本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用低硅鐵生產(chǎn)金屬鎵的工藝及其裝置，將含鎵低硅鐵作為原料、把原料粉碎后進(jìn)行浸取，獲得的浸取液再進(jìn)行萃取，然后將得到的萃取液除去雜質(zhì)后可以得到金屬鎵，本發(fā)明專利技術(shù)提供的工藝方法比較簡單、裝置采用常規(guī)冶金設(shè)備組合而成，使用、操作、維修都比較方便；采用本工藝及裝置獲得的金屬鎵可以消化冶金行業(yè)多年來積存的冶金廢渣，對環(huán)境保護(hù)比較有利，所獲得的產(chǎn)品經(jīng)過檢測，質(zhì)量符合有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用低硅鐵生產(chǎn)金屬鎵的工藝及其裝置，特別是利用剛玉爐渣低硅鐵生產(chǎn)金屬鎵的工藝及裝置，屬于金屬提煉的
鎵屬于稀散金屬，分布在鋁土礦、鉛鋅礦、灰磷礦及原煤中，一般含量約為百萬分之一左右，沒有工業(yè)生產(chǎn)的價值；但是這些礦物在冶煉加工過程中，可以使鎵在產(chǎn)成品或礦渣、爐渣中得到富集，從而達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的基本條件。一般講，金屬鎵的生產(chǎn)主要是通過氧化鋁生產(chǎn)流程進(jìn)行的，也有從鋅置換渣中分離回收低含量的鎵，但由于回收率比較低，沒有辦法形成工業(yè)化生產(chǎn)，從一些資料上了解到，國內(nèi)一些單位有從煤渣中提煉鎵的研究、也有從鐵里提煉鎵的研究，但其工藝太復(fù)雜、成本太高、環(huán)保問題解決困難，所以均沒有獲得成功，剛玉冶煉過程中形成的產(chǎn)品是剛玉，但是也會產(chǎn)生大量含鎵元素的低硅鐵爐渣，如何從含有鎵元素的低硅鐵中、特別是利用剛玉爐渣低硅鐵來生產(chǎn)金屬鎵目前沒有見到報道，所以對于這種爐渣一般是作為廢料棄之不用，影響環(huán)境衛(wèi)生、降低了所得的經(jīng)濟(jì)效益。本專利技術(shù)提供一種用低硅鐵生產(chǎn)金屬鎵的工藝及其裝置，特別是利用剛玉爐渣低硅鐵生產(chǎn)金屬鎵的工藝及裝置，這種工藝方法比較簡單、而裝置采用常規(guī)冶金設(shè)備組合而成，使用、操作、維修都比較方便；采用本工藝及裝置獲得的金屬鎵可以消化冶金行業(yè)多年來積存的冶金廢渣，對環(huán)境保護(hù)比較有利，所獲得的產(chǎn)品經(jīng)過有關(guān)部門檢測，質(zhì)量符合國際、國內(nèi)有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)成本比較低。本專利技術(shù)是這樣構(gòu)成的將含鎵低硅鐵作為原料、把原料粉碎后進(jìn)行浸取，獲得的浸取液再進(jìn)行萃取，然后將得到的萃取液除去雜質(zhì)后可以得到金屬鎵，也就是將含鎵低硅鐵作為原料、把原料粉碎后進(jìn)行浸取，浸取中加入酸、水、蒸氣作為浸取液，浸取后得到的含鎵清液送入萃取設(shè)備中進(jìn)行萃取，萃取首先用磷酸三丁酯和甲苯作為萃取劑萃取，磷酸三丁酯的商品名稱是“TBP”，得到的含鎵液體進(jìn)入到反萃設(shè)備中用水反萃脫鎵，經(jīng)過反萃脫鎵工序后得到的含鎵液體再用乙醚作為萃取劑進(jìn)行萃取，得到的液體進(jìn)入蒸發(fā)設(shè)備中進(jìn)行蒸發(fā)以除去乙醚，得到含水的鎵，最后，再在這個液體中加入堿使得鐵沉淀，通過過濾后除去鐵，具體的方法是將冶煉剛玉過程中產(chǎn)生的爐渣低硅鐵作為原料，將這些低硅鐵粉碎成40-60目，然后送入浸取設(shè)備中進(jìn)行浸取，在循環(huán)槽內(nèi)加入鹽酸、水、蒸氣，調(diào)整鹽酸濃度為20±3％、溫度為60±45攝氏度，用循環(huán)泵將其送入浸取設(shè)備中，當(dāng)循環(huán)液的比重上升到1.28-1.35時，則通過離心設(shè)備過濾，清液放入鎵鐵蓄槽，濾渣則是硅鐵粉，將鎵鐵蓄槽中的清液用泵送入第一轉(zhuǎn)盤萃取塔，萃取劑為磷酸三丁酯和甲苯，通過這次萃取，萃余相為氯化亞鐵水相，萃取相為磷酸三丁酯含鎵有機(jī)相，將其送入反萃塔中用水反萃脫鎵，再將乙醚加到除雜萃取塔中的含鎵水相中，用鹽酸調(diào)整，鎵的濃度為5000ppm，萃取后的乙醚有機(jī)相用蒸發(fā)罐除去乙醚，得到水相鎵，這時候，鎵的濃度大于10000ppm，將得到的鎵濃度大于10000ppm的水相采用加堿的辦法、使水相中的鐵沉淀，過濾除去鐵，得到的清液用硫酸沉淀(PH值為6.5-7)，得到氫氧化鎵，再采用常規(guī)的方法，就可以獲得金屬鎵，在本專利技術(shù)中萃取劑為磷酸三丁酯和甲苯，也可以用二-(2-二已基)磷酸替代磷酸三丁酯，用異丙醚替代乙醚；用低硅鐵生產(chǎn)金屬鎵的裝置，該裝置由循環(huán)槽(4)、浸取塔(6)、鎵鐵蓄槽(8)、第一轉(zhuǎn)盤萃取塔(9)、反萃塔(11)、除雜萃取塔(16)、蒸發(fā)罐(17)、水冷裝置(18)、二次萃取劑蓄槽(19)構(gòu)成，具體講管道(3)連接循環(huán)槽(4)和浸取塔(6)的下端，管道(3)連接浸取塔(6)上端一側(cè)與循環(huán)槽(4)、管道(3)連接浸取塔(6)上端的另一側(cè)和鎵鐵蓄槽(8)，管道(3)連接鎵鐵蓄槽(8)和第一轉(zhuǎn)盤萃取塔(9)的一側(cè)，管道(3)連接第一轉(zhuǎn)盤萃取塔(9)的另一側(cè)和反萃塔(11)，管道(3)連接反萃塔(11)和除雜萃取塔(16)，管道(3)連接除雜萃取塔(16)和蒸發(fā)罐(17)，管道(3)連接蒸發(fā)罐(17)和水冷裝置(18)，水冷裝置(18)與二次萃取劑蓄槽(19)之間用管道連接；具體地說該裝置由浸取塔(6)的上端有進(jìn)料口(2)，浸取塔(6)上端的一側(cè)安裝有管道(3)連接在循環(huán)槽(4)上，浸取塔(6)上端的另一側(cè)安裝管道(3)連接過濾裝置(7)后再連接在鎵鐵蓄槽(8)上，循環(huán)槽(4)上安裝的管道(3)連接一臺泵(5)后連接在浸取塔(6)的下端，鎵鐵蓄槽(8)安裝有管道(3)連接泵(1)后連接在第一轉(zhuǎn)盤萃取塔(9)的一側(cè)，第一轉(zhuǎn)盤萃取塔(9)的上端安裝有管道(3)連接在反萃塔(11)上，第一轉(zhuǎn)盤萃取塔(9)的下方安裝二根管道(3)，分別連接到氯化鐵蓄槽(10)上和連通泵(14)后與有機(jī)相循環(huán)槽(15)連接，反萃塔(11)上安裝的管道(3)一根連接有機(jī)相循環(huán)槽(15)、另一根連接水相循環(huán)槽(13)，還有一根管道(3)連接在除雜萃取塔(16)上并連通泵(12)，泵(12)與水相循環(huán)槽(13)之間用管道(3)連接，除雜萃取塔(16)上安裝有二根管道(3)，其中一根管道連接在蒸發(fā)罐(17)上，另一根則連接泵(20)后連通二次萃取劑蓄槽(19)，水冷裝置(18)與二次萃取劑蓄槽(19)之間連接有管道(3)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供的工藝方法比較簡單、裝置采用常規(guī)冶金設(shè)備組合而成，使用、操作、維修都比較方便；采用本工藝及裝置獲得的金屬鎵可以消化冶金行業(yè)多年來積存的冶金廢渣，對環(huán)境保護(hù)比較有利，所獲得的產(chǎn)品經(jīng)過有關(guān)部門檢測，質(zhì)量符合國際、國內(nèi)有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)成本比較低，有比較大的經(jīng)濟(jì)效益。附附圖說明圖1是本專利技術(shù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本專利技術(shù)的實(shí)施例1先安裝提煉裝置，具體是這樣的該裝置由浸取塔(6)的上端有進(jìn)料口(2)，浸取塔(6)上端的一側(cè)安裝有管道(3)連接在循環(huán)槽(4)上，浸取塔(6)上端的另一側(cè)安裝管道(3)連接離心過濾機(jī)(7)后再連接在鎵鐵蓄槽(8)上，循環(huán)槽(4)上安裝的管道(3)連接一臺循環(huán)隔膜泵(5)后連接在浸取塔(6)的下端，鎵鐵蓄槽(8)安裝有管道(3)連接泵(1)后連接在第一轉(zhuǎn)盤萃取塔(9)的一側(cè)，第一轉(zhuǎn)盤萃取塔(9)的上端安裝有管道(3)連接在反萃塔(11)上，第一轉(zhuǎn)盤萃取塔(9)的下方安裝二根管道(3)，分別連接到氯化鐵蓄槽(10)上和連通齒輪油泵(14)后與有機(jī)相循環(huán)槽(15)連接，反萃塔(11)上安裝的管道(3)一根連接有機(jī)相循環(huán)槽(15)、另一根連接水相循環(huán)槽(13)，還有一根管道(3)連接在除雜萃取塔(16)上并連通泵(12)，泵(12)與水相循環(huán)槽(13)之間用管道(3)連接，除雜萃取塔(16)上安裝有二根管道(3)，其中一根管道連接在蒸發(fā)罐(17)上，另一根則連接泵(20)后連通二次萃取劑蓄槽(19)，水冷裝置(18)與二次萃取劑蓄槽(19)之間連接有管道(3)；在進(jìn)行具體提煉工作時將冶煉剛玉過程中產(chǎn)生的爐渣低硅鐵作為原料，將這些低硅鐵粉碎成40-60目，然后送入浸取塔(6)中進(jìn)行浸取，在循環(huán)槽(4)內(nèi)加入鹽酸、水、蒸氣，調(diào)整鹽酸濃度為23％、溫度為60攝氏度，用循環(huán)泵(5)將其送入浸取塔(6)中，當(dāng)循環(huán)液的比重上升到1.28-1.35時，則通過離心設(shè)備過濾，清液放入鎵鐵蓄槽(8)，濾渣則是硅鐵粉，將鎵鐵蓄槽(8)中的清液用泵送入第一轉(zhuǎn)盤萃取塔(9)，萃取劑為磷酸三丁酯和甲苯、各本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用低硅鐵生產(chǎn)金屬鎵的工藝，特別是用剛玉爐渣低硅鐵生產(chǎn)金屬鎵的工藝，其特征在于：將含鎵低硅鐵作為原料、把原料粉碎后進(jìn)行浸取，獲得的浸取液再進(jìn)行萃取，然后將得到的萃取液除去雜質(zhì)后可以得到金屬鎵。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔣黔忠，丁正元，黃明忠，
申請(專利權(quán))人：蔣黔忠，丁正元，黃明忠，
類型：發(fā)明
國別省市：52[中國|貴州]
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。