[發明專利]一種基于碳酸鈉的鉈分離方法

在審

• 申請號: 202310193061.3
• 申請日: 2023-03-02
• 公開（公告）號: CN116287729A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 閔小波;伍莞瀾;柯勇;王云燕;柴立元;彭聰;李云;林璋;李青竹;梁彥杰
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B1/02;C22B61/00
• 代理公司: 長沙知行亦創知識產權代理事務所(普通合伙) 43240
• 代理人: 黃蘋

本發明提供一種基于碳酸鈉的鉈分離方法，包括步驟：S1，將研磨后的含鉈固廢和碳酸鈉混合，得待燒混合物；其中，所述含鉈固廢中包括硫酸鋅；S2，對所述待燒混合物進行焙燒處理，得含鉈揮發物和除鉈渣；其中，所述焙燒處理的溫度為750?850℃，所述焙燒處理的時長不小于1h。本發明實現了鉈的分離富集，有利于推動含鉈固廢中鉈的無害化和資源化。

技術領域

本發明涉及固體廢棄物的處理，尤其涉及一種基于碳酸鈉的鉈分離方法。

背景技術

鉈是自然界存在的典型稀有分散元素，廣泛存在于原生金屬礦產中。鉈具有提高合金強度、改善合金硬度、增強合金抗腐蝕性能等多種特性，含鉈合金在光導纖維、超導材料、紅外光學材料、輻射屏蔽材料、催化劑等方面都具有潛在應用價值。但全球每年鉈的使用量不到30噸，導致鉈的生產企業缺乏積極性。

含鉈固廢中雖然存在大量的鉈元素，但是，現有技術對鉈的分離富集仍然存在不足，需要進行優化探索。例如，授權公告號為CN101314823B的中國發明專利公開了一種含鉈渣中提取金屬鉈的方法，其采用真空冶金的方式提取含鉈廢渣中的鉈，雖然對鉈的提取率較高，但需要進行三級蒸發分離，存在操作步驟繁瑣、設備要求高和應用性差等問題，導致從含鉈固廢中分離鉈較為困難。

鑒于此，有必要提供一種基于碳酸鈉的鉈分離方法，以解決或緩解上述從含鉈固廢中分離鉈較為困難的技術缺陷。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種基于碳酸鈉的鉈分離方法，旨在解決上述從含鉈固廢中分離鉈較為困難的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于碳酸鈉的鉈分離方法，包括步驟：

S1，將研磨后的含鉈固廢和碳酸鈉混合，得待燒混合物；

其中，所述含鉈固廢中包括硫酸鋅；

S2，對所述待燒混合物進行焙燒處理，得含鉈揮發物和除鉈渣；

其中，所述焙燒處理的溫度為750-850℃，所述焙燒處理的時長不小于1h。

進一步地，所述含鉈固廢包括鋅冶煉過程中產生的含鉈煙塵。

進一步地，所述含鉈煙塵中鉈的含量為0.5-0.7wt％。

進一步地，所述含鉈固廢在進行所述研磨后的粒徑不大于100目。

進一步地，所述含鉈固廢中還包括有價金屬氟氯化合物，所述有價金屬氟氯化合物包括鉛類氟氯化合物、鋅類氟氯化合物和鎘類氟氯化合物中的一種或多種。

進一步地，所述碳酸鈉在所述待燒混合物中的質量占比不小于10％。

進一步地，所述步驟S1還包括：在對所述含鉈固廢進行所述研磨之前，對所述含鉈固廢進行干燥處理。

進一步地，在所述步驟S1中，所述混合的過程包括：將所述研磨產物和所述碳酸鈉共同研磨，得初混物；然后，對所述初混物進行振蕩處理，得所述待燒混合物。

進一步地，所述焙燒處理的時長為1-3h。

進一步地，所述焙燒處理在空氣氣氛或惰性氣氛下進行。

與現有技術相比，本發明至少具有以下優點：

本發明提供了一種基于碳酸鈉的鉈分離方法，通過利用含鉈固廢中存在的硫酸鋅和有價金屬氟氯化合物，并引入碳酸鈉，實現了對含鉈固廢中鉈的有效分離，以及鉈資源的再利用；通過控制焙燒溫度，進一步保證了鉈的分離，并提升了鉈分離的選擇性。相較于其他處理方法而言，本發明的處理成本較低，鉈的選擇性分離效率高；分離后所得的除鉈渣可返回鉛鋅冶煉系統二次利用，在確保鉈回收的同時，極大地降低了含鉈固廢的環境風險。

附圖說明