和硫化鈉；

(3)將堿浸出液進(jìn)行離心分離處理，得到電鎵富液和濃密渣；

(4)將電鎵富液進(jìn)行電積處理得到金屬鎵。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的一種從萃取沉鎵渣中回收鎵的方法，有益效果在于：

1、步驟1的洗滌段將沉鎵渣中可溶性鹽洗掉，降低鎵精礦中硫酸鹽的含量，提高鎵的品位，有效降低鎵電積新液粘度，加入除雜沉清劑脫除電積過(guò)程中富集的鋁，實(shí)現(xiàn)電積過(guò)程穩(wěn)定運(yùn)行。在堿性溶液中，同時(shí)加入硫化鈉、氧化鋇和氧化鈣，主要基于加入硫化鈉使堿浸出液中的砷、銻以硫化砷、硫化銻沉淀，加入氧化鈣、氧化鋇與水反應(yīng)生成氫氧化鈣、氫氧化鋇，與溶液中的砷酸鹽、銻酸鹽發(fā)生復(fù)鹽反應(yīng)沉淀，進(jìn)一步脫除溶液雜質(zhì)，另一方面鈣、鋇與鎵精礦中的硫酸根離子形成硫酸鈣、硫酸鋇沉淀，同時(shí)，鋁酸鈉和氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生鋁酸鈣沉淀，凈化除鋁。