拜耳法种分母液中提取镓和钒的方法技术

本发明专利技术涉及从拜耳法种分母液中提取金属镓和钒的方法，用于镓和钒的回收。其特征在于用离子交换树脂对拜耳法种分母液进行吸附，其过程包括以下步骤：（１）用离子交换树脂对拜耳法种分母液进行吸附，（２）对饱和树脂进行洗涤（３）往淋洗液中加入ＢａＯ，使钒以钒酸钡的形式沉淀下来（４）沉淀钒后的溶液中加入ＮａＯＨ，使镓以氢氧化镓的形式沉淀下来；（５）氢氧化镓再用ＮａＯＨ溶液溶解，生成镓酸钠溶液；（６）对镓酸钠溶液进行电解，制得金属镓。本发明专利技术的方法是将拜耳法生产氧化铝过程中的种分母液经树脂吸附、洗涤后淋洗、沉钒、沉镓、溶镓、电解等过程回收其中的镓和钒。流程简单、操作方便、成本较低、回收率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从拜耳法种分母液中提取金属镓和钒的方法，用于镓和钒的回收。技术背景镓资源非常稀缺，自然界中镓主要存在于铝土矿中，世界上90%以上的原生镓 是从生产氧化铝的过程中提取的，因此，氧化铝流程是一种重要的镓资源。此外，氧化 铝生产流程中的镓可在分解过程中随氢氧化铝析出，从而影响氧化铝产品质量，把其提 取出来，可使氧化铝产品质量有一定程度的提高；若能形成新的产品，产生较好的经济 效益，可以缓解氧化铝厂产品单一，提高氧化铝企业抗击市场风险的能力。从氧化铝生产流程中提取镓的方法有多种，已在工业上应用的有化学法(石灰 法、碳酸法)、电化学法(汞齐电解法和置换法)、萃取法和离子交换法。其中离子交 换法由于其流程简短，操作方便，无需往铝酸钠溶液中加任何试剂，被公认为从拜耳法 溶液中回收镓的最好方法，也是目前在工业上应用的主要方法。钒是一种离子交换法回 收镓过程中的主要杂质，而钒也是一种价值较高的金属，如果能在回收镓的同时把钒也 回收利用，则可以产生更好的经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种流程简单、操作方 便、回收率高的从。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。，其特征在于用离子交换树脂对拜耳法种 分母液进行吸附，其过程包括以下步骤(1)用离子交换树脂对拜耳法种分母液进行吸附，镓、钒阴离子被吸附于树脂上， 吸附后的母液返回生产系统；(2)先用水和稀酸对饱和树脂进行洗涤，除去附着于树脂上的母液，再用浓酸对饱 和树脂进行淋洗，使树脂吸附的镓、钒阴离子进入淋洗液，而淋洗后的树脂循环用于吸 附母液中的镓和钒；(3)往淋洗液中加入BaO，使钒以钒酸钡的形式沉淀下来，进而处理回收其中的钒；(4)沉淀钒后的溶液中加入NaOH，使镓以氢氧化镓的形式沉淀下来；(5)氢氧化镓再用NaOH溶液溶解，生成镓酸钠溶液；(6)对镓酸钠溶液进行电解，制得金属镓。，其特征在于采用两种不同的离子交换树 脂对拜耳法种分母液先后进行吸附，特征在于其过程包括以下步骤(1)用两种不同的离子交换树脂对拜耳法种分母液先后进行吸附，镓、钒阴离子被 分别吸附于一种树脂上，吸附后的母液返回生产系统；4(2)先用水和稀酸对饱和树脂进行洗涤，除去附着于树脂上的母液，再用浓酸对饱 和树脂进行淋洗，使树脂吸附的镓、钒阴离子进入淋洗液，而淋洗后的树脂循环用于吸 附母液中的镓和钒；(3)往含钒的淋洗液中加入BaO，使钒以钒酸钡的形式沉淀下来，进而处理回收其 中的钒；(4)往含镓的淋洗液中加入NaOH，使镓以氢氧化镓的形式沉淀下来；(5)氢氧化镓再用NaOH溶液溶解，生成镓酸钠溶液；(6)对镓酸钠溶液进行电解，制得金属镓。，其特征在于提取过程先往拜耳法种分母 液中加入BaO，再用离子交换树脂对种分母液进行吸附，其过程包括以下步骤(1)往拜耳法种分母液中加入BaO，使钒以钒酸钡的形式沉淀下来，进而处理回收 其中的钒；(2)用离子交换树脂对拜耳法种分母液进行吸附，镓被吸附于树脂上，吸附后的母 液返回生产系统；(3)先用水和稀酸对饱和树脂进行洗涤，除去附着于树脂上的母液，再用浓酸对饱 和树脂进行淋洗，使树脂吸附的镓进入淋洗液，而淋洗后的树脂循环用于吸附母液中的 镓；(4)往淋洗液中加入NaOH，使镓以氢氧化镓的形式沉淀下来；(5)氢氧化镓再用NaOH溶液溶解，生成镓酸钠溶液；(6)对镓酸钠溶液进行电解，制得金属镓。本专利技术的方法，其特征在于用离子交换树脂对拜耳法种分母液进行吸附时，吸 附温度为40 60°C，树脂与母液接触时间为15 60min。本专利技术的方法，其特征在于用稀酸对饱和树脂进行洗涤时，稀酸浓度为3% 5%，在用浓酸对饱和树脂进行淋洗时，浓酸浓度为5% 20%，浓酸与饱和树脂接触时 间为30 60min，淋洗温度为20 40°C。本专利技术的方法，其特征在于往拜耳法种分母液中加入BaO沉钒时，BaO的加入 量与母液中Na2CO3的摩尔比为0.1 1.0，反应温度为40°C 60°C，反应时间为15min 120min,搅拌速度为 100r/min 400r/min。本专利技术的方法，其特征在于往淋洗液中加入BaO使钒以钒酸钡的形式沉淀下来 时，加入的BaO与淋洗液中V2O5的摩尔比为2 3，反应温度为20 40°C，反应时间 为 30 60min。本专利技术的方法，其特征在于往淋洗液中加入NaOH使镓以氢氧化镓的形式沉淀 下来时，加入的NaOH与淋洗液中Ga浓度的摩尔比为1 3，反应温度为20 40°C，反 应时间为60 90min。本专利技术的方法，其特征在于氢氧化镓以NaOH溶液溶解时，NaOH溶液的浓度为 2.5 3.5mol/L，液固比为3 5，反应温度为40 60°C，反应时间为30 60min。本专利技术的方法，其特征在于对镓酸钠溶液进行电解时，电解温度为20 40°C， 电解时间为6 12h，从而制得金属镓。本专利技术的方法，其特征在于离子交换树脂为螯合树脂。本专利技术的方法，其特征在于所涉及的酸可以是硫酸、盐酸或硝酸。本专利技术的几种方法是将拜耳法生产氧化铝过程中的种分母液经树脂吸附、洗涤 后淋洗、沉钒、沉镓、溶镓、电解等过程回收其中的镓和钒。流程简单、操作方便、成 本较低、回收率高。附图说明图1为本专利技术的一种工艺流程图。图2为本专利技术的一种工艺流程图。图3为本专利技术的一种工艺流程图。具体实施方式从，其过程包括以下步骤 I用螯合型离子交换树脂对拜耳法种分母液进行吸附(1)用螯合型离子交换树脂对拜耳法种分母液进行吸附，镓、钒阴离子被吸附于 树脂上，吸附后的母液返回生产系统；(2)先用水和稀酸对饱和树脂进行洗涤，除去 附着于树脂上的母液，再用浓酸对饱和树脂进行淋洗，使树脂吸附的镓、钒阴离子进入 淋洗液，而淋洗后的树脂循环用于吸附母液中的镓和钒；(3)往淋洗液中加入BaO， 使钒以钒酸钡的形式沉淀下来，进而处理回收其中的钒；(4)沉淀钒后的溶液中加入 NaOH,使镓以氢氧化镓的形式沉淀下来；(5)氢氧化镓再用NaOH溶液溶解，生成镓 酸钠溶液；(6)对镓酸钠溶液进行电解，制得金属镓。II用两种不同的螯合型离子交换树脂对拜耳法种分母液先后进行吸附(1)用两种不同的螯合型离子交换树脂对拜耳法种分母液先后进行吸附，镓、钒阴 离子被分别吸附于一种树脂上，吸附后的母液返回生产系统；(2)先用水和稀酸对饱 和树脂进行洗涤，除去附着于树脂上的母液，再用浓酸对饱和树脂进行淋洗，使树脂吸 附的镓、钒阴离子进入淋洗液，而淋洗后的树脂循环用于吸附母液中的镓和钒；(3) 往含钒的淋洗液中加入BaO，使钒以钒酸钡的形式沉淀下来，进而处理回收其中的钒； (4)往含镓的淋洗液中加入NaOH，使镓以氢氧化镓的形式沉淀下来；(5)氢氧化镓 再用NaOH溶液溶解，生成镓酸钠溶液；(6)对镓酸钠溶液进行电解，制得金属镓。III先往拜耳法种分母液中加入BaO，再用螯合型离子交换树脂对种分母液进行 吸附(1)往拜耳法种分母液中加入BaO，使钒以钒酸钡的形式沉淀下来，进而处理回收 其中的钒；(2)用离子交换树脂对拜耳法种分母液进行吸附，镓被吸附于树脂上，吸 附后的母液返回生产系统；(3)先用水和稀酸对饱和树脂进行洗涤，除去附着于树脂 上的母液，再用浓酸对饱和树脂进行淋洗，使树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
拜耳法种分母液中提取镓和钒的方法，其特征在于用离子交换树脂对拜耳法种分母液进行吸附，其过程包括以下步骤：（１）用离子交换树脂对拜耳法种分母液进行吸附，镓、钒阴离子被吸附于树脂上，吸附后的母液返回生产系统；（２）先用水和稀酸对饱和树脂进行洗涤，除去附着于树脂上的母液，再用浓酸对饱和树脂进行淋洗，使树脂吸附的镓、钒阴离子进入淋洗液，而淋洗后的树脂循环用于吸附母液中的镓和钒；（３）往淋洗液中加入ＢａＯ，使钒以钒酸钡的形式沉淀下来，进而处理回收其中的钒；（４）沉淀钒后的溶液中加入ＮａＯＨ，使镓以氢氧化镓的形式沉淀下来；（５）氢氧化镓再用ＮａＯＨ溶液溶解，生成镓酸钠溶液；（６）对镓酸钠溶液进行电解，制得金属镓。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹中林，赵卓，苏赵辉，许丽萍，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]