从粉煤灰中回收镓的方法技术

本发明专利技术公开了一种从粉煤灰中回收镓的方法。该方法包括以下步骤：溶解步骤：将粉煤灰加至盐酸中，搅拌并过滤，得到含镓溶液；分离步骤：将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂进行离子吸附，得到吸附萃淋树脂；对吸附萃淋树脂进行洗脱，得到洗脱液；电解步骤：电解洗脱液，得到金属镓。该方法中，利用盐酸能够将粉煤灰中的镓元素转化为Ga3+。将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂，能够将含镓溶液中的Ga3+选择性吸附至CL-TBP萃淋树脂中。将吸附萃淋树脂洗脱后，得到镓浓度较高的洗脱液。将该洗脱液电解，能够得到纯度较高的金属镓。上述的方法，只对粉煤灰进行了溶解、吸附、洗脱及电解的步骤，其工艺操作简单、回收成本较低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种。该方法包括以下步骤：溶解步骤：将粉煤灰加至盐酸中，搅拌并过滤，得到含镓溶液；分离步骤：将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂进行离子吸附，得到吸附萃淋树脂；对吸附萃淋树脂进行洗脱，得到洗脱液；电解步骤：电解洗脱液，得到金属镓。该方法中，利用盐酸能够将粉煤灰中的镓元素转化为Ga3+。将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂，能够将含镓溶液中的Ga3+选择性吸附至CL-TBP萃淋树脂中。将吸附萃淋树脂洗脱后，得到镓浓度较高的洗脱液。将该洗脱液电解，能够得到纯度较高的金属镓。上述的方法，只对粉煤灰进行了溶解、吸附、洗脱及电解的步骤，其工艺操作简单、回收成本较低。【专利说明】
本专利技术涉及镓的回收领域，具体而言，涉及一种。
技术介绍
金属镓作为现代高新技术的支撑材料，在国防、宽带光纤通信、航天技术及电子技术等领域得到越来越广泛地应用。近年来，随着科学技术的飞速发展及人民生活水平的日益提高，镓的消耗量也在逐年增加。目前，世界上大约90%的镓为炼铝工业的副产品，其余10%主要来自锌冶炼残渣。研究发现，我国晋北、陕北及内蒙南部的电厂每年排弃的亿吨粉煤灰中，不仅含有高于40%的氧化铝，其镓的含量亦高达40~50g/t，有些品种的粉煤灰中镓含量竟达100g/t，属富镓粉煤灰。如果能在粉煤灰提取铝的同时获得这部分镓，将会大大增加我国镓的储量，为我国经济的持续发展做出巨大贡献。现有的，其主要流程是对含镓溶液进行吸附、反应、碳分、复盐溶解及电解等步骤，其操作工艺复杂，生产成本高。基于此，有必要设计一种工艺简单、生产成本较低的从粉煤灰中回收金属镓的方法。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种，以解决现有技术中从粉煤灰中回收镓时工艺复杂的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种，其包括以下步骤:溶解步`骤:将粉煤灰加至盐酸中，搅拌并过滤，得到含镓溶液；分离步骤:将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂进行离子吸附，得到吸附萃淋树脂；对吸附萃淋树脂进行洗脱，得到洗脱液；电解步骤:电解洗脱液，得到金属镓。进一步地，上述溶解步骤中，将粉煤灰加至强酸溶液之前，将粉煤灰进行湿法磁选除铁。进一步地，上述溶解步骤中，将粉煤灰加至强酸溶液中搅拌并过滤后，向滤液中加入铁粉，反应后，得到含镓溶液。进一步地，上述溶解步骤中，将滤液进行湿法磁选除铁后，将其浓缩至体积为滤液体积的1/3~1/2，并向浓缩后的滤液中加入铁粉，反应后，得到含镓溶液。进一步地，上述分离步骤中，将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂进行离子吸附之前,还包括将含镓溶液酸化的步骤；酸化的步骤包括:向含镓溶液中加入盐酸，搅拌，得到氢离子的浓度为4~6mol/L的含镓溶液。进一步地，上述分离步骤中，将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂时，将含镓溶液由下至上通过含有CL-TBP萃淋树脂的树脂塔；优选含镓溶液的流速为I~5ml/min。进一步地，上述分离步骤中，对吸附萃淋树脂进行洗脱时，洗脱剂为浓度为0.5~1.5mol/L 的 NH4Cl 水溶液。进一步地，上述洗脱剂的体积为含镓溶液体积的2/3~4/5，洗脱时间为30~50mino进一步地，上述CL-TBP萃淋树脂的粒径为40~60目，CL-TBP萃淋树脂中TBP的含量为55~65wt%。进一步地，上述电解步骤中，以不锈钢为阳极，以钼为阴极，以浓度为100~160g/L NaOH水溶液为电解质，且电流密度为200~300A/m2，电压为5~10V。应用本专利技术的，利用盐酸能够将粉煤灰中的镓元素转化为Ga3+。将经过溶解步骤得到的含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂，能够将含镓溶液中的Ga3+选择性吸附至CL-TBP萃淋树脂中。将含有Ga3+的CL-TBP萃淋树脂洗脱后，得到了镓浓度较高的洗脱液。将该洗脱液进行电解，即可得到纯度较高的金属镓。本专利技术的这种方法中，只对粉煤灰进行了溶解、吸附、洗脱及电解的步骤，相比于现有技术中的回收方法，其工艺操作简单、回收成本较低。【具体实施方式】需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。为了解决现有技术中从粉煤灰中回收镓的工艺复杂的问题，本专利技术专利技术人提供了一种，其包括以下步骤:溶解步骤:将粉煤灰加至盐酸中，搅拌并过滤，得到含镓溶液；分离步骤:将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂进行离子吸附，得到吸附萃淋树脂；对吸附萃淋树脂进行洗脱，得到洗脱液；电解步骤:电解洗脱液，得到金属镓。本专利技术所提供的上述方法，采用的CL-TBP萃淋树脂是以苯乙烯-二乙烯苯为骨架，共聚固化中性磷萃取剂磷酸三丁酯(TBP)制备而成。上述方法中，首先利用盐酸能够将粉煤灰中的镓元素转化为Ga3+。其次，将经过溶解步骤得到的含镓溶液通过CL-TBP萃淋树月旨，能够将含镓溶液中的Ga3+选择性`吸附至CL-TBP萃淋树脂中。将含有Ga3+的CL-TBP萃淋树脂洗脱后，得到了镓浓度较高的洗脱液。将该洗脱液进行电解，即可得到纯度较高的金属镓。上述的方法，只对粉煤灰进行了溶解、吸附、洗脱及电解的步骤，相比于现有技术中的回收方法，其工艺操作简单、回收成本较低。在上述方法中，溶解步骤中通过采用强酸溶液对粉煤灰进行溶解，就能够得到含镓溶液。在一种优选的实施方式中，上述溶解步骤中，将粉煤灰加至强酸溶液之前，将粉煤灰进行湿法磁选除铁。将粉煤灰进行湿法磁选除铁，能够减少进入含镓溶液的杂质铁离子，使粉煤灰中的铁含量降低至2wt%以下，进而能够降低杂质铁离子对镓离子吸附性的影响，从而提高金属镓的纯度和回收率。在上述方法中，含镓溶液中除了 Ga3+外，还具有微量的Fe3+和Fe2+，CL-TBP萃淋树脂对其中的Fe3+具有一定的选择吸附性。在一种优选的实施方式中，上述溶解步骤中，将粉煤灰加至强酸溶液中搅拌并过滤后，向滤液中加入铁粉，反应后，得到含镓溶液。利用铁粉的加入，能够将含镓溶液中的Fe3+还原为Fe2+。从而能够避免Fe3+被吸附至CL-TBP萃淋树脂中，影响金属镓的纯度。按照上述的方法，能够得到回收率较高的、纯度较高的金属镓。在一种优选的实施方式中，上述溶解步骤中，将滤液进行所述湿法磁选除铁后，将其浓缩至体积为滤液体积的1/3~1/2，并向浓缩后的滤液加入铁粉，反应后，得到所述含镓溶液。利用浓缩后的含镓溶液进行离子吸附，能够提高CL-TBP萃淋树脂对镓离子的吸附速度和吸附效果，从而提高金属镓的回收率。上述方法中，将上述含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂进行离子吸附，就能够得到回收率较高、纯度较高的金属镓。在一种优选的实施方式中，上述分离步骤中，将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂进行离子吸附之前，还包括将含镓溶液酸化的步骤；该酸化的步骤包括:向含镓溶液中加入盐酸，搅拌，得到氢离子的浓度为4~6mol/L的含镓溶液。在酸性条件下，溶液中的氯离子能够与镓离子形成镓配阴离子GaCl4'该镓配阴离子能够与CL-TBP萃淋树脂中的(C4H9O3) P=O+H发生离子缔合作用。这就能够进一步提高CL-TBP萃淋树脂对镓离子的吸附率，从而提高金属镓的回收率。使上述含镓溶液中HCl的浓度为4~6mol/L，这是由于，CL-TBP萃淋树脂与含镓溶液相接触的过程中，HCl的浓度过高，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从粉煤灰中回收镓的方法，其特征在于，包括以下步骤：溶解步骤：将粉煤灰加至盐酸中，搅拌并过滤，得到含镓溶液；分离步骤：将所述含镓溶液通过CL?TBP萃淋树脂进行离子吸附，得到吸附萃淋树脂；对所述吸附萃淋树脂进行洗脱，得到洗脱液；电解步骤：电解所述洗脱液，得到金属镓。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建国，赵飞燕，张云峰，刘延红，郭志峰，董宏，池君洲，王思琦，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华准能资源综合开发有限公司，
类型：发明
国别省市：