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Fédération de Russie Patent RU2064518

MÉTHODE D'EXTRACTION DE GALLIUM DE ANODE BOUE DE PRODUCTION D'ALUMINIUM

MÉTHODE D'EXTRACTION DE GALLIUM DE ANODE BOUE DE PRODUCTION D'ALUMINIUM

Nom de l'inventeur:. Melnikov YU.T; Podoynitsyn SV. VEPRIKOVA EV
Le nom du titulaire du brevet: Melnikov Yuri T.
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 27.01.1992

L'invention concerne l'extraction du gallium, en particulier un procédé de récupération du gallium à partir de la boue anodique dans la production de l' aluminium, du gallium , comprenant la lixiviation avec une solution alcaline à une température comprise entre 100 ° C et isolement subséquent de la solution de gallium. RÉSUMÉ: lixiviation est effectuée à une pression de 1,5-4,5 atm par amenée d'air à un débit de 240-280 l / heure ..

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne la métallurgie des métaux rares, en particulier, à la production de gallium et peut être utilisé dans le traitement des sédiments d'anodes formées lors de la fabrication d'aluminium de haute pureté.

Procédé de traitement de boues contenant du gallium, comprenant la lixiviation de la boue avec la purge alcaline et l'introduction d'air de purge à la fermeture 0,25-0,5ch polyacrylamide en une quantité de 2 à 10 mg / l [1] Un inconvénient du procédé connu réside dans le fait que l'extraction profonde le gallium peut être assurée lors du traitement de suspensions contenant au moins 90 gallium. En cas de mauvais boues de traitement (teneur en gallium ne dépasse pas 0,3-0,4), en particulier, les précipitations anodiques impossible de fournir une ouverture de gallium satisfaisant.

La solution technique le plus proche est un procédé d'extraction du gallium à partir de produits contenant du gallium par lixiviation alcaline (solution 25) à des températures allant jusqu'à 100 ° C [2]

L'inconvénient de cette méthode est qu'elle ne fournit pas de haute extraction de gallium de gallium pauvres (0,4) et riche en cuivre (30) en aluminium anodisé précipitations de haute pureté (AVCH), et son utilisation est possible que par le gallium riche c est non inférieur à 90) de la pluie. La méthode choisie comme prototype.

Le but de l'invention est d'augmenter le taux d'extraction du gallium et le raccourcissement du processus de.

Le but doctigaetsya en ce que la lixiviation est réalisée à une pression de 1,5 à 4,5 atm. température de 100 ° C et l' air introduit dans le système à une vitesse de 240 à 280 l / heure. Le procédé consiste en ce qui suit. La production de boues d'anode AVCH gallium ne sont pas sous la forme d'une phase indépendante, mais une forme de composés chimiques différents, et sur la base de solutions solides avec l'aluminium, le cuivre, le fer et le silicium. Pour assurer une extraction complète du gallium dans la solution, il est nécessaire d'oxyder tous les composants de l'alliage. Ceci est réalisé en faisant passer l'air à travers le système à une pression de 1,5 à 4,5 atm. pâte à papier et la température de 100 ° C. Lorsque la pression dans le système d'air augmente la solubilité de l' oxygène dans une solution alcaline, ce qui, avec augmentation de la température accélère l'oxydation des composants d' anode de la boue, ce qui favorise le taux d'extraction du gallium et de diminuer la durée d'ouverture de la redistribution.

Si une solution alcaline (250 g / l) à une température de l' air d'alimentation de 70 à 90 ° C et à pression atmosphérique en une quantité de 240 l / h et un taux d'extraction du gallium est d'au plus 80 Ceci est dû au fait que seul l' aluminium est oxydé dans ces conditions contenant phase à la même phase de temps, contenant du cuivre et du fer ne sont pas oxydés, ce qui explique la faible extraction du gallium dans la solution. Augmentation de la température à 100 ° C et la pression dans l'autoclave était de 4,5 atm. en soufflant de l' air la pâte assure une transition dans une solution de gallium à 98 circulation de l' air de 280 l / h et la température à 110 ° C est peu pratique , car Dans ce cas, le taux d'extraction de gallium ne soit pas augmentée, mais la profondeur augmente l'oxydation des constituants d'alliage fer, le cuivre, le silicium qui vont dans la solution de la compliquer isolation du processus de cimentation de gallium dans la phase métallique de manière connue.

Dans le procédé revendiqué, le procédé de lixiviation est réalisée dans un autoclave à une pression de 1,5 à 4,5 atm. Dans le cas de la lixiviation de boue anodique à une pression inférieure à 1,5 atm. le taux d'extraction du gallium est faible (jusqu'à 80) en raison de l'insuffisance des anodes d'oxydation des composants de la boue. Pâte à papier à une température comprise entre 100 ° C et sous une pression de 4,5 atmosphères. le taux d'extraction du gallium est de 98 augmentation de la pression supérieure à 4,5 atmosphères. et une température supérieure à 100 ° C ne convient pas , car dans la solution alcaline devient de plus de fer et de silicium, ce qui conduit à la formation de boues gallame gallium et complique le procédé de séparation.

Une analyse comparative du prototype peut être conclu que la méthode proposée est différent du fait connu que le processus d'extraction du gallium contenant une boue anodique est effectuée à une température et une pression élevées, et l'air est passé à travers l'autoclave. Ainsi, la méthode revendiquée de l'invention répond au critère de la «nouveauté». solution technique expression bien connue dans laquelle l'extraction du gallium à partir de boue anodique dans une solution alcaline est effectuée en utilisant la température de cuisson élevée charge préalable. La solution connue présente plusieurs inconvénients: la durée de pré-calcination insuffisamment élevée de récupération de l'aluminium dans la solution, le taux d'extraction du gallium à partir du produit calciné ne dépasse pas 90 Ces inconvénients sont éliminés dans le présent procédé. Ceci permet de conclure que l'invention est conforme au critère de «différences substantielles».

Exemple 1. La pastille d'anode (gallium contenant le produit) contenant 0,3Ga, 50Al, 10Fe, 26,7Cu, 13Si, dissous dans une solution de NaOH 25 litres dans un autoclave à une pression de 1,5 atm. et une température de 100 ° C. Dans le système, l' air est introduit à un débit de 280 l / h. Le processus dure 2,5 heures. Charnière précipité 100 g Degré d'extraction de gallium est 92-95

Exemple 2. Anode boues dont la composition est indiquée dans l'exemple 1 en une quantité de 100 g a été dissous dans 1 litre 25NaOH dans un autoclave à une pression de 4,5 atm. et une température de 100 ° C. Dans le système, l' air est introduit à un débit de 280 l / h. Le procédé de lixiviation est poursuivie pendant 2,5 heures. Le taux d'extraction du gallium 95-98

Exemple 3. Anode précipité (composition indiquée dans l'exemple 1) en une quantité de 100 g a été dissous dans 1 litre 25 de NaOH dans un autoclave à une pression de 1,5 atm. et une température de 90 ° C. Le débit d'air dans le système d'alimentation est de 100 l / h. La durée du processus 2,5 heures. Le degré d'ouverture du gallium est de 75

Exemple 4 (Prototype). Anode boues dont la composition est indiquée dans l' exemple 1 en une quantité de 10 g a été dissous dans 100 ml de 20 solution de NaOH à 90 ° C pendant 6 heures. Le taux d'extraction du gallium dans la solution ne dépasse pas 85 pâte a été purgée avec de l'air à un débit de 280 l / h.

Des exemples d'analyses comparatives 1-4 montre que l'utilisation du procédé selon la lixiviation de boue anodique permet d'augmenter la production AVCH profondeur d'extraction du gallium en solution et réduire la durée du processus plus de deux fois. En utilisant le procédé revendiqué permet d'obtenir une solution d'aluminate contenant pas d'impuretés, ce qui élimine la nécessité de gallame des boues secondaires sur la répartition de la solution de gallium.

REVENDICATIONS

Procédé d'extraction du gallium boue anodique provenant de la production d'aluminium, comprenant la lixiviation de la solution de gallium alcaline à une température comprise entre 100 ° C et isolement subséquent de la solution de gallium, caractérisé en ce que la lixiviation est réalisée à une pression de 1,5 à 4,5 atm en alimentant l' air à 240 -280 l / h.

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Date de publication 14.03.2007gg