回收镓的方法技术

本发明专利技术揭示了一种自含有铜镓的进料溶液中分离并回收镓的方法。本发明专利技术所揭露的方法利用支撑式液膜（ＳＬＭ）结合分散反萃液，来增进对镓的萃取效率，并同时增加膜的稳定度以及减少操作成本。另外，本发明专利技术所揭露的方法可选择性自含有铜镓的进料溶液中移除镓。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种，且特别是有关于一种自铜镓进料溶液中分离 铜镓并。
技术介绍
由于具有高光电效率，因此铜铟镓硒(CIGQ薄膜型太阳能电池被认为非常具有 发展的潜力。而制作铜铟镓硒(CIGQ薄膜型太阳能电池的方式不论是采用真空溅镀、蒸镀 或者是非真空涂布的制程，为了降低成本与符合环保的需求，铜、铟、镓和硒都需要进行回 收与精炼程序。因此，如何由废料(液)中分离并回收镓，为目前亟欲发展的技术。Rafaeloff 等人(Anal. Chem. Vol. 43Νο· 2ρ272_274，1971)曾揭露一种镓回收 方法，其是先利用进行萃取，之后再以水(water)进行反萃取(back extraction)，可以得到99%的 镓回收率，并可与其它的金属离子分离，如铜(约0. 的共萃取量)或锗(小于0.01%的 共萃取量)，但对于砷(As)或铟(In)则其共萃取量分别为36%与93.6%，显示对于在此系 统下并不能完全将镓与铟、砷完全分离。此外，甲乙酮作为萃取剂时因沸点低具爆炸性，容 易挥发需随时补充而增加萃取剂的成本。Nishihama等人曾揭露一种利用混合-分离连续式逆向萃取(液液萃取)的镓回 收方法(Syouhei Nishihama, "Separation and Recovery of Gallium and Indium from Simulated Zinc Refinery by Liquid-Liquid Extraction" Ind. Eng. Chem. Res. 1999,38, 1032-1039)。Nishihama等人是将萃取剂(油相(D2EHPA))直接与进料相混合，并混合盐 酸(HCl) (6M)作为反萃液，然而此方法极易形成乳化现象而造成低回收率及增加萃取剂的 损耗。在前述的已知回收方法中，萃取与反萃步骤都需以两个程序完成而液膜可将两种 程序合而为一。单一程序的液膜为分离目标产物提供了最大的驱动力，使该种类目标产物 达到最大的移除与回收能力(W. S. Winston Ho and Kamalesh K. Sirkar, eds. , Membrane Handbook, Chapman & Hall, New York,1992)。液膜可区分为两种(1)支撑式液膜(supportedliquid membranes ；SLMs)与(2) 乳化液膜(emulsion liquid membranes ;ELMs)。在支撑式液膜中，液膜是一有机液体位 于微孔基材中(例如微孔聚丙烯中空纤维)(W. S. Winston Ho and Kamalesh K. Sirkar, eds. , Membrane Handbook, Chapman & Hall，New York，1992)。其基本原理为，有机溶液与 微孔表面接触时，促使基材的孔洞潮湿以形成该支撑式液膜。近期在科技界与工业界，支撑式液膜已经应用于移除含目标产物水溶液中的金 属、物理放射性核种或烯土金属元素。其中，上述的可移除的金属包含铜、锌、镉与钯。崔春花等人曾揭露利用中空纤维支撑液膜技术处理含铜的废水(崔春花 (Chun-Hua Cui)；任钟旗(Zhong-Qi Ren)；张卫东(Wei-Dong Zhang)；杨彦强(Yan-Qiang Yang)；郝子苏(Zi-Su Hao), "Treatment of wastewater containing copper (II)Usinghollow fiber support liquid membrane technique" ( Φ2S^f^^it^II^^^hS^fll 废水)高校化学工程学报，2008，22 )，其是先以浸泡一中空纤维模块至少48小时，藉此在中空纤维模块中的微孔形成 D2EHPA/Ker0Sene液膜相，然后使用硫酸铜水溶液(pH 4.44)模拟工业废水作为进料液，盐 酸(HCl) (6M)作为反萃液(接受相)。然而，前述已知支撑式液膜缺点在于支撑式液膜的稳定性差，其原因与液膜组 成及渗透压有关。进料溶液与分散溶液中不包含液膜组成成分(有机溶液、萃取液与 修饰液)，而造成渗透压差(A. J. B. Kemperman, D. Bargeman, Th. Van Den Boomgaard, H. Strathmann, "Stability of Supported Liquid Membranes :State of the Art，，，Sep. Sci.Technol. ,31,2733(1996) ；Τ. Μ. Dreher and G. W Stevens, “Instability Mechanisms of Supported Liquid Membranes，，，Sep. Sci. Technol. , 33,835-853 (1998) ；J. F. Dozol, J. Casas,and A. Sastre,"Stability of Flat Sheet Supported Liquid Membranes in the Transport of Radionuclides from Reprocessing Concentrate Solutions，，, J. Membrane Sci. ，82，237-246(1993))。何等人揭示一高稳定性支撑式液膜，其可从含该目标产物溶液中移除并回收金 属、物理放射性核种、盘尼西林(penicillin)与有机酸。例如，何等人揭示结合支撑性 液膜与分散程序移除铬(W. S. Winston Ho, "Supported Liquid Membrane Process for Chromium Removal and Recovery", U. S. Patent 6，171，563 (2001))、金属(W. S. Winston Ho,"Combined Supported Liquid Membrane/Strip Dispersion Process for the Removal and Recovery of Radionuclides and Metals，，，U. S. Patent 6, 328, 782 (2001)； W.S. Winston Ho, "Combined Supported Liquid Membrane/Strip Dispersion Process for the Removal and Recovery of Metals，，，U. S. Patent 6，350，419 (2002))、物理放射 性核禾中(W. S. Winston Ho, "Combined Supported Liquid Membrane/Strip Dispersion Process for the Removal and Recovery of Radionuclides and Metals，，，U. S. Patent 6,328,782(2001) ；W.S. Winston Ho, "Combined Sup本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自含有铜镓的进料溶液中分离并回收镓的方法，其包含：提供一设于微孔洞支撑材的液膜；提供一分散反萃液，其包含一水相反萃溶液分散于一有机溶液中，该有机溶液包含一萃取剂；调整该含有铜镓的进料溶液的初始酸碱值至不大于３．５或加入一浓缩酸至该进料溶液使得该进料溶液含有初始浓度大于或等于１０Ｎ的酸；在该设于微孔洞支撑材的液膜的一侧处理该含有铜镓的进料溶液，并使该设于微孔洞支撑材的液膜的另一侧通过使用该分散反萃液，而选择性移除该含有铜镓的进料溶液中的镓；以及将该部份或全部分散反萃液分成一有机相与该水相反萃溶液，该水相反萃溶液包含一浓缩的镓溶液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：连建洲，李重庆，黄逸文，陈海瑞，
申请(专利权)人：光洋应用材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]