一种利用提钒转炉污泥提取金属镓的方法技术

本发明专利技术提供一种利用提钒转炉污泥提取金属镓的方法，包括以下步骤：S1：用浸出剂对提钒转炉污泥进行浸出，得到镓浸出液；S2：对步骤S1的镓浸出液进行萃取，得到含镓有机相；S3：对步骤S2的含镓有机相进行反萃取，得到含镓水相；S4：处理步骤S3的含镓水相得到含镓沉淀物，将含镓沉淀物碱溶后得到含镓碱溶液，经电解处理得到金属镓。本发明专利技术提镓的原料独特，含镓量高，提镓流程短，除杂效果好，同时产生的副产物纯度较高，有较好的经济价值。有较好的经济价值。有较好的经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种利用提钒转炉污泥提取金属镓的方法


[0001]本专利技术涉及稀有金属冶炼领域，具体涉及一种利用提钒转炉污泥提取金属镓的方法。

技术介绍

[0002]稀散金属镓是重要的战略资源，以镓金属为基体制备的一系列化合物半导体材料、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也有所富集，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。CN 106957963 A公开了提钒尾渣提镓的方法，但也因为该方法不够经济性，始终未产业化。
[0004]因此，急需一种经济有效地提取镓的方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用提钒转炉污泥提取金属镓的方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供一种利用提钒转炉污泥提取金属镓的方法，包括以下步骤：
[0008]S1：用浸出剂对提钒转炉污泥进行浸出，得到镓浸出液；
[0009]S2：对步骤S1的镓浸出液进行萃取，得到含镓有机相；
[0010]S3：对步骤S2的含镓有机相进行反萃取，得到含镓水相；
[0011]S4：处理步骤S3的含镓水相得到含镓沉淀物，将含镓沉淀物碱溶后得到含镓碱溶液，经电解处理得到金属镓。
[0012]进一步地，在步骤S1中，
[0013]浸出剂为100
‑
300g/L的草酸溶液，浸出剂与提钒转炉污泥的质量比为(2
‑
30):1，浸出温度为40
‑
90℃，浸出时间为0.5
‑
10h。
[0014]进一步地，在步骤S2的萃取过程中，有机相的体积与水相的体积比为1:(0.5
‑
10)。
[0015]进一步地，有机相包括萃取剂和稀释剂，其中，萃取剂的体积占有机相的体积小于60％，稀释剂的加入量至少占有机相体积的40％。
[0016]进一步地，
[0017]萃取剂为TBP、P204、N235、P507、TOPO、新癸酸中的一种或几种，不同萃取剂以任意比例组合；
[0018]稀释剂为磺化煤油或工业煤油。
[0019]进一步地，在步骤S3中，反萃水相的pH为5
‑
10，其中，
[0020]反萃水相中的溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、纯水中的一种或几种以任意比例混合。
[0021]进一步地，在步骤S4中，含镓碱溶液的pH大于9.5，电解温度为25
‑
75℃，电流密度为100
‑
2000A/m2。
[0022]进一步地，在电解过程中，阳极材料为石墨、不锈钢，以及铂、铅、银、钛、钨或钼金属或其合金，阴极材料为铜铟合金或铟镓合金。
[0023]进一步地，在步骤S4中，含镓沉淀物为氢氧化镓。
[0024]进一步地，提钒转炉污泥的各成分的质量含量为：85
‑
95％Fe2O3、0
‑
2％SiO2、1
‑
5％ZnO，其余为总量低于10％的Na2O、MgO、CaCO3、Al2O3、TiO2、V2O5、Cr2O3、MnO、PbO、CuO、NiO、氯化物、硫化物的混合物的任意组合。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果为：
[0026]本专利技术提镓的原料独特，含镓量高，提镓流程短，除杂效果好，同时产生的副产物纯度较高，有较好的经济价值。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例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。
[0028]图1为本专利技术的利用提钒转炉污泥提取金属镓的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0029]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。
[0030]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0031]本专利技术涉及的提镓原料提钒转炉污泥的主要成分的质量含量为：85
‑
95％Fe2O3、0
‑
2％SiO2、1
‑
5％ZnO，其余为总量低于10％的Na2O、MgO、CaCO3、Al2O3、TiO2、V2O5、Cr2O3、MnO、PbO、CuO、NiO、氯化物、硫化物的混合物的任意组合。提钒转炉污泥中的单质镓的含量为200
‑
500g/t。
[0032]如图1所示，本专利技术提供了一种利用提钒转炉污泥提取金属镓的方法，包括以下步骤：
[0033]S1：用浸出剂对提钒转炉污泥进行浸出，得到镓浸出液。
[0034]浸出剂为100
‑
300g/L的草酸溶液，浸出剂与提钒转炉污泥的质量比为(2
‑
30):1，浸出温度为40
‑
90℃，浸出时间为0.5
‑
10h。
[0035]提钒转炉污泥在产生过程中颗粒较小，因此可以不用预处理直接可与草酸混合。如果提钒转炉污泥的颗粒过大，则需要将粒子磨碎，使粒子小于4mm。将提钒转炉污泥与草酸颗粒混合，然后加水，控制草酸初始溶液浓度为100
‑
300g/L，亦可以将提钒转炉污泥倒入浓度为100
‑
300g/L的草酸溶液中。浸出剂与提钒转炉污泥的质量比(即，液固比)控制在(2
‑
30):1。待加料完成后，将混合物加热到40
‑
90℃，浸出0.5
‑
10小时，浸出期间可搅拌，可静置，也可对溶液进行震动。
[0036]完成浸出后，镓的浸出率可达到85
‑
99％。如果第一次浸出后，镓的浸出率小于85％，则可以对浸出残渣再做一次浸出，确保镓的浸出率不小于85％。混合两次浸出所得的浸出混合物，然后使浸出混合物缓冷，当温度降到小于30℃时，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用提钒转炉污泥提取金属镓的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：用浸出剂对提钒转炉污泥进行浸出，得到镓浸出液；S2：对步骤S1的镓浸出液进行萃取，得到含镓有机相；S3：对步骤S2的含镓有机相进行反萃取，得到含镓水相；S4：处理步骤S3的含镓水相得到含镓沉淀物，将含镓沉淀物碱溶后得到含镓碱溶液，经电解处理得到金属镓。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，浸出剂为100
‑
300g/L的草酸溶液，浸出剂与提钒转炉污泥的质量比为(2
‑
30):1，浸出温度为40
‑
90℃，浸出时间为0.5
‑
10h。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S2的萃取过程中，有机相的体积与水相的体积比为1:(0.5
‑
10)。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，有机相包括萃取剂和稀释剂，其中，萃取剂的体积占有机相的体积小于60％，稀释剂的加入量至少占有机相体积的40％。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，萃取剂为TBP、P204、N235、P507、TOPO、新癸酸中的一种或几种，不同萃取剂以任意比...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜洋，陈茅，皇甫林，杨珍，
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：