一种从拜耳法制氧化铝种分母液中回收镓的设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种从拜耳法制氧化铝种分母液中回收镓的设备。其包括罐体，所述罐体顶部设有进液管道与其内部连通，所述罐体底部设有出液管道与其内部连通，所述罐体内由下至上依次设有承托板、镓吸附介质层、导流板，所述进液管道上设有与其连通的进液口和反洗排水口，所述进液口和反洗排水口上分别设有压力表和取样口，所述出液管道上分别设有与其连通的底排口、再生液进口、反洗进水口A、产液口、反冲洗水进口B，所述产液口上设有取样口；所述罐体侧壁的上部设有稼吸附介质进料口，其下部设有稼吸附介质卸料口，所述罐体侧壁上还设有与中排管道连接的中排口；所述罐体顶部设有排气口与排气管道连接。本实用新型专利技术能降低纳米吸附介质的破碎率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种从拜耳法制氧化铝种分母液中回收镓的设备，属于冶金化工

技术介绍
镓是一种较稀有的元素，在半导体工业中有重要应用，预期将来对镓的需求量会越来越高。镓的来源稀少，其产品多来自铝工业等的副产物。铝土矿通常含镓0.002％-0.008％。拜耳法中，铝土矿的镓约有70％随氧化铝一道浸出，约30％残存于赤泥中。随着溶液循环，拜耳法种分母液中镓的浓度可积累到100mg/L至200mg/L，有的可达到250mg/L以上。目前，世界上90％以上原生镓是从拜耳工艺种分母液中回收的，而用带有偕胺肟基团的纳米吸附介质从拜耳法种分母液中回收镓是目前的主流工艺，该工艺主要包括以下步骤：(1)吸附：拜耳母液冷却至45℃-55℃后，通过泵输送进入装有纳米介质的吸附塔中，其中的镓离子被吸附在纳米介质上，经吸附之后的拜耳母液返回到氧化铝厂，吸附后的纳米介质通过空气输送进入到饱洗塔中。(2)饱洗：水通过泵输送进入饱洗塔中，将残存于纳米介质中的拜耳母液冲洗干净。饱洗排出液返回到氧化铝厂，饱洗之后的纳米介质通过管道进入到漂洗塔中。(3)漂洗：水通过泵输送进入漂洗塔中，将破碎的纳米介质和纳米介质中残存的杂质冲出，漂洗之后的纳米介质通过空气输送进入到淋洗塔中。(4)淋洗：淋洗剂通过泵输送进入淋洗塔中，将吸附在纳米介质上的镓离子解析下来进入到溶液中。淋洗剂由浓度约为73.5-107.2g/L的Na2S溶液和浓度<br>为2.4-2.6N的NaOH溶液的混合液组成。经淋洗之后的纳米介质通过空气输送进入到转型塔中。(5)转型：水通过泵输送进入转型塔中，将残存在纳米介质中的淋洗剂冲洗干净。转型之后的纳米介质通过空气输送进入到吸附塔中进入下一周期的运行。提取金属镓的装置一般是套用提取铀的移动床，当吸附塔内的纳米介质饱和后需将介质用无油压缩空气依次转移入饱洗塔、漂洗塔、淋洗塔、转型塔进行解析再生处理，而介质吸附周期因拜耳种分母液中镓含量及其他成分变化，一般为5-15小时，这就需要频繁的将纳米介质打入各塔，由于纳米介质是一种由丙烯腈及二乙烯苯经聚合改性而成的有机高分子材料，具有一定的孔隙率，仅具有一定的机械强度，频繁的转移介质将大大降低其使用寿命，增加破碎率，导致纳米介质的投加量加大、工人的劳动量加大，进而导致氧化铝厂制镓的成本大大提高，降低了镓提取带来的效益。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷，本技术提供了一种新的从拜耳法制氧化铝种分母液中回收镓的设备，该设备能消除传统工艺需频繁转移纳米吸附介质的弊端，降低纳米吸附介质的破碎率，有效提高纳米吸附介质的使用寿命，进而减少纳米吸附介质的消耗量，加大氧化铝厂的经济效益。本技术是通过如下技术方案来实现的：一种从拜耳法制氧化铝种分母液中回收镓的设备，其特殊之处是，包括罐体，所述罐体顶部设有进液管道与其内部连通，所述罐体底部设有出液管道与其内部连通，所述罐体内由下至上依次设有承托板、镓吸附介质层、导流板，所述进液管道上设有与其连通的进液口和反洗排水口，所述进液口和反洗排水口上分别设有压力表和取样口，所述出液管道上分别设有与其连通的底排口、再生液进口、反洗进水口A、产液口、反冲洗水进口B，所述产液口上设有取样口；所述罐体侧壁的上部设有稼吸附介质进料口，其下部设有稼吸附介质卸料口，所述罐体侧壁上还设有与中排管道连接的中排口；所述罐体顶部设有排气口与排气管道连接。为达到更好的镓吸附效果，所述镓吸附介质层与导流板之间间隔有一定距离，该间隔距离为50～100cm。为了达到上述同样的目的，所述镓吸附介质层的高径比优选为2～3，装填高度优选为2m～4m。为实时观察镓吸附介质运行状况，所述罐体的侧壁上设有两个用于观察吸附介质运行的窥视镜。为便于进入设备内部进行检查，所述罐体的侧壁的上部和下部分别设有人孔。本技术中的稼吸附介质层为带有偕胺肟基团的纳米吸附介质，为现有技术。本技术使用时，拜耳法种分母液以一定流速由上至下通过稼吸附介质层，母液中的镓离子与吸附介质的偕胺肟基团形成多配位络合物而被有效吸附。吸附介质吸附一段时间饱和后，可利用加热到一定温度的蒸馏水由反冲洗水进口B泵入，将残存于稼吸附介质层内的种分母液及其他杂质冲洗干净并为再生阶段预热吸附介质；吸附介质再生时，将再生液自再生液进口泵入罐体内，对吸附介质进行解析再生，解析液自罐体的中排口排出，并收集后送至电解镓单元制得高纯度金属镓。罐体内的吸附介质再生后，可由反洗进水口A泵入蒸馏水对吸附介质进行冲洗并使镓吸附介质层重新分层，反洗水自反洗排水口排出，残余水由罐体底部的底排口排出。由于稼吸附介质层底部的介质并未吸附饱和，比重大于中上部的吸附介质，反洗时该部分介质将会升至上层，下一周期时优先吸附，消除了传统工艺中吸附介质的缓冲层，提高了吸附介质的利用率。本技术结构简单，不仅能够有效吸附稼，而且生产过程中吸附介质不需要转移，消除了传统工艺需频繁转移吸附介质的弊端，有效降低了纳米吸附介质的破碎率，提高了纳米吸附介质的使用寿命；同时，利用本技术生产可以通过反洗对吸附介质层重新分层，使得原来位于底层的吸附介质上升至上层，下一周期时可优先吸附，大大减少了吸附介质的使用量，提高了吸附介质的利用率，也降低了工人的劳动强度，节省了氧化铝厂家的投资及运行成本。附图说明图1是本技术的结构示意图；图中，1是出液管道，2是再生液进口，3是反洗进水口A，4是承托板，5是人孔，6是进液口，7是镓吸附介质层，8是罐体，9是排气管道，10是进液管道，11是导流板，12是窥视镜，13是稼吸附介质料口，14是中排口，15是反洗排水口，16是稼吸附介质卸料口，17是产液口，18是产液取样口，19是反冲洗水进口B，20是底排口，21是采样口，22是压力表，23是中排管道。具体实施方式下面通过非限定性的实施例并结合附图对本技术作进一步的说明：如附图所示，一种从拜耳法制氧化铝种分母液中回收镓的设备，其包括罐体8，所述罐体8顶部设有进液管道10与其内部相通，所述罐体8底部设有出液管道1与其内部连通。在罐体8内由下至上依次设有承托板4、镓吸附介质层7、导流板11。其中，稼吸附介质层7为带有偕胺肟基团的纳米吸附介质构成，为现有技术。稼吸附介质层7与导流板11之间间隔有一定距离，该间隔距离优选为50～100cm。为提高稼吸附效果，镓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从拜耳法制氧化铝种分母液中回收镓的设备，其特征是：包括罐体(8)，所述罐体(8)顶部设有进液管道(10)与其内部连通，所述罐体(8)底部设有出液管道(1)与其内部连通，所述罐体(8)内由下至上依次设有承托板(4)、镓吸附介质层(7)、导流板(11)，所述进液管道(10)上设有与其连通的进液口(6)和反洗排水口(15)，所述进液口(6)和反洗排水口(15)上分别设有压力表和取样口，所述出液管道(1)上分别设有与其连通的底排口(20)、再生液进口(2)、反洗进水口A(3)、产液口(17)、反冲洗水进口B(19)，所述产液口(17)上设有取样口；所述罐体(8)侧壁的上部设有稼吸附介质进料口(13)，其下部设有稼吸附介质卸料口(16)，所述罐体(8)侧壁上还设有与中排管道连接的中排口(14)；所述罐体(8)顶部设有排气口与排气管道(9)连接。

【技术特征摘要】
1.一种从拜耳法制氧化铝种分母液中回收镓的设备，其特征是：包括罐体(8)，所述罐体(8)顶部设有进液管道(10)与其内部连通，所述罐体(8)底部设有出液管道(1)与其内部连通，所述罐体(8)内由下至上依次设有承托板(4)、镓吸附介质层(7)、导流板(11)，所述进液管道(10)上设有与其连通的进液口(6)和反洗排水口(15)，所述进液口(6)和反洗排水口(15)上分别设有压力表和取样口，所述出液管道(1)上分别设有与其连通的底排口(20)、再生液进口(2)、反洗进水口A(3)、产液口(17)、反冲洗水进口B(19)，所述产液口(17)上设有取样口；所述罐体(8)侧壁的上部设有稼吸附介质进料口(13)，其下部设有稼吸附介质卸料口(16)，所述罐体(8)侧壁上还设有与中排管道连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文波，王颜亭，
申请(专利权)人：山东同源和环境工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37