一种从萃取沉镓渣中回收镓的方法技术

本发明专利技术涉及一种从萃取沉镓渣中回收镓的方法，包括以下步骤：将萃取过程中得到的沉镓渣用清水洗涤，常温搅拌压滤洗涤后得到水分40％～60％的镓精矿，干燥得到含镓20％～40％的镓精矿，得到的镓精矿投入碱溶釜中，加入碱溶液及除杂沉清剂，搅拌并加热，得到碱浸出液，采用离心分离设备将得到的碱浸出液进行液固一次分离，得到电镓富液和浓密渣；将得到的浓密渣装入浆化槽，经渣浆输送泵打入压滤机，得到含镓液和碱溶渣。本发明专利技术采用组合过滤方式，选用离心过滤设备和正压强制过滤设备，实现镓碱性溶液固液分离，解决镓碱性溶液液固分离的困难；加入除杂沉清剂脱除电积过程中富集的铝，实现电积过程稳定运行。实现电积过程稳定运行。实现电积过程稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种从萃取沉镓渣中回收镓的方法


[0001]本专利技术涉及金属镓的回收方法，特别是涉及一种从萃取沉镓渣中回收镓的方法。

技术介绍

[0002]镓是最重要的制造半导体器件的原材料，其无单独矿物，常以微量存在于铝矿中，可由铝土矿或锌矿中提取，因此目前世界上约90％的原生镓是从氧化铝生产过程中回收，其它10％是从铅锌冶炼过程产生的渣和烟灰中回收。不管哪种方法最后都经电解制得纯净镓。
[0003]在铝土矿中金属镓通常含量为0.002-0.008％，在拜尔法生产氧化铝的过程中，铝土矿中的金属镓约有70％随氧化铝一道浸出，随着种母的循环，金属镓的浓度逐渐累积到100-200ppm。由于金属镓的来源稀少，其产品多来自于铝工业等的副产物，由氧化铝生产流程中回收金属镓是获得金属镓的主要途径。
[0004]从锌精矿中回收金属镓工艺，一般先通过富集得到含镓的富集物，然后通过对含镓物料的二次酸性浸出，在二次酸性溶液中可以采用萃取工艺分离富集镓，萃取工艺中通常采用高浓度酸溶液反萃得到含镓的溶液再用碱中和沉淀得到沉镓渣，一般富集后的沉镓渣含镓在1％-30％，用于镓的提纯利用。
[0005]受铅锌冶炼工艺影响，二次浸出液萃取中和后，镓精矿中富集了镓的同时还夹带了铝、锌、钠、砷和锑等杂质和大量可溶性盐，这些杂质造成镓电解前的碱溶液造液过程中，溶液中存在胶体和粒度极其细微的固体悬浮物。因悬浮物粒度很细，过滤采用压滤工艺时各种滤布过滤都会穿滤或堵塞，很难通过过滤得到合格的电解液。溶液中存在的胶体状态的物质使得溶液也很难自然沉清。
[0006]电积过程中随镓的不断析出，杂质离子不断富集，尤其铝的富集造成粘度增大，产品质量下降，需要净化处理。

技术实现思路

[0007]基于此，本专利技术的目的在于，提供一种从萃取沉镓渣中回收镓的方法，其具有回收率高、处理成本低的优点。
[0008]一种从萃取沉镓渣中回收镓的方法，包括以下步骤：
[0009](1)将萃取反萃液中和后得到的沉镓渣洗涤后得到镓精矿；
[0010](2)在镓精矿中加入碱溶液及除杂沉清剂进行碱溶反应，反应得到碱浸出液，所述除杂沉清剂为氧化钡、氧化钙和硫化钠；
[0011](3)将碱浸出液进行离心分离处理，得到电镓富液和浓密渣；
[0012](4)将电镓富液进行电积处理得到金属镓。
[0013]相比于现有技术，本专利技术的一种从萃取沉镓渣中回收镓的方法，有益效果在于：
[0014]1、步骤1的洗涤段将沉镓渣中可溶性盐洗掉，降低镓精矿中硫酸盐的含量，提高镓的品位，有效降低镓电积新液粘度，加入除杂沉清剂脱除电积过程中富集的铝，实现电积过
程稳定运行。在碱性溶液中，同时加入硫化钠、氧化钡和氧化钙，主要基于加入硫化钠使碱浸出液中的砷、锑以硫化砷、硫化锑沉淀，加入氧化钙、氧化钡与水反应生成氢氧化钙、氢氧化钡，与溶液中的砷酸盐、锑酸盐发生复盐反应沉淀，进一步脱除溶液杂质，另一方面钙、钡与镓精矿中的硫酸根离子形成硫酸钙、硫酸钡沉淀，同时，铝酸钠和氧化钙反应产生铝酸钙沉淀，净化除铝。
[0015]2、选用离心过滤设备，实现镓碱性溶液固液分离，有效解决镓碱性溶液液固分离的困难。因为经过碱浸出后，溶液中含有胶体沉淀物非常难以过滤，即使加入助剂改善过滤性能，依然存在跑混、穿滤的情况。该碱性溶液粘度大，含固量少，直接采用正压过滤设备过滤精度无法达到电积液要求，影响产品质量。选用组合过滤方式，首先用离心过滤设备，依靠离心力将碱浸出液中反应生成的少量的硫酸钡、碳酸钙、氢氧化铁、砷酸盐、锑酸盐等沉淀物与溶液实现高效分离，分离得到的合格滤液供电积使用。
[0016]进一步地，将步骤3所述浓密渣进行压滤处理，得到含镓滤液和碱溶渣，所述含镓滤液返回步骤2回收利用，所述碱溶渣开路回收镓。
[0017]本方案采用组合过滤方式，选用离心过滤设备和正压强制过滤设备，在一次分离得到含固量较高的碱溶渣后，碱溶渣进行二次分离采用正压过滤设备，由于经过离心分离后碱溶渣含固量升高，采用正压过滤器易于在过滤介质表面形成过滤层，依靠过滤层将碱溶渣进一步过滤降低渣中水分。同时，含镓滤液返回步骤2回收利用，所述碱溶渣开路回收镓。具有回收率高、处理成本低的优点。
[0018]进一步地，步骤1中沉镓渣用清水洗涤的过程中，液固比4:1～10:1，反应时间为1～4小时。沉镓渣用清水洗涤，因为沉镓渣通过酸碱中和得到，含有大量硫酸盐，通过清水洗涤可以降低渣中溶解于水的硫酸盐，减少碱溶过程中大量硫酸钠影响电积效果和碱溶质量。
[0019]进一步地，步骤2中加入的碱溶液为200～300g/L的氢氧化钠碱液，用量为镓精矿干量的3～10倍，所得镓碱性溶液液固比为3:1～10:1。
[0020]进一步地，步骤2中的除杂沉清剂的用量分别为：氧化钙、氧化钡的投入量为镓精矿干量的3％～5％，硫化钠加入量为镓精矿干量的0.2％～1％。
[0021]进一步地，步骤2碱溶过程的搅拌时间为2～8小时，反应温度为50～100℃。
[0022]进一步地，步骤4的电积处理还得到电积贫液，所述电积贫液返回步骤2回收利用。
[0023]进一步地，步骤3中的离心分离设备为碟式离心机。
[0024]进一步地，步骤4中使用的压滤设备采用双层滤布，滤布选用750B、750AB、750A中的一种或几种。
[0025]进一步地，电镓富液在电积处理前先进行观察处理，澄清无杂质可用于镓电解，不合格则返回步骤2。通过设计过滤观察槽，通过对每批次过滤得到的滤液检查，确保滤液质量，不合格溶液返回步骤2碱溶继续反应，滤液质量得以保证。
[0026]通过本方法镓直收率>78％，回收率>91％，镓浸出率>99％。镓电解富液中铝含量<1600mg/L，镓>40g/L。
[0027]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。
[0049]3Ca(OH)2+2Al(OH)4-＝Ca3[Al(OH)6]2+2OH-[0050]过量的氧化钙、氧化钡与溶液中水反应生成易于过滤的氢氧化钙和氧化钡，加上生成的硫酸钙和硫酸钡，为碱浸液提供过滤介质，让胶体沉淀物硫化砷、硫化锑、氢氧化铁、氢氧化铜等杂质一起形成固体滤饼，进一步达到制备镓电积新液的目的。
[0051](3)一次分离：采用离心分离设备将步骤2所得的碱浸出液进行液固一次分离，得到电镓富液和浓密渣。离心分离设备优选碟式离心机。
[0052]经过碱浸出后，溶液含有胶体沉淀物非常难以过滤，即使加入助剂改善过滤性能，但依然存在跑混、穿滤的情况，针对溶液性质提出采用组合过滤方式，即选用离心过滤设备和正压强制过滤设备，实现镓碱性溶液固液分离，镓碱性溶液液固分离的困难，主要因为碱性溶液中粘度大，含固量少，直接采用正压过滤设备过滤精度无法达到电积新液要求，影响产品质量。因此选用离心过滤设备，依靠离心力将碱浸液中反应生成的、少量的硫酸钡、碳酸钙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从萃取沉镓渣中回收镓的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)将沉镓渣洗涤后得到镓精矿；(2)在镓精矿中加入碱溶液及除杂沉清剂进行碱溶反应，反应得到碱浸出液，所述除杂沉清剂为氧化钡、氧化钙和硫化钠；(3)将碱浸出液进行离心分离处理，得到电镓富液和浓密渣；(4)将电镓富液进行电积处理得到金属镓。2.根据权利要求1所述的一种从萃取沉镓渣中回收镓的方法，其特征在于：将步骤3所述浓密渣进行压滤处理，得到含镓滤液和碱溶渣，所述含镓滤液返回步骤2回收利用，所述碱溶渣开路回收镓。3.根据权利要求1所述的一种从萃取沉镓渣中回收镓的方法，其特征在于：所述步骤1采用清水洗涤，液固比4:1～10:1，反应时间为1～4小时。4.根据权利要求1所述的一种从萃取沉镓渣中回收镓的方法，其特征在于：所述步骤2中加入的碱溶液为200～300g/L的氢氧化钠碱液，用量为镓精矿干量的3～10倍，所得镓碱性溶液液固比为3:1～10:1。5.根据权利要求1所述的一种从萃取沉...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，张登凯，刘野平，吴才贵，周科华，张俊峰，宫晓丹，骆昌运，黄青，高艳芬，
申请(专利权)人：深圳市中金岭南有色金属股份有限公司，
类型：发明
国别省市：