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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2112813

Verfahren zur Extraktion von Gallium aus der Lösung RECYCLING Aluminium Rohstoffe durch Sintern

Methode der Gewinnung von Gallium aus Lösungen
Bei der Verarbeitung von Primäraluminium durch Sintern

Name des Erfinders: Skvortsov Aleksandr Yurevich (UA); Fomichev Yury Alexandrovich (UA); Polyakova OP
Der Name des Patentinhabers: Leased Unternehmen "Nikolaev Alumina Plant" (UA)
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1996.11.20

Die Erfindung betrifft die Hydrometallurgie von seltenen Metallen, nämlich die Effizienz der Extraktion von Gallium aus Lösungen zu erhöhen und Schlämmen Spekatelnye. Das Verfahren besteht darin, das Gallium aus Lösungen oder Schlämmen Sorption auf dem Komplexionenaustauscher, gefolgt von der Desorption bei der Gewinnung und reich an Gallium Desorbates.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft hydrometallurgischen und Spurenelemente können für die Extraktion von Gallium aus Soda und Kali und sodoschelochnyh Lösungen bei der Verarbeitung von Bauxit und Nephelin Aluminiumoxid Sintern gebildet wird, verwendet werden.

Für die industrielle Herstellung von Gallium Zementierung Verfahren verwendeten Aluminium gallame. Die Nachteile des Verfahrens sind: niedrige Extraktion von Gallium (10 bis 30%), ein hoher Verbrauch von Aluminium für die Zementierung (13-40 g / g erhalten Gallium), hohe Empfindlichkeit Verunreinigungsgehalt Beschickungslösung.

Die am nächsten an der vorgeschlagenen technischen Wesen und erzielte Ergebnis ist ein Verfahren zur Extraktion von Gallium aus Lösungen Nephelin Rohstoff und das Verfahren zur Extraktion von Gallium aus Bauxit Verarbeitungslösungen durch das Verfahren des Sinterns. Beide Verfahren sind verschiedene Rohstoffe, die gleichen grundlegenden technologischen Methoden sind fast identisch. Diese Technik besteht in der Tatsache, dass die Ausgangslösung Gallium alyumokarbonatnogo ein- oder zweistufigen Karbonisierung unterworfen, um einen Niederschlag angereichert mit Gallium (Konzentrat) zu erhalten. Dieses Konzentrat wurde filtriert und in dem erhaltenen alkalischen Elektrolyten wird die Extraktion von Gallium durch Zementation gerichtet gelöst. Die Nachteile dieses Verfahrens sind mehrstufigen Verfahren; Verfügbarkeit von unproduktiven und zeitraubend Filteroperationen von großen Zellstoffströme; signifikanten Verlust von Gallium während des Prozesses (über die Extraktion von Gallium aus Lösungen von Metall in 50 bis 70%); hohe Strömungs Zementieren Metall (Aluminium) Extrahieren von Gallium (9 bis 13 g pro 1 g Gallium).

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die folgenden Aufgaben gerichtet:

  • Effizienz der Extraktion von Gallium aus Lösungen in der Aluminium-Veredelung Rohstoff Sintern gebildet wird;
  • zunehmende Gewinnung von Gallium aus Lösungen in Metall;
  • Aluminium Verbrauchsreduzierung bei Gallium Zementierung.

Diese Ziele werden dadurch erreicht, daß Gallium aus den oben genannten technischen Lösungen oder Aufschlämmungen durch Adsorption an Ionenaustauscher Komplexierung extrahiert wird, gefolgt von der Desorption des Galliums sauren Lösungen und Verarbeitung von Gallium-enthaltenden Eluate. Von diesen Eluaten wird das Gallium auszufällen freigesetzt wird der Niederschlag abfiltriert und im alkalischen Elektrolyten gelöst Gallium zu erhalten, aus dem isolierten metallischen Galliums Elektrolyse oder durch Zementierung.

Das erfindungsgemässe Verfahren besteht in der Tatsache, dass Extraktion, Abtrennung von Verunreinigungen und der Konzentration von Gallium aus Lösungen Spekatelnye während der Sorptionsprozess durchgeführt wird. Die erhaltene nach Desorption und Gallium in der Verunreinigung angereicherte Eluaten nach bekannten Methoden Gallium zugeordnet Präzipitat abgereichertes (alkalische Neutralisationsmittel, Elektrodialyse, etc.). Im Gegensatz zu dem Prototyp erzielt eine größere Extraktion von Gallium in Konzentrat und deutlich höher sein Gehalt im Konzentrat.

Experimentelle Daten über die Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens sind in den Beispielen gezeigt

Beispiel 1. Die Lösung nach der Abtrennung eines Produktions Hydrat bei der Verarbeitung von Bauxit durch Sintern, Kali Mutterlauge gebildet wird, die während der Verarbeitung von Nephelin und verdünnten Kali-Lauge, nach mehr Carbonisierung und der Niederschlag wurde durch ein Sorptionskolonne gefüllt mit einem Komplexierungsmittel Ionenaustauscher gebildet wird. Das Volumen in jeder Spalte des Ionenaustauschers - 50 ml-Lösungen Übertragungsrate - (. Volumen von 2 Schläge pro Stunde) 100 ml / h. Die Lösung aus der Säule (Sorbat) strömte, wurde für den Gehalt an Gallium, Gallium bei höheren Konzentrationen als 20 mg Sorbat / l Sorption gestoppt gesammelt und analysiert. Die Kapazität des Harzes wurde durch seine Rückgewinnung aus Lösungen bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle gezeigt. 1.

Wie aus den Ergebnissen zu sehen ist, ist die Rückgewinnung von Gallium aus Lösungen in allen Fällen sehr hoch, Sorbate Gallium-Gehalt nicht mehr als 0,015 g / l ist.

Beispiel 2. Ionith gesättigten Bedingungen in Beispiel Nr 1 2 mit Wasser gewaschen und im Gegenstrom mit Schwefelsäure (Konzentration 100 g / l) abgestreift. Nach dem Passieren 1,5 bpm. Volumina (75 ml) Lösung von Schwefelsäure bei 1 sp. Volumen pro Stunde sauren Ionenaustauscher Desorbat und analysiert resultiert. Die Testergebnisse sind in der Tabelle gezeigt. 2.

Aus der Tabelle. 2 , dass in den oben genannten Bedingungen eine hohe Extraktion von Gallium in dem Desorbat signifikante Trennung von Gallium - Aluminium (Verhältnis Al 2 O 3 / Ga in der Ausgangslauge Potashnia mehr als 100, und in dem Desorbat - ca. 4). Wir sollten auch beachten, dass die Reduktion des Volumens der Gallium enthaltenden Lösung als Ergebnis der Sorptions-Desorptions-Zyklus um 6,7 mal, Ga Extraktion in Desorbat - 94,7% (der ursprünglichen Kali Lauge).

Beispiel 3. Erhalten in Beispiel 2 wurde sauren Desorbat alkalischen Lösung (22 g / l) auf pH 6,6 neutralisiert. Die Abscheidungstemperatur von 60 o C während 1 Stunde. Der resultierende Niederschlag wurde abgenutscht, mit Wasser gewaschen und gelöst (naß) in einer Lösung von NaOH - Konzentration von 300 g / l abfiltriert. Aus dem erhaltenen Elektrolyten durch Zementierung entfernt mit Aluminium-Gallium-gallame (gallame Aluminiumgehalt von 0,4%) für 12 Stunden. Die erhaltenen Formulierungen sind in Tabelle Mittelgut gegeben. 3.

Extrahieren von Gallium aus dem Desorbat im Elektrolyten 99% überschreitet, und Metall - 98,3%. Der Gehalt an Gallium in dem Konzentrat in einem Elektrolyten und somit wesentlich mehr als nach der Methode-Prototyp (maximal Ga-Gehalt im Konzentrat - 0,23%, und der Elektrolyt von 0,7 bis 1,5 g / l). Flow Zementieren Metall (Aluminium Körner) des vorliegenden Verfahrens betrug 2,4 g pro 1 g des resultierenden Gallium Prototyps von 9 bis 13 g / g. Darüber hinaus konzentrierte sich die Verwendung von mehr auf die Leistung von Elektrolyten Gallium Zementierung zu verbessern. So Leistung gemäß Prototyp Verfahren betrug 1 - 1,5 kg / m 2 · Tag, während die vorgeschlagene Methode - 7,8 kg / m 2 · Tag. Durch Extraktion von Gallium in den Ausgangslösungen des Metalls auf die obigen Beispiele berechnet nach, größer als 93%, Prototyp - 50-70%.

Beispiel 4. Ionith gesättigten Bedingungen in Beispiel Nr 1. 1, mit Schwefelsäure gestrippt, wie in Beispiel 2 beschrieben, dann Konzentrat pelletiert, und es wurde Gallium zementiert mit den Parametern in Beispiel 3. Die Ergebnisse sind in Tabelle angegeben in Übereinstimmung gelöst. 4.

Es ist, dass im Fall von Mutterlaugen gesehen Bauxit von der Verarbeitung durch Sintern erzielt höheren Gallium-Extraktionsverfahren für alle Operationen im Vergleich mit dem Prototyp.

Somit ermöglicht das vorgeschlagene Verfahren die Extraktion von Gallium Galliumextraktion Grad technologischen Lösungen zu verbessern; reicher durch Ga konzentriert; bei der Herstellung des Metall Gallium auf Zementierung die Leistung erheblich verbessern.

FORDERUNGEN

Verfahren Galliumextraktion aus Lösungen in Bearbeitung von Aluminium Rohstoffen durch Sintern, umfassend die Bildung Gallium seiner Auflösung in einer Alkalilösung und Gallium Zementierung konzentrieren, dass Gallium gekennzeichnet, die aus den Lösungen und Schlämmen direkt oder nach weiterer Trennung dieser Sorption Aluminium Carbonisierung auf kompreksoobrazuyuschem Ionenaustauscher mit anschließende Desorption.

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Erscheinungsdatum 16.03.2007gg