本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種從鋁土礦中提取氧化鎵的方法。鋁土礦經(jīng)挖掘、破碎后放在池浸場(chǎng)所或堆浸場(chǎng)所，用碳酸銨或氨水浸泡，將浸泡后的浸泡液導(dǎo)入沉淀池中；將8-羥基喹啉溶解在碳酸銨或氨水中，配制成溶液，噴灑在沉淀池中，直至有沉淀形成；靜置后將清液導(dǎo)入回收池循環(huán)使用，沉淀物回收，脫水烘干后得到8-羥基喹啉鎵；將8-羥基喹啉鎵加熱到400～450°C，使其分解即得到Ga2O3。本發(fā)明專利技術(shù)藥劑消耗少，且Ga(OH)3沉淀后藥劑性質(zhì)基本不變，調(diào)節(jié)pH后能循環(huán)使用，即降低了成本，也消除了環(huán)境污染隱患。本方法在溶解過(guò)程中僅選擇性溶解礦石中的Ga(OH)3，其它組分基本不溶解，因此提取液中雜質(zhì)含量低，大大簡(jiǎn)化了后續(xù)提純工藝。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及。技術(shù)背景鎵是一種稀散金屬，沒(méi)有獨(dú)立產(chǎn)出的礦床，因化學(xué)性質(zhì)與鋁相近，鎵一般呈類質(zhì)同象賦存在含鋁礦物和巖石中，如鋁土礦、高嶺土、煤矸石；鎵也可以取代鋅和鍺賦存在硫化物中。鎵和鎵的化合物在光纖通訊、集成電路、發(fā)光材料、信號(hào)與圖像處理材料、紅外敏感材料、宇航、軍工、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛用途，是尖端
的不可或缺的重要原料。上世紀(jì)九十年代以來(lái)，鎵的市場(chǎng)需求保持高速增長(zhǎng)的勢(shì)頭，處于供不應(yīng)求的局面。增加鎵的來(lái)源具有重要的戰(zhàn)略意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供。從鋁土礦中提取氧化鎵的方法的步驟如下1)鋁土礦經(jīng)挖掘、破碎后放在池浸場(chǎng)所或堆浸場(chǎng)所，用質(zhì)量百分比濃度為10 15%的碳酸銨或氨水浸泡，將浸泡后的浸泡液導(dǎo)入沉淀池中；2)將8-羥基喹啉溶解在質(zhì)量百分比濃度為10 15%的碳酸銨或氨水中，配制成質(zhì)量百分比為0.01%的8-羥基喹啉溶液，將8-羥基喹啉溶液噴灑在沉淀池中，直至有沉淀形成，靜置后將清液導(dǎo)入回收池；3)監(jiān)測(cè)回收池中溶液的pH值，若溶液的pH值小于9.2，則向回收池中補(bǔ)充碳酸銨或氨水，使浸泡液的PH保持在9. 2以上；4)抽取浸泡液使其返回步驟1)池浸場(chǎng)所或堆浸場(chǎng)所，循環(huán)使用；5)當(dāng)浸泡液在沉淀池中與8-羥基喹啉溶液反應(yīng)形成的沉淀明顯減少或基本無(wú)沉淀生成時(shí)結(jié)束浸泡，將沉淀物回收，脫水烘干后得到8-羥基喹啉鎵；6)將8-羥基喹啉鎵加熱到400 450°C，使其分解即得到fei203。所述的鋁土礦是在自然環(huán)境下經(jīng)由風(fēng)化作用或沉積作用形成的以三水鋁石、一水軟鋁石或一水硬鋁石為主要礦物所組成的礦石。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果1)方法藥劑消耗少，且( (OH) 3沉淀后藥劑性質(zhì)基本不變，調(diào)節(jié)pH后能循環(huán)使用，即降低了成本，也消除了環(huán)境污染隱患。2)本方法在溶解過(guò)程中僅選擇性溶解礦石中的( (OH) 3，其它組分基本不溶解，因此提取液中雜質(zhì)含量低，大大簡(jiǎn)化了后續(xù)提純工藝。具體實(shí)施方式從鋁土礦中提取氧化鎵的方法的步驟如下1)鋁土礦經(jīng)挖掘、破碎后放在池浸場(chǎng)所或堆浸場(chǎng)所，用質(zhì)量百分比濃度為10 15%的碳酸銨或氨水浸泡，將浸泡后的浸泡液導(dǎo)入沉淀池中；在離子吸附型稀土尾礦中，鎵主要呈形式存在，浸泡時(shí)它與溶液中的銨離子反應(yīng)，形成銨絡(luò)合離子被溶解，從而進(jìn)入浸取液。2)將8-羥基喹啉溶解在質(zhì)量百分比濃度為10 15%的碳酸銨或氨水中，配制成質(zhì)量百分比為0. 01%的8-羥基喹啉溶液，將8-羥基喹啉溶液噴灑在沉淀池中，直至有沉淀形成，靜置后將清液導(dǎo)入回收池；8-羥基喹啉是一強(qiáng)螯合劑，能與多種金屬陽(yáng)離子反應(yīng)形成難溶的螯合物。8-羥基喹啉能溶解于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性溶液中，配制8-羥基喹啉溶液時(shí)，使用的溶劑應(yīng)與第1步浸泡離子吸附型稀土礦的溶劑一致，以免8-羥基喹啉自身因溶劑性質(zhì)改變發(fā)生沉淀。溶解態(tài)8-羥基喹啉能捕獲溶液中的fe+3離子，形成的8-羥基喹啉鎵溶度積-Ig Ksp高達(dá)32. 06，屬極難溶物質(zhì)，故能形成沉淀從溶液中析出。注意8-羥基喹啉溶液不可過(guò)量，有沉淀形成即可，否則回收液循環(huán)使用時(shí)過(guò)剩的8-羥基喹啉會(huì)抑制鎵的浸出。3)監(jiān)測(cè)回收池中溶液的pH值，若溶液的pH值小于9. 2，則向回收池中補(bǔ)充碳酸銨或氨水，使浸泡液的PH保持在9. 2以上；浸泡液與礦石反應(yīng)后PH值降低原因是多方面的。Ga (OH) 3屬兩性化合物，浸泡液pH值降低會(huì)降低浸泡液對(duì)( (OH) 3的溶解效果補(bǔ)充碳酸銨或氨水，使浸泡液的pH保持在9. 2以上是必要的。4)抽取浸泡液使其返回步驟1)池浸場(chǎng)所或堆浸場(chǎng)所，循環(huán)使用；使用8-羥基喹啉溶液沉淀浸泡液中的鎵后，浸泡的成份基本保持不變，在第3步補(bǔ)充適量碳酸銨或氨水可循環(huán)使用。5)當(dāng)浸泡液在沉淀池中與8-羥基喹啉溶液反應(yīng)形成的沉淀明顯減少或基本無(wú)沉淀生成時(shí)結(jié)束浸泡，將沉淀物回收，脫水烘干后得到8-羥基喹啉鎵；無(wú)論是堆浸或池浸，浸泡時(shí)間一般需持續(xù)3至6個(gè)月，與礦石的滲透性、當(dāng)?shù)貧鉁氐纫蛩赜嘘P(guān)。結(jié)束浸泡的時(shí)機(jī)是浸泡液與8-羥基喹啉溶液反應(yīng)沉淀物減少或基本無(wú)沉淀形成。 沉淀物回收后壓濾脫水并烘干后得到8-羥基喹啉鎵。6)將8-羥基喹啉鎵加熱到400 450° C，使其分解即得到fei203。8-羥基喹啉鎵的分解溫度約為400° C，從降低能耗角度出發(fā)，加熱溫度不宜過(guò)高，且加熱溫度過(guò)高還會(huì)降低Ga203的溶解性和化學(xué)活性，對(duì)鎵的進(jìn)一步提純不利。所述的鋁土礦是在自然環(huán)境下經(jīng)由風(fēng)化作用或沉積作用形成的以三水鋁石、一水軟鋁石或一水硬鋁石為主要礦物所組成的礦石。本專利技術(shù)的基本原理是，自然界中的( 與鋁性質(zhì)相近，因此在某些鋁土礦中有( 的富集；鋁土礦中的( (OH) 3能被氨水和碳酸銨溶解，而Al (OH) 3基本不溶解，從而實(shí)現(xiàn)( 和 Al的分離。溶解在氨水或碳酸銨溶液中的( 能和8-羥基喹啉反應(yīng)，形成難溶螯合物。用 8-羥基喹啉捕獲( 基本不改變?nèi)芤旱男再|(zhì)，因此浸取液在( 沉淀后仍能循環(huán)使用。實(shí)施例11)貴州修文三水鋁石礦，其中含鎵0. 0073%，原礦破碎至粒度大約20mm，經(jīng)挖掘、破碎后放在池浸場(chǎng)所或堆浸場(chǎng)所，用質(zhì)量百分比濃度為10%的碳酸銨或氨水浸泡，將浸泡后的浸泡液導(dǎo)入沉淀池中；2)將8-羥基喹啉溶解在質(zhì)量百分比濃度為10%的碳酸銨或氨水中，配制成質(zhì)量百分比為0. 01%的8-羥基喹啉溶液，將8-羥基喹啉溶液噴灑在沉淀池中，直至有沉淀形成，靜置后將清液導(dǎo)入回收池；3)監(jiān)測(cè)回收池中溶液的pH值，若溶液的pH值小于9.2，則向回收池中補(bǔ)充碳酸銨或氨水，使浸泡液的PH保持在9. 2以上；4)抽取浸泡液使其返回步驟1)池浸場(chǎng)所或堆浸場(chǎng)所，循環(huán)使用；5)當(dāng)浸泡液在沉淀池中與8-羥基喹啉溶液反應(yīng)形成的沉淀明顯減少或基本無(wú)沉淀生成時(shí)結(jié)束浸泡，將沉淀物回收，脫水烘干后得到8-羥基喹啉鎵；6)將8-羥基喹啉鎵加熱到400°C，使其分解即得到&1203，鎵提取率為91%。實(shí)施例21)貴州修文一水軟鋁石礦，其中含鎵0.0022%，原礦破碎至粒度大約3mm，經(jīng)挖掘、破碎后放在池浸場(chǎng)所或堆浸場(chǎng)所，用質(zhì)量百分比濃度為15%的碳酸銨或氨水浸泡，將浸泡后的浸泡液導(dǎo)入沉淀池中；2)將8-羥基喹啉溶解在質(zhì)量百分比濃度為15%的碳酸銨或氨水中，配制成質(zhì)量百分比為0. 01%的8-羥基喹啉溶液，將8-羥基喹啉溶液噴灑在沉淀池中，直至有沉淀形成，靜置后將清液導(dǎo)入回收池；3)監(jiān)測(cè)回收池中溶液的pH值，若溶液的pH值小于9.5，則向回收池中補(bǔ)充碳酸銨或氨水，使浸泡液的PH保持在9. 5 ；4)抽取浸泡液使其返回步驟1)池浸場(chǎng)所或堆浸場(chǎng)所，循環(huán)使用；5)當(dāng)浸泡液在沉淀池中與8-羥基喹啉溶液反應(yīng)形成的沉淀明顯減少或基本無(wú)沉淀生成時(shí)結(jié)束浸泡，將沉淀物回收，脫水烘干后得到8-羥基喹啉鎵；6)將8-羥基喹啉鎵加熱到450°C，使其分解即得到&1203，鎵提取率為65%。實(shí)施例31)取河南銘土一水硬鋁石礦，其中含鎵0.0104%，原礦破碎至粒度大約15mm，經(jīng)挖掘、 破碎后放在池浸場(chǎng)所或堆浸場(chǎng)所，用質(zhì)量百分比濃度為12%的碳酸銨或氨水浸泡，將浸泡后的浸泡液導(dǎo)入沉淀池中；2)將8-羥基喹啉溶解在質(zhì)量百分比濃度為1 的碳酸銨或氨水中，配制成質(zhì)量百分比為0. 01%的8-羥基喹啉溶液，將8-羥基喹啉溶液噴灑在沉本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉瑛，黃元鳳，夏枚生，陳雪剛，潘依雯，丁茜，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：浙江大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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