粉煤灰制取聚合氯化铝并提取金属镓的方法及制备系统技术方案

本发明专利技术公开了粉煤灰制取聚合氯化铝并提取金属镓的方法及制备系统；所述方法包括以下步骤：S1、将粉煤灰与盐酸混合，过滤得到分离固料和粗聚合溶液；S2、将分离固料作为制砖配料；S3、粗聚合溶液用于制取聚合氯化铝和金属镓；S4、将粗聚合溶液进行吸附、水解析，得到解析液；S5、将解析液进行中和、过滤后得到水和含镓滤饼；S6、在含镓滤饼中加入碱液并加入双氧水；S7、加入钙粉；S8、加入硫化钠和氯化镍，得到静置溶液；S9、过滤、电解得到金属镓；S10、使用粗聚合溶液配置得到中间溶液；S11、将中间溶液进行蒸发、烘干，得到聚合氯化铝；制备系统包括溶料槽、净液槽、中间液槽、吸附塔、脱附槽、中和槽、加热反应槽、静置槽、电解槽。电解槽。电解槽。

【技术实现步骤摘要】
粉煤灰制取聚合氯化铝并提取金属镓的方法及制备系统


[0001]本专利技术涉及金属镓制备领域，尤其涉及粉煤灰制取聚合氯化铝并提取金属镓的方法及制备系统。

技术介绍

[0002][0003]目前，研究流化床粉煤灰氯化铝和金属镓的方法有碱溶法、酸碱联合法、硫酸盐焙烧法、硫酸浸取法等等。然而现有的方法大都存在工艺复杂、氯化铝溶出率低、镓提取率低、纯度差、成本高等问题，给粉煤灰的工业化回收利用造成了一定的困扰。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是针对上述问题，提供一种操作简单、成本低廉的粉煤灰制取聚合氯化铝并提取金属镓的方法及制备系统。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种粉煤灰制取聚合氯化铝并提取金属镓的方法，包括以下步骤：S1、将粉煤灰与盐酸混合，得到混合溶液，将混合溶液温度升高并反应120～150分钟，经压滤机固液分离后得到分离固料和粗聚合溶液；S2、将分离固料洗涤后作为制砖配料使用；S3、粗聚合溶液分别用于制取聚合氯化铝和金属镓；S4、将粗聚合溶液导入吸附塔中使用树脂进行吸附操作，吸附饱和后用水解析，得到解析液；S5、在解析液中加入碱液至解析液的PH值为5～7，进行固液分离后得到水和含镓滤饼，水在步骤S4中循环利用，含镓滤饼进行下一步操作；S6、在含镓滤饼中加入碱液，得到反应溶液，在反应溶液中加入双氧水后将其温度升高，除去反应溶液中的有机物，同时将反应溶液中的二价铁离子氧化为三价铁离子；S7、在反应溶液中加入钙粉进行除钒操作，反应1～3小时；将反应溶液降温至50～60℃后进行过滤操作，得到含镓溶液；S8、将含镓溶液置于静置槽内，加入硫化钠和氯化镍，搅拌1～2小时后静置8～12小时，得到静置溶液；S9、对静置溶液进行过滤，并将滤液置于电解槽中进行电解即得到金属镓；S10、在步骤S1中的粗聚合溶液中加入氧化铝，配置得到中间溶液；S11、将中间溶液进行蒸发、烘干操作，得到聚合氯化铝。
[0006]进一步的，所述步骤S1中，盐酸的浓度为30～32％，粉煤灰与盐酸的体积比为1:3。
[0007]进一步的，所述步骤S1中，混合溶液的温度升高至100～120℃后进行反应。
[0008]进一步的，所述步骤S6中，在含镓滤饼中加入碱液时，碱液的体积为含镓滤饼体积的85～120％。
[0009]进一步的，所述步骤S6中，反应溶液的PH值为11～14，在反应溶液中加入双氧水后将其温度升高至100～110℃；反应溶液与双氧水的体积比为：10:1。
[0010]进一步的，所述步骤S7中，每1m
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反应溶液中加入25kg钙粉。
[0011]进一步的，所述步骤S8中，每1m
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含镓溶液中加入2kg硫化钠和0.25kg氯化镍。
[0012]一种制备系统，包括用于将粉煤灰与盐酸融合的溶料槽、用于放置粗聚合溶液的净液槽、用于配置中间溶液的中间液槽、用于进行吸附操作的吸附塔、用于放置解析物料的解析液配置槽、用于进行解析并放置解析液的脱附槽、用于进行中和操作的中和槽、用于进行提温除杂的加热反应槽、用于进行静置除杂的静置槽、用于进行电解操作的电解槽；所述溶料槽的出料口通过第一压滤机与净液槽的入料口管道连接，净液槽的出料口分别与中间液槽、吸附塔的入料口管道连接，解析液配置槽的出料口与吸附塔的入料口管道连接，吸附塔的出料口与脱附槽的入料口管道连接，脱附槽的出料口与中和槽的入料口管道连接，中和槽的出料口通过第二压滤机与加热反应槽的入料口管道连接，加热反应槽的出料口通过第三压滤机与静置槽的入料口管道连接，静置槽的出料口通过第四压滤机与电解槽的入料口管道连接。
[0013]进一步的，所述溶料槽与第一压滤机之间的管道上、第一压滤机与净液槽之间的管道上、净液槽与中间液槽之间的管道上、净液槽与吸附塔之间的管道上、解析液配置槽与吸附塔之间的管道上、吸附塔与脱附槽之间的管道上、脱附槽与中和槽之间的管道上、中和槽与第二压滤机之间的管道上、第二压滤机与加热反应槽之间的管道上、加热反应槽与第三压滤机之间的管道上、第三压滤机与静置槽之间的管道上、静置槽与第四压滤机之间的管道上、第四压滤机与电解槽之间的管道上均设置有控制阀。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术通过使用树脂对粗聚合溶液进行吸附操作，然后经过水解析后进行中和、除杂操作，最终经过电解得到金属镓，其工艺简单、成本较低、产量增大，有效提高了金属镓的提取效果；同时通过加入氯化镍让含镓溶液中的其他重金属离子增大，接着通过加入硫化钠令增大的重金属离子沉淀并去除，保证了金属镓的提取纯度，进一步提高了本专利技术的使用效果。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术的工艺流程框架图；图2为本专利技术的制备系统的前半部系统框架图；图3为本专利技术的制备系统的后半部系统框架图；
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
[0018]实施例1、如图1所示，本实施例公开了一种粉煤灰制取聚合氯化铝并提取金属镓的方法，包括以下步骤：S1、将粉煤灰与盐酸混合，得到混合溶液，将混合溶液温度升高至100℃并反应120分钟，经压滤机固液分离后得到分离固料和粗聚合溶液；盐酸的浓度为30％，混合溶液中粉煤灰与盐酸的体积比为1:3；S2、将分离固料洗涤后作为制砖配料使用；S3、粗聚合溶液分别用于制取聚合氯化铝和金属镓；S4、将粗聚合溶液导入吸附塔中使用树脂进行吸附操作，吸附饱和后用水解析，得到解析液；S5、在解析液中加入碱液至解析液的PH值为5，进行固液分离后得到水和含镓滤饼，水在步骤S4中循环利用，含镓滤饼进行下一步操作；S6、在含镓滤饼中加入碱液，碱液的体积为含镓滤饼体积的85％，得到反应溶液，反应溶液的PH值为11；在反应溶液中加入双氧水后将其温度升高至100℃，除去反应溶液中的有机物，同时将反应溶液中的二价铁离子氧化为三价铁离子；反应溶液与双氧水的体积比为：10:1；S7、在反应溶液中加入钙粉进行除钒操作，加入钙粉时，每1m
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反应溶液中加入25kg钙粉；反应1小时；将反应溶液降温至50℃后进行过滤操作，得到含镓溶液；S8、将含镓溶液置于静置槽内，在每1m
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含镓溶液中加入2kg硫化钠和0.25kg氯化镍；搅拌1小时后静置8小时，得到静置溶液；S9、对静置溶液进行过滤，并将滤液置于电解槽中进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰制取聚合氯化铝并提取金属镓的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将粉煤灰与盐酸混合，得到混合溶液，将混合溶液温度升高并反应120～150分钟，经压滤机固液分离后得到分离固料和粗聚合溶液；S2、将分离固料洗涤后作为制砖配料使用；S3、粗聚合溶液分别用于制取聚合氯化铝和金属镓；S4、将粗聚合溶液导入吸附塔中使用树脂进行吸附操作，吸附饱和后用水解析，得到解析液；S5、在解析液中加入碱液至解析液的PH值为5～7，进行固液分离后得到水和含镓滤饼，水在步骤S4中循环利用，含镓滤饼进行下一步操作；S6、在含镓滤饼中加入碱液，得到反应溶液，在反应溶液中加入双氧水后将其温度升高，除去反应溶液中的有机物，同时将反应溶液中的二价铁离子氧化为三价铁离子；S7、在反应溶液中加入钙粉进行除钒操作，反应1～3小时；将反应溶液降温至50～60℃后进行过滤操作，得到含镓溶液；S8、将含镓溶液置于静置槽内，加入硫化钠和氯化镍，搅拌1～2小时后静置8～12小时，得到静置溶液；S9、对静置溶液进行过滤，并将滤液置于电解槽中进行电解即得到金属镓；S10、在步骤S1中的粗聚合溶液中加入氧化铝，配置得到中间溶液；S11、将中间溶液进行蒸发、烘干操作，得到聚合氯化铝。2.如权利要求1所述的粉煤灰制取聚合氯化铝并提取金属镓的方法，其特征在于：所述步骤S1中，盐酸的浓度为30～32％，粉煤灰与盐酸的体积比为1:3。3.如权利要求2所述的粉煤灰制取聚合氯化铝并提取金属镓的方法，其特征在于：所述步骤S1中，混合溶液的温度升高至100～120℃后进行反应。4.如权利要求3所述的粉煤灰制取聚合氯化铝并提取金属镓的方法，其特征在于：所述步骤S6中，在含镓滤饼中加入碱液时，碱液的体积为含镓滤饼体积的85～120％。5.如权利要求4所述的粉煤灰制取聚合氯化铝并提取金属镓的方法，其特征在于：所述步骤S6中，反应溶液的PH值为11～14，在反应溶液中加入双氧水后将其温度升高至100～110℃；反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮平，
申请(专利权)人：阮平，
类型：发明
国别省市：