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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2064518

Methode der Gewinnung von Gallium aus der Anodenschlamm aus der Aluminiumproduktion

Methode der Gewinnung von Gallium aus der Anodenschlamm aus der Aluminiumproduktion

Name des Erfinders:. Melnikov YU.T; Podoynitsyn SV. VEPRIKOVA EV
Der Name des Patentinhabers: Melnikov Yuri T.
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1992.01.27

Die Erfindung betrifft die Extraktion von Gallium, insbesondere ein Verfahren zur Gallium aus Anodenschlamm in der Herstellung von Aluminium - Rückgewinnung von Gallium , umfassend Auslaugung mit einer alkalischen Lösung bei einer Temperatur von 100 o C und anschließende Isolierung der Gallium - Lösung. ZUSAMMENFASSUNG: Auslaugen wird bei einem Druck von 1,5-4,5 atm durch Luftzufuhr mit einer Geschwindigkeit von 240-280 l / Stunde durchgeführt ..

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft die Verwendung von seltenen Metallen der Metallurgie, insbesondere auf die Herstellung von Gallium, und kann bei der Herstellung von hochreinem Aluminium gebildet , in der Verarbeitung der Anoden Sedimenten verwendet werden.

Verfahren zur Verarbeitung von Schlamm Gallium enthält, umfassend das Auslaugen des Schlamms mit der alkalischen Spülung und Einführung von Luft Verschluss 0,25-0,5ch Polyacrylamid in einer Menge von 2-10 mg / l [1] Ein Nachteil des bekannten Verfahrens Spülen ist die Tatsache, dass die Tiefextraktions Gallium kann sichergestellt werden, wenn die Verarbeitung Slurries mindestens 90 Gallium enthält. Im Falle einer schlechten Bearbeitungsschlamm (Gallium-Gehalt nicht 0,3-0,4 nicht überschreitet), insbesondere anodische Ausfällungen unmöglich, eine zufriedenstellende Gallium Öffnung bereitzustellen.

Die nächstgelegene technische Lösung ist ein Verfahren zur Extraktion von Gallium aus Gallium enthaltenden Produkten durch Auslaugen mit Alkali (25 - Lösung) bei Temperaturen bis zu 100 ° C [2]

Der Nachteil dieser Methode ist, dass es nicht hohe Extraktion von Gallium aus Gallium Armen (0,4) bereitstellt und reiche Kupfer (30) eloxiertes Aluminium Ausfällung von hoher Reinheit (AVCH), und seine Verwendung ist nur möglich durch Gallium reich c nicht kleiner als 90), regen. Wobei das Verfahren als ein Prototyp gewählt.

Das Ziel der Erfindung ist es, den Grad der Extraktion von Gallium zu erhöhen und die Verkürzung der Prozess.

Das Ziel doctigaetsya, daß das Auslaugen bei einem Druck von 1,5-4,5 atm durchgeführt. Temperatur von 100 o C und Luft in das System mit einer Rate von 240-280 l / h zugeführt. Das Verfahren besteht im folgenden. Die Anodenschlammproduktion AVCH Gallium ist nicht in Form einer eigenständigen Phase, sondern bildet eine andere chemische Verbindungen und, bezogen auf Feststofflösungen mit Aluminium, Kupfer, Eisen und Silizium. Um eine vollständige Extraktion von Gallium in der Lösung ist es erforderlich, alle Komponenten der Legierung zu oxidieren. Dies wird durch Leiten von Luft durch das System bei einem Druck von 1,5-4,5 atm erreicht. Pulpe und einer Temperatur von 100 o C. Wenn der Druck in dem Luftsystem die Löslichkeit von Sauerstoff in einer alkalischen Lösung erhöht, die, zusammen mit einer erhöhten Temperatur , um die Oxidation der Anodenschlammbestandteile beschleunigt, die den Grad der Extraktion von Gallium und eine Verringerung der Dauer der Öffnung der Umverteilung fördert.

Wenn eine alkalische Lösung (250 g / l) bei einer Zulufttemperatur von 70-90 o C und Atmosphärendruck in einer Menge von 240 l / h und einem Grad der Extraktion von Gallium nicht mehr als 80 ist , ist dies auf die Tatsache zurückzuführen , daß das oxidierte Aluminium in diesen Bedingungen , die nur Phase bei der gleichen Zeitphase, enthaltend Kupfer und Eisen nicht oxidiert werden, was die geringe Extraktion von Gallium in der Lösung erklärt. Erhöhen der Temperatur auf 100 ° C und der Druck in dem Autoklaven betrug 4,5 atm. durch Einblasen von Luft Pulpe einen Übergang in Gallium - Lösung auf 98 erhöhte Luftströmung von 280 C l / h und die Temperatur auf 110 o bereitstellt , ist unpraktisch , weil In diesem Fall wird der Extraktionsgrad des Galliums nicht erhöht, aber die Tiefe ist die Oxidation der Legierungsbestandteile Eisen, Kupfer erhöht, Silizium, das die Zementierung komplizieren Isolierung von Gallium in der metallischen Phase in bekannter Weise in Lösung gehen werden.

In dem beanspruchten Verfahren wird der Laugung in einem Autoklaven bei einem Druck von 1,5-4,5 atm durchgeführt. In dem Fall der Auslaugung von Anodenschlamm bei Drücken unterhalb 1,5 atm. der Grad der Extraktion von Gallium ist gering (bis zu 80) aufgrund einer unzureichenden Oxidation Anodenschlamm-Komponenten. Zellstoff bei einer Temperatur von 100 o C und einem Druck von 4,5 atm. der Extraktionsgrad des Galliums liegt bei 98 der Druck über 4,5 atm erhöht wird. und eine Temperatur über 100 ° C ist nicht angebracht, da in der alkalischen Lösung wird mehr Eisen und Silizium, die bei gallame Gallium zur Bildung von Schlamm führt und Trennverfahren erschwert.

Vergleichende Analyse des Prototyps kann gefolgert werden, dass das vorgeschlagene Verfahren aus der bekannten Tatsache unterscheidet, daß das Extraktionsverfahren von Gallium-enthaltenden Anodenschlamm wird bei erhöhter Temperatur und Druck durchgeführt, und Luft wird durch den Autoklaven geleitet. Somit erfüllt das beanspruchte Verfahren der Erfindung das Kriterium "Neuheit". Bekannten Expressions technische Lösung, bei der Galliumextraktion aus der Anodenschlamm in einer alkalischen Lösung wird eine hohe Brenntemperatur vor Beschickung durchgeführt. Die bekannte Lösung weist mehrere Nachteile auf: die Dauer Vorkalzinierer unzureichend hohe Rückgewinnung von Aluminium in der Lösung, der Grad der Extraktion von Gallium aus dem kalzinierten Produkt nicht 90 überschreitet diese Nachteile in dem vorliegenden Verfahren entfallen. Dies erlaubt die Schlussfolgerung, dass die Erfindung dem Kriterium "wesentliche Unterschiede" entspricht.

Beispiel 1. Die Anodenpellet (Gallium enthaltende Produkt) enthält, 0,3Ga, 50Al, 10Fe, 26,7Cu, 13Si, bei einem Druck von 1,5 atm in 25 Liter NaOH-Lösung in einem Autoklaven gelöst. und einer Temperatur von 100 o C. In dem System wird die Luft mit einer Geschwindigkeit von 280 l / h eingespeist. Der Prozess dauert 2,5 Stunden. Scharnier Niederschlag 100 g Grad Gallium-Extraktion ist 92-95

Beispiel 2. Anodenschlamm, dessen Zusammensetzung in Beispiel 1 in einer Menge von 100g angegeben wurde in 1L 25NaOH in einem Autoklaven bei einem Druck von 4,5 atm gelöst. und einer Temperatur von 100 o C. In dem System wird die Luft mit einer Geschwindigkeit von 280 l / h eingespeist. Die Laugung wird 2,5 Stunden fortgesetzt. Der Grad der Extraktion von Gallium 95-98

Beispiel 3. Anode Präzipitat (Zusammensetzung in Beispiel 1 angegeben) in einer Menge von 100 g wurde in 1 l 25 NaOH in einem Autoklaven bei einem Druck von 1,5 atm gelöst. und einer Temperatur von 90 o C. Die Zufuhrrate von Luft in dem System ist 100 l / h. Die Dauer des Prozesses 2,5 Stunden. Der Öffnungsgrad des Galliums liegt bei 75

Beispiel 4 (Prototyp). Anodenschlamm , dessen Zusammensetzung in Beispiel 1 in einer Menge von 10 g angegeben wurde 6 Stunden in 100 ml 20 NaOH - Lösung bei 90 ° C gelöst. Der Grad der Extraktion von Gallium in der Lösung nicht überschreiten Pulpe 85 wurde mit einer Geschwindigkeit von 280 l / h mit Luft gespült.

Vergleichsanalyse Beispiele 1-4 zeigt, daß die Verwendung des beanspruchten Verfahrens der Auslaugung von Anodenschlamm ermöglicht in Lösung Herstellung AVCH Galliumextraktion Tiefe zu erhöhen und die Dauer des Prozesses mehr als das Doppelte zu reduzieren. des beanspruchten Verfahrens Verwendung erlaubt Lösung keine Verunreinigungen zu Aluminat erhalten enthält, die über die Verteilung der Gallium-Lösung, um die Notwendigkeit von Sekundärschlamm gallame eliminiert.

FORDERUNGEN

Verfahren von Gallium Anodenschlamm aus der Aluminiumproduktion zu extrahieren, umfassend die Gallium - alkalischen Lösung bei einer Temperatur von 100 o C und anschließende Isolierung der Gallium - Lösung Auslaugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaugung durch Zuführen von Luft bei 240 bei einem Druck von 1,5-4,5 atm durchgeführt -280 l / h.

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Erscheinungsdatum 14.03.2007gg