[发明专利]从粉煤灰中回收镓的方法

说明书

技术领域

本发明涉及镓的回收领域，具体而言，涉及一种从粉煤灰中回收镓的方法。

背景技术

金属镓作为现代高新技术的支撑材料，在国防、宽带光纤通信、航天技术及电子技术等领域得到越来越广泛地应用。近年来，随着科学技术的飞速发展及人民生活水平的日益提高，镓的消耗量也在逐年增加。目前，世界上大约90%的镓为炼铝工业的副产品，其余10%主要来自锌冶炼残渣。

研究发现，我国晋北、陕北及内蒙南部的电厂每年排弃的亿吨粉煤灰中，不仅含有高于40%的氧化铝，其镓的含量亦高达40～50g/t，有些品种的粉煤灰中镓含量竟达100g/t，属富镓粉煤灰。如果能在粉煤灰提取铝的同时获得这部分镓，将会大大增加我国镓的储量，为我国经济的持续发展做出巨大贡献。

现有的从粉煤灰中回收镓的方法，其主要流程是对含镓溶液进行吸附、反应、碳分、复盐溶解及电解等步骤，其操作工艺复杂，生产成本高。基于此，有必要设计一种工艺简单、生产成本较低的从粉煤灰中回收金属镓的方法。

发明内容

本发明旨在提供一种从粉煤灰中回收镓的方法，以解决现有技术中从粉煤灰中回收镓时工艺复杂的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种从粉煤灰中回收镓的方法，其包括以下步骤：溶解步骤：将粉煤灰加至盐酸中，搅拌并过滤，得到含镓溶液；分离步骤：将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂进行离子吸附，得到吸附萃淋树脂；对吸附萃淋树脂进行洗脱，得到洗脱液；电解步骤：电解洗脱液，得到金属镓。

进一步地，上述溶解步骤中，将粉煤灰加至强酸溶液之前，将粉煤灰进行湿法磁选除铁。

进一步地，上述溶解步骤中，将粉煤灰加至强酸溶液中搅拌并过滤后，向滤液中加入铁粉，反应后，得到含镓溶液。

进一步地，上述溶解步骤中，将滤液进行湿法磁选除铁后，将其浓缩至体积为滤液体积的1/3～1/2，并向浓缩后的滤液中加入铁粉，反应后，得到含镓溶液。

进一步地，上述分离步骤中，将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂进行离子吸附之前，还包括将含镓溶液酸化的步骤；酸化的步骤包括：向含镓溶液中加入盐酸，搅拌，得到氢离子的浓度为4～6mol/L的含镓溶液。

进一步地，上述分离步骤中，将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂时，将含镓溶液由下至上通过含有CL-TBP萃淋树脂的树脂塔；优选含镓溶液的流速为1～5ml/min。

进一步地，上述分离步骤中，对吸附萃淋树脂进行洗脱时，洗脱剂为浓度为0.5～1.5mol/L的NH₄Cl水溶液。

进一步地，上述洗脱剂的体积为含镓溶液体积的2/3～4/5，洗脱时间为30～50min。

进一步地，上述CL-TBP萃淋树脂的粒径为40～60目，CL-TBP萃淋树脂中TBP的含量为55～65wt%。

进一步地，上述电解步骤中，以不锈钢为阳极，以铂为阴极，以浓度为100～160g/L NaOH水溶液为电解质，且电流密度为200～300A/m²，电压为5～10V。

应用本发明的从粉煤灰中回收镓的方法，利用盐酸能够将粉煤灰中的镓元素转化为Ga³⁺。将经过溶解步骤得到的含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂，能够将含镓溶液中的Ga³⁺选择性吸附至CL-TBP萃淋树脂中。将含有Ga³⁺的CL-TBP萃淋树脂洗脱后，得到了镓浓度较高的洗脱液。将该洗脱液进行电解，即可得到纯度较高的金属镓。本发明的这种方法中，只对粉煤灰进行了溶解、吸附、洗脱及电解的步骤，相比于现有技术中的回收方法，其工艺操作简单、回收成本较低。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

为了解决现有技术中从粉煤灰中回收镓的工艺复杂的问题，本发明发明人提供了一种从粉煤灰中回收镓的方法，其包括以下步骤：溶解步骤：将粉煤灰加至盐酸中，搅拌并过滤，得到含镓溶液；分离步骤：将含镓溶液通过CL-TBP萃淋树脂进行离子吸附，得到吸附萃淋树脂；对吸附萃淋树脂进行洗脱，得到洗脱液；电解步骤：电解洗脱液，得到金属镓。