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invention
Fédération de Russie Patent RU2112813

Méthode d'extraction du gallium à partir du recyclage de l'aluminium de la solution des matières premières par frittage

MÉTHODE D'EXTRACTION DE GALLIUM DE SOLUTIONS
Pendant le traitement de l'aluminium primaire par frittage

Nom de l'inventeur: Skvortsov Aleksandr Yurevich (UA); Fomichev Yury Alexandrovich (UA); Polyakova OP
Le nom du titulaire du brevet: Loués entreprise "Nikolaev usine d' alumine" (UA)
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 20.11.1996

L'invention concerne l'hydrométallurgie des métaux rares, à savoir d'augmenter l'efficacité de l'extraction du gallium à partir de solutions et de boues Spekatelnye. Le procédé consiste à extraire le gallium à partir de solutions ou de suspensions adsorption sur l'échangeur complexant d'ions suivie d'une désorption et de devenir riche en gallium désorbat.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention se rapporte à l' hydrométallurgie et oligo - éléments peuvent être utilisés pour l'extraction du gallium , de la soude et la potasse et des solutions sodoschelochnyh formées dans le traitement de la bauxite et de l' alumine néphéline frittage.

Pour la production industrielle du procédé de gallium et d'aluminium utilisé cimentation gallame. Les inconvénients de la méthode sont les suivants: faible extraction de gallium (10 - 30%), une forte consommation d'aluminium pour la cimentation (13-40 g / g de gallium obtenu), solution teneur en impuretés d'alimentation haute sensibilité.

Le résultat le plus proche de l'essence technique proposée ainsi réalisé est un procédé pour l'extraction du gallium à partir de solutions néphéline matières premières et la méthode d'extraction du gallium à partir de solutions de traitement de la bauxite par le procédé de frittage. Ces deux méthodes sont différentes matières premières, les mêmes procédés technologiques de base sont presque identiques. Cette technique consiste dans le fait que la solution de départ du gallium soumise à une ou deux étapes de carbonatation alyumokarbonatnogo pour obtenir un précipité enrichi avec du gallium (concentré). Ce concentré a été filtré et dissous dans l'électrolyte alcalin résultant est dirigé vers l'extraction du gallium par cimentation. Les inconvénients de cette méthode sont des processus à plusieurs étapes; la disponibilité des opérations de filtrage improductives et chronophages de grands flux de pâte à papier; une perte significative de gallium au cours du processus (par extraction du gallium à partir de solutions de métaux dans 50 - 70%); haut débit cimentation métal (aluminium) extraire le gallium (9-13 g pour 1 g de gallium).

La présente invention a pour objet les tâches suivantes:

  • l'efficacité de l'extraction du gallium à partir de solutions formées dans l'affinage de l'aluminium de matières premières de frittage;
  • augmentation de l'extraction du gallium à partir de solutions dans le métal;
  • réduction de la consommation d'aluminium pendant le gallium cimentation.

Ces objectifs sont atteints par le fait que le gallium est extrait des solutions ou des suspensions techniques mentionnées ci-dessus par adsorption sur un échangeur d'ions complexants, suivie d'une désorption des solutions acides de gallium et le traitement des éluats contenant du gallium. Ces éluats, le gallium est libérée pour précipiter le précipité est séparé par filtration et on dissout dans l'électrolyte alcalin pour obtenir du gallium à partir de laquelle l'électrolyse ou par cimentation isolé le gallium métallique.

Le procédé selon l'invention consiste dans le fait que l'extraction, la séparation des impuretés et la concentration de gallium à partir de solutions Spekatelnye réalisée au cours du processus de sorption. Obtenu après la désorption et le gallium enrichi en impuretés appauvries éluats de gallium attribué précipité par des procédés connus (agents de neutralisation alcalins, électrodialyse, etc.). A la différence du prototype réalisé une plus grande extraction du gallium contenu dans des concentrés et significativement plus élevée de son contenu dans le concentré.

Des données expérimentales sur la mise en oeuvre de la méthode proposée sont présentées dans les exemples

Exemple 1. La solution après la séparation de l'hydrate de production formé lors du traitement de la bauxite par frittage, de la potasse liqueur-mère, qui est formée pendant le traitement de la néphéline et on dilue la liqueur de potasse, après plus carbonatation et le précipité a été passé à travers une colonne d'adsorption remplie d'un échangeur complexant d'ions. Le volume dans chaque colonne de l'échangeur d'ions - 50 ml de solution débit de transmission - (. Volume de 2 alternances par heure) 100 ml / h. La solution circulant dans la colonne (sorbate) a été recueilli et analysé pour déterminer la teneur en gallium, à des concentrations supérieures à 20 mg de sorbate / l sorption arrêté. La capacité de la résine a été déterminée par sa récupération à partir de solutions. Les résultats sont présentés dans le tableau. 1.

Comme on le voit à partir des résultats dans tous les cas, la récupération du gallium à partir de solutions est très élevée, la teneur sorbate de gallium est d'au plus 0015 g / l.

Exemple 2. Ionith sature les conditions de l'exemple n ° 1. 2 lavée à l'eau et on élimine à contre-courant avec l'acide sulfurique (concentration 100 g / l). Après avoir passé 1,5 bpm. les volumes (75 ml) une solution d'acide sulfurique à 1 sp. volume par heure résultante acide désorbé échangeuse d'ions et analysés. Les résultats des essais sont présentés dans le tableau. 2.

À partir du tableau. 2 que , dans les conditions ci - dessus, un haut degré d'extraction du gallium dans le désorbat, une séparation significative de gallium et d' aluminium (Al 2 O 3 / Ga dans la liqueur de départ Potashnia plus de 100, et dans le désorbat - environ 4). Il faut aussi noter que la réduction du volume de la solution contenant du gallium à la suite du cycle de sorption-désorption par 6,7 fois, extraction Ga dans désorption - 94,7% (de la liqueur de potasse d'origine).

Exemple 3. Obtenu dans l'exemple 2, on neutralise la solution acide désorbé alcaline (22 g / l) à pH 6,6. La température de dépôt de 60 ° C, pendant 1 heure. Le précipité résultant a été séparé par filtration sous aspiration, lavé avec de l' eau et on le dissout (humide) dans une solution de NaOH de concentration 300 g / l. De l'électrolyte obtenu éliminé par cimentation d'aluminium et de gallium gallame (gallame teneur en aluminium de 0,4%) pendant 12 heures. Les formulations résultantes sont indiquées dans le Tableau remoulage. 3.

L'extraction du gallium à partir de la désorbé dans l'électrolyte est supérieure à 99% et métal - 98,3%. La teneur en gallium dans le concentré dans un électrolyte, et donc sensiblement plus que selon le procédé prototype (teneur maximale Ga dans le concentré - 0,23%, et l'électrolyte de 0,7 - 1,5 g / l). Écoulement de métal cimentation (grains d'aluminium) du présent procédé est de 2,4 g pour 1 g du gallium prototype résultant de 9 à 13 g / g. En outre, l'utilisation de plus concentrée sur l'amélioration de la performance des électrolytes gallium cimentation. Ainsi, selon prototype performance de la méthode était de 1 - 1,5 kg / m 2 · jour, alors que la méthode proposée - 7,8 kg / m 2 · jour. Par extraction du gallium dans les solutions de départ du métal, calculée d'après les exemples ci-dessus, supérieure à 93%, le prototype - 50 - 70%.

Exemple 4. Ionith conditions de saturation dans l'exemple n ° 1. 1, dénudés à l'acide sulfurique comme décrit dans l'exemple 2, puis concentré sous forme de culot, et on a dissous le gallium cimenté selon les paramètres donnés dans l'exemple 3. Les résultats sont présentés dans le tableau. 4.

On voit que, dans le cas des liqueurs mères à partir du traitement de la bauxite par frittage atteint des niveaux plus élevés de processus d'extraction du gallium pour toutes les opérations en comparaison avec le prototype.

Ainsi, la méthode proposée permet d'améliorer l'extraction de degré de solutions techniques d'extraction de gallium et de gallium; deviennent plus riches par Ga se concentre; améliorer considérablement la performance dans la préparation du gallium métallique sur la cimentation.

REVENDICATIONS

Procédé d'extraction du gallium à partir de solutions dans le traitement des matières premières d'aluminium par frittage, comprenant la formation de gallium concentré sa dissolution dans une solution et le gallium cimentation alcalin, caractérisé en ce que le gallium est récupéré à partir des solutions et des suspensions directement ou après une séparation ultérieure de ceux-ci aluminium carbonisation adsorption sur kompreksoobrazuyuschem échangeur d'ions avec la désorption ultérieure.

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Date de publication 16.03.2007gg