離子交換法生產金屬鎵技改新工藝制造技術

本發明專利技術公開了一種離子交換法生產金屬鎵技改新工藝，利用固定床離子交換分離技術，增加０．２５～０．３０ＭＰａ壓縮空氣風攪拌和擠壓工序，采用二段逆流解吸的辦法。工藝過程控制如下：（１）吸附：種分母液順流吸附，床內流速為５～６ｍ／ｈ，壓力達１５０ＫＰａ時逆向供風。（２）洗滌：逆向進液風攪拌洗滌，正向供風壓出雜質液體，一次或多次重復此操作。（３）解吸：二段逆流解吸，床內流速先后為４～５ｍ／ｈ和３～４ｍ／ｈ。（４）再生：首先逆向進液風攪拌再生，然后順流再生，床內流速為４～５ｍ／ｈ。新工藝具有運行簡單、系統雜質低、能提高產能、降低原材料消耗及提高裝置生產效率等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種離子交換法生產金屬鎵技改新工藝，屬于金屬濕法冶煉技術領 域。
技術介紹
離子交換技術在水處理領域和貴重金屬回收領域有著突出的應用，尤其近年 來，利用離子交換技術從拜爾法溶液中提取金屬鎵已是廣泛應用于工業生產。離子交換 技術主要由吸附、洗滌、解吸、再生等幾個工藝過程組成，每個工藝過程都有相應的反 應和單元操作。目前離子交換技術采用的大多為密實移動床，盡管移動床技術也能將拜爾法溶 液中的金屬鎵離子交換出來，但生產過程中由于吸附液粘度大和雜質多，造成吸附困 難、洗滌不徹底、解吸不完全、系統濃度低等缺點，直接影響了工藝產能和原材料消耗。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種設備簡單、便于操作，又有利于降低原材料消耗、提 高回收液濃度，及能解決系統中雜質的技改新工藝。本專利技術所述的離子交換法生產金屬鎵技改新工藝，是利用固定床離子交換分離 技術，工藝過程控制如下(1)吸附種分母液順流吸附，床內流速為5 6m/h，壓力達150KPa時逆向供風。(2)洗滌逆向進液風攪拌洗滌，正向供風壓出雜質液體，一次或多次重復此 操作。(3)解吸二段逆流解吸，床內流速先后為4 5m/h和3 4m/h。(4)再生首先逆向進液風攪拌再生，然后順流再生，床內流速為4 5m/h。本專利技術采用固定床離子交換分離技術，可以在貴重金屬濕法回收行業得到廣泛 應用，利用PLC系統連鎖控制氣動閥、流量計實現離子交換工藝中吸附、洗滌、解吸、 再生的全自動控制。經過生產實踐證明本專利技術所述的離子交換法生產金屬鎵技改新工藝科學合 理，簡單易行，工藝過程可全自動化實施，完全滿足金屬鎵的提取各項要求，所得到的 一段解吸液濃度高達1.5 1.8g/L，為后序解吸液提取金屬鎵工藝實現了提高產能、降低 消耗的經濟效益。附圖說明圖1本專利技術離子交換法生產金屬鎵技改新工藝流程圖。具體實施例方式本 專利技術所述的離子交換法生產金屬鎵技改新工藝，利用固定床離子交換分離技 術，增加壓縮空氣風攪拌和擠壓工序，采用二段逆向解吸的辦法。具體控制步驟如下(1)吸附單元操作開啟種分母液正向進液閥1和吸附尾液回收閥10及輸送設 備A，種分母液從反應器中部進入，在樹脂層中流速為5 6m/h，當反應器中壓力逐漸 升高到150KPa時，種分母液正向進液閥1和吸附尾液回收閥10及輸送設備A自動關閉， 開啟逆向進氣閥22及吸附尾液反出液閥18通入0.25 0.30MPa壓縮空氣供風，達到設定 時間1(180 240s)后，逆向進氣閥22及吸附尾液反出液閥18自動關閉，開啟種分母液 正向進液閥1和吸附尾液回收閥10及輸送設備A，繼續進行吸附，此操作解決了吸附液 粘度大樹脂層間雜質多造成吸附困難的弊病，當吸附累積流量達到設定Q1 (50 200m3) 后，開啟正向進氣閥21供風，將反應器內及樹脂層間的種分母液全部壓出，吸附工藝完 成，進入下一工藝。(2)洗滌單元操作開啟洗滌劑反向進液閥7和洗滌液反出液閥19及輸送設備 B，洗滌劑從反應器的底部進入，當洗滌劑累積流量達到設定值Q2 (0 20m3)后，關閉 洗滌劑反向進液閥7和輸送設備B，開啟逆向進氣閥22供風，達到設定時間t2(120 150s)后，逆向進氣閥22及洗滌液反出液閥19自動關閉，開啟正向進氣閥21及洗滌液回 收閥11，當反應器內壓力P先升高至150KPa左右后降低為135KPa時，正向進氣閥21及 洗滌液回收閥11自動關閉，開啟反應器上排氣閥23，如此經過一次或多次洗滌可完全清 除樹脂層間雜質及反應器中雜質。(3)解吸單元操作本單元操作分兩段解吸工藝。A、一段解吸先開啟一段解吸劑進液閥5和一段解吸液回收閥13及輸送設備 E，一段解吸劑從反應器的底部進入，樹脂層中流速為4 5m/h，當一段解吸液累積流 量達到Q3(0 IOm3)后，一段解吸工藝的進出液閥門及輸送設備自動關閉，開啟正向 進氣閥21及一段解吸劑回收閥17，當反應器內壓力P先升高至150KPa左右后降低為 135KPa時，正向進氣閥21及一段解吸劑回收閥17自動關閉，開啟反應器上排氣閥23， 完成一段解吸工藝。B、二段解吸首先關閉排氣閥23，再開啟二段解吸劑進液閥4和二段解吸液回 收閥16及輸送設備D，二段解吸劑從反應器的底部進入，樹脂層中流速為3 4m/h，當 二段解吸液累積流量達到Q4(0 IOm3)后，二段解吸工藝的進出液閥門及輸送設備自動 關閉，開啟正向進氣閥21及二段解吸劑回收閥15，當反應器內壓力P先升高至150KPa 左右后降低為135KPa時，正向進氣閥21及二段解吸劑回收閥15自動關閉，開啟反應器 上排氣閥，完成整個解吸工藝，進入下一工藝。(4)再生操作單元本操作單元分三步來完成。1、再生準備，開啟再生劑反向 進液閥8和再生液反出液閥20及輸送設備C，再生劑從底部進入，再生劑累積流量達到 設定值Q5 (0 IOm3)后，關閉再生劑反向進液閥8和輸送設備C，開啟逆向進氣閥22供 風，達到設定時間t3(90 120s)后，逆向進氣閥22及再生液反出液閥20自動關閉，開 啟正向進氣閥21及再生液回收閥12，當反應器內壓力P先升高至150KPa左右后降低為 135KPa時，正向進氣閥21及再生液回收閥12自動關閉，開啟排氣閥23。2、再生過程， 開啟再生劑正向進液閥3和再生液回收閥12及輸送設備C，再生劑從反應器上部進入，樹脂層中流速為4 5m/h，再生劑累積流量達到設定值Q6 (0 IOm3)后，關閉再生劑正 向進液閥3和再生液回收液閥12及輸送設備C。3、再生后序，開啟正向進氣閥21及再 生劑回收閥14，當反應器內壓力P先升高至150I^a左右后降低為135I^a時，正向進氣 閥21及再生劑回收閥14自動關閉，開啟排氣閥23，再生過程結束。此時完成了離子交 換的一個完整周期，準備下一個周期運行。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種離子交換法生產金屬鎵技改新工藝，其特征在于：利用固定床離子交換分離技術，增加壓縮空氣風攪拌和擠壓工序，采用二段逆流解吸的辦法。工藝過程控制如下：（１）吸附：種分母液順流吸附，床內流速為５～６ｍ／ｈ，壓力達１５０ＫＰａ時逆向供風。（２）洗滌：逆向進液風攪拌洗滌，正向供風壓出雜質液體，一次或多次重復此操作。（３）解吸：二段逆流解吸，床內流速先后為４～５ｍ／ｈ和３～４ｍ／ｈ。（４）再生：先逆向風攪拌再生，后順流再生，床內流速為４～５ｍ／ｈ。

【技術特征摘要】
1.一種離子交換法生產金屬鎵技改新工藝，其特征在于利用固定床離子交換分離 技術，增加壓縮空氣風攪拌和擠壓工序，采用二段逆流解吸的辦法。工藝過程控制如 下(1)吸附種分母液順流吸附，床內流速為5 6m/h，壓力達150KPa時逆向供風。(2)洗滌逆向進液風攪拌洗滌，正向供風壓出雜質液體，一次或多次重復此操作。(3)解吸二段逆流解吸，床內流速先后為4 5m/h和3 4m/h。(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡軍，崔欣欣，
申請(專利權)人：蔡軍，
類型：發明
國別省市：42[中國|湖北]