一種含鎵酸性溶液選擇性富集制備富鎵渣的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含鎵酸性溶液選擇性富集制備富鎵物的方法，其特征在于：該含鎵酸性溶液為含鎵明礬石礦硫酸浸出溶液，將該含鎵酸性溶液在一定溫度、pH、時(shí)間、富鎵載體等因素下實(shí)現(xiàn)Ga的選擇性富集，即在酸性溶液中Ga沉淀富集的同時(shí)Al、K等金屬離子留在溶液中，實(shí)現(xiàn)Ga與Al、K的選擇性分離。采用本發(fā)明Ga的富集率97%以上，Al、K的富集率分別在6%、1%以下，得到的富鎵物Ga含量4000g/t以上，本發(fā)明具有成本低、工藝簡(jiǎn)單、綜合回收效果好等優(yōu)點(diǎn)，解決了含鎵明礬石礦酸性溶液中Ga回收的難題，具有重要的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及戰(zhàn)略意義。
【專利說(shuō)明】一種含鎵酸性溶液選擇性富集制備富鎵渣的方法
—.【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金行業(yè)，涉及一種含鎵酸性溶液選擇性富集制備富鎵渣的方法，特別涉及一種從含鎵明礬石礦酸性浸出液中制備富鎵渣的方法。
二.【背景技術(shù)】[0002]明礬石礦是一種以鋁、鉀、鈉硫酸鹽礦物為主要組分的非金屬礦物，其中伴生有金屬鎵，鎵含量25~60g/t，但由于明礬石礦綜合利用一直沒(méi)有經(jīng)濟(jì)可行的回收方法，因此明礬石礦也沒(méi)有大規(guī)模的開(kāi)發(fā)。溫州礬礦被譽(yù)為“世界礬都”，探明的明礬石儲(chǔ)量2.4億噸，占世界的60%，其中的稀有金屬鎵沒(méi)有辦法回收，生產(chǎn)過(guò)程中鎵白白浪費(fèi)。紫金山銅礦是我國(guó)特大型銅礦山，銅金屬量550萬(wàn)噸，銅礦中明礬石含量10%以上，浮選得到的明礬石精礦中鎵含量60g/t左右，明礬品位70%以上，但其中Ga的回收是一直存在的難題。
[0003]Ga已被我國(guó)及歐美等國(guó)家列為戰(zhàn)略金屬，主要應(yīng)用于電子、化工等行業(yè)。目前，90%以上的原生鎵來(lái)自氧化鋁廠，10%的原生鎵來(lái)自煉鋅廠及其它廢料等。另有部分從砷化鎵等二次資源中回收。
[0004]硫酸浸出工藝制備明礬等產(chǎn)品工藝是明礬石綜合利用主要方法，也是我國(guó)綜合利用明礬石礦的唯一方法，溫州礬礦采用該工藝已有600年的歷史，但目前處于虧損狀態(tài)。硫酸浸出含鎵明礬石工藝浸出液循環(huán)過(guò)程由于明礬結(jié)晶會(huì)吸附溶液中的鎵進(jìn)入明礬晶體，因此采用循環(huán)富集鎵工藝回收鎵不可行。這也是溫州礬礦、紫金山伴生明礬石礦及其它含鎵明礬石礦硫酸浸出工藝中鎵回收存在的難題
[0005]梁祥濟(jì)等在其“明礬石礦床中釩、鎵萃取試驗(yàn)和綜合利用的建議”采用高溫高壓浸出及溶劑萃取方法從含Ga、Al、K、V的酸性溶液中萃取Ga，鎵的萃取率僅為30%左右，且無(wú)法與溶液中的V、A1等金屬離子分離；美國(guó)專利US3168372采用明礬經(jīng)焙燒-硝酸分解-循環(huán)浸出工藝，該工藝條件苛刻、流程長(zhǎng)、能耗高，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值不大。
[0006]硫酸浸出法工藝中Ga能否回收成為制約硫酸法工藝經(jīng)濟(jì)性及可行性的重要因素，Ga的能否回收的主要影響因素為鎵能否在硫酸浸出工藝中高效富集。如果無(wú)法有效、高效富集Ga就無(wú)法回收。
[0007]以上研究均為涉及到硫酸浸出工藝中鎵的富集方法或工藝，因此尋求一種從硫酸浸出含鎵明礬石礦中富集效果好、工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理的工藝具有重要的意義。
三.
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明提供一種含鎵酸性溶液選擇性富集制備富鎵渣的方法，解決了從含鎵明礬石礦硫酸浸酸性含鎵溶液中提取鎵的難題，具有鎵富集率高、富鎵渣Ga含量高、工藝簡(jiǎn)單、成本低、效益好等優(yōu)點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明是根據(jù)明礬石硫酸浸出液中Ga與A1、K沉淀行為存在差異、A1、K的含量遠(yuǎn)高于Ga的含量及Ga與Al性質(zhì)相近容易形成類質(zhì)同相的原理，通過(guò)控制一定條件使溶液中低含量的鎵與高含量的Al、K、S042-等共同沉淀形成富鎵物，并且使溶液中97%以上的Ga沉淀進(jìn)入渣中，而Al、K、S042-等僅有少量沉淀，從而實(shí)現(xiàn)Ga在渣中的富集。
[0010]含鎵溶液選擇性富集制備富鎵物涉及的化學(xué)反應(yīng)有:
【權(quán)利要求】
1.一種含鎵酸性溶液選擇性富集制備富鎵渣的方法，其特征在于:含鎵酸性溶液選擇性富集Ga的條件為溫度60~100°C、pH=2.0~3.0、時(shí)間0.5~3小時(shí)條件下攪拌富集，選擇性富集過(guò)程調(diào)節(jié)溶液PH的試劑為NaOH、含鎵明礬石礦酸性浸出渣或其他耗酸礦石中的一種或兩種，富鎵反應(yīng)載體為含鎵明礬石礦浸出渣不用載體直接富集。
2.根據(jù)要求I所述一種含鎵酸性溶液選擇性富集制備富鎵渣的方法，其特征在于--得到的富鎵物可直接出售或采用`常規(guī)的堿浸-離子交換-電解工藝制備金屬鎵。
【文檔編號(hào)】C22B58/00GK103555946SQ201310576600
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】黃中省, 衷水平, 王瑞永, 伍贈(zèng)玲, 劉濤, 鄒來(lái)昌, 陳景河 申請(qǐng)人:紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司