利用高铁渣提取镓的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用高铁渣提取镓的方法，包括的步骤为：将研磨后的高铁渣与第一预定浓度的酸溶液以预定的液固比混合，将混合物加热到预定温度，浸出预定时间，得浸出液，高铁渣的镓含量为200～500g/t，浸出液中镓的浸出率为90～99％；向浸出液中加入预定量的铁粉，并使铁粉完全或部分溶解，得第一水相；用第一有机相萃取第一水相，第一水相中98％以上的镓进入到有机相中，得第二有机相，第一水相和第一有机相的体积比为0.5～10；用第二预定浓度的酸溶液洗涤第二有机相，洗涤至第二有机相呈透明状；将洗涤过的第二有机相用第二水相进行反萃取，第二水相pH控制在6～10，得反萃沉淀物，反萃沉淀下来的镓回收率≥95％；将反萃沉淀物进行碱溶，完全溶解后进行电解。完全溶解后进行电解。完全溶解后进行电解。

【技术实现步骤摘要】
利用高铁渣提取镓的方法


[0001]本专利技术涉及金属镓的提取领域，尤其涉及一种利用高铁渣提取镓的方法。

技术介绍

[0002]稀散金属镓是重要的资源，以镓金属为基体制备的一系列半导体材料、电子光学材料、新型功能材料、特殊合金及有机金属化合物等，是当代电子计算机、通讯、宇航、新能源、医药卫生及军工等高新
的重要基础支撑材料。世界上90％左右的镓是从氧化铝的生产过程中回收得到的，具有成熟的产业链。同时镓也在冶炼锌的过程和煤灰中有所富集，但在这两种原料中富集的镓由于提取流程长、成本高并未产业化。
[0003]攀西地区有价金属种类繁多，镓在攀矿中与V、Fe、Ti等元素伴生，目前主要以提钒尾渣作为原料进行镓的提取研究。提钒尾渣在镓提取过程中，由于成分较为复杂，直接酸浸浸出率低，耗酸较高，产生大量的副产品难以利用，且整个工艺路线流程很长，因此该路线实际并未投入工业生产。
[0004]因此，需要改进提取镓的方法。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种利用高铁渣提取镓的方法，其能解决现有提镓技术中提镓原料成分复杂、原料含镓量少、提镓流程长及消耗成本高的技术问题。
[0006]本专利技术实施例公开了一种利用高铁渣提取镓的方法，包括如下步骤：
[0007]将研磨后的高铁渣与第一预定浓度的酸溶液以预定的液固比混合，将混合物加热到预定温度，浸出预定时间，得浸出液，所述高铁渣的镓含量为200～500g/t，所述浸出液中镓的浸出率为90～99％；
[0008]向所述浸出液中加入预定量的铁粉，并使铁粉完全溶解，得到第一水相；
[0009]用第一有机相萃取所述第一水相，所述第一水相中98％以上的镓进入到有机相中，得到第二有机相，所述第一有机相和所述第一水相的体积比为0.5～10；
[0010]用第二预定浓度的酸溶液洗涤所述第二有机相，洗涤至所述第二有机相呈透明状；
[0011]将洗涤过的所述第二有机相用第二水相进行反萃取，所述第二水相pH控制在6～10，得反萃沉淀物，反萃沉淀下来的镓回收率≥95％；
[0012]将所述反萃沉淀物进行碱溶，所述反萃沉淀物完全溶解后进行电解。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，所述高铁渣的成分包括质量分数为85～95％的Fe2O3，质量分数为0～2％的SiO2，质量分数为1～5％的ZnO，以及总质量分数低于10％的Na2O、MgO、CaCO3、Al2O3、TiO2、V2O5、Cr2O3、MnO、PbO、CuO、NiO、氯化物和硫化物中的任意一种或任意几种成分的组合，研磨后的所述高铁渣的粒度≤4mm。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述第一预定浓度的酸溶液为2～8mol/L的盐酸溶液或100～450g/L的硫酸溶液，所述预定的液固比为2～30，所述预定温度为30～90℃，所述预
定时间为0.5～10小时。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，还包括：浸出所述浸出液的过程中进行搅拌或者静置或者对所述混合物进行震动，浸出完成后，通过抽滤或者压滤或者离心的方式将残渣与所述浸出液进行分离。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述预定量的铁粉符合所述高铁渣中Fe2O3与加入的铁粉的摩尔比为0.6
‑
1.4。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，所述第一有机相包括有效萃取剂和稀释剂，所述有效萃取剂为TBP、P204、N235、P507、TOPO、新癸酸中的任意几种以任意比例的组合，所述稀释剂为磺化煤油、二甲苯或其他种类工业煤油中的任意一种，所述有效萃取剂的体积与所述第一有机相的总体积的比值＜0.6，萃取过程为1～3级，萃取完成后得到的萃余液用于生产副产物铁盐或亚铁盐。
[0018]根据本专利技术的一个实施例，所述第二预定浓度的酸溶液为2～6mol/L的盐酸溶液或者100～400g/L的硫酸溶液。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，所述第二水相为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中一种或几种和纯水以任意比例混合的溶液，反萃过程为1～5级。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，所述碱溶过程为将所述反萃沉淀物加入氢氧化钠溶液中进行或者将所述反萃沉淀物与氧化钠混合后缓慢加入水中进行。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，电解过程中，阳极的材料为石墨、铂、不锈钢、铅、银、钛合金、钨合金、钼合金中的任意一种，阴极为铜铟合金和铟镓合金中的任意一种，电解温度控制在25
‑
75℃，电流密度控制在100
‑
2000A/m2，电解过程为一级电解或多级电解。
[0022]采用上述技术方案，本专利技术至少具有如下有益效果：
[0023]本专利技术提供的利用高铁渣提取镓的方法，利用高铁渣来提取镓，采用酸溶液一步浸出高铁渣得到浸出液，后加入铁粉还原浸出液中的三价铁得第一水相，后加入第一有机相对第一水相进行萃取得到第二有机相，用酸溶液洗涤第二有机相，用pH为6～10的第二水相反萃取洗涤过的第二有机相得到反萃沉淀物，后依次将反萃沉淀物进行碱溶、电解，最终可获得符合国家标准的工业镓。本专利技术利用工业固体废弃物高铁渣为原料提取渣，一方面实现了工业废弃物高铁渣的利用，具有绿色环保的优点，另一方面，工业废弃物高铁渣含镓量高，提镓原料独特，另外，采用酸溶液一步浸出高铁渣即可实现高的镓浸出率，有利于节约酸溶液的用量，且本专利技术提供的利用高铁渣提取渣的方法流程短、提镓效率高、除杂效果好及消耗成本低。
附图说明
[0024]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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术一实施例公开的利用高铁渣提取镓的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。
[0027]需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
[0028]如图1所示，本专利技术一实施例公开了一种利用高铁渣提取镓的方法，包括如下步骤：
[0029]S10：将研磨后的高铁渣与第一预定浓度的酸溶液以预定的液固比混合，后将混合物加热到预定温度，浸出预定时间，得浸出液，高铁渣的镓含量在200～500g/t，浸出液中镓的浸出率为90
‑
99％；
[0030]S20：向浸出液中加入预定量的铁粉，并使铁粉完全溶解，得到第一水相，过滤掉多余固体；
[0031]S30：用第一有机相萃取第一水相，第一水相中98％以上的镓进入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用高铁渣提取镓的方法，其特征在于，包括如下步骤：将研磨后的高铁渣与第一预定浓度的酸溶液以预定的液固比混合，将混合物加热到预定温度，浸出预定时间，得浸出液，所述高铁渣的镓含量为200～500g/t，所述浸出液中镓的浸出率为90～99％；向所述浸出液中加入预定量的铁粉，并使铁粉完全或部分溶解，得到第一水相，过滤掉多余固体；用第一有机相萃取所述第一水相，所述第一水相中98％以上的镓进入到有机相中，得到第二有机相，所述第一水相和所述第一有机相的体积比为0.5～10；用第二预定浓度的酸溶液洗涤所述第二有机相，洗涤至所述第二有机相呈透明状；将洗涤过的所述第二有机相用第二水相进行反萃取，所述第二水相pH控制在6～10，得反萃沉淀物，反萃沉淀下来的镓回收率≥95％；将所述反萃沉淀物进行碱溶，所述反萃沉淀物完全溶解后进行电解。2.根据权利要求1所述的利用高铁渣提取镓的方法，其特征在于，所述高铁渣的成分包括质量分数为85～95％的Fe2O3，质量分数为0～2％的SiO2，质量分数为1～5％的ZnO，以及总质量分数低于10％的Na2O、MgO、CaCO3、Al2O3、TiO2、V2O5、Cr2O3、MnO、PbO、CuO、NiO、氯化物和硫化物中的任意一种或任意几种成分的组合，研磨后的所述高铁渣的粒度≤4mm。3.根据权利要求1所述的利用高铁渣提取镓的方法，其特征在于，所述第一预定浓度的酸溶液为2～8mol/L的盐酸溶液或100～450g/L的硫酸溶液，所述预定的液固比为2～30，所述预定温度为30～90℃，所述预定时间为0.5～10小时。4.根据权利要求1所述的利用高铁渣提取镓的方法，其特征在于，还包括：浸出所述浸出液的过程中进行搅拌或者静置或者对所述混合物进行震...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜洋，杨珍，皇甫林，陈茅，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：