[实用新型]一种从拜耳法种分母液中回收镓的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金化工技术领域，特别涉及一种从拜耳法制氧化铝种分母液中回收镓的装置。

背景技术

镓是一种较稀有的元素，在半导体工业中有重要应用，预期将来对镓的需求量会越来越高。镓的来源稀少，其产品多来自铝工业等的副产物。铝土矿通常含镓0.002％-0.008％。拜耳法中，铝土矿的镓约有70％随氧化铝一道浸出，约30％残存于赤泥中。随着溶液循环，拜耳法种分母液中镓的浓度可积累到100mg/L至300mg/L。

目前，世界上90％以上原生镓是从拜耳工艺种分母液中回收的。回收的方法有汞齐法、分步沉淀法、溶剂萃取法和纳米介质吸附法。汞齐法因汞有剧毒而在大多数国家已禁止使用。分步沉淀法流程长，镓回收率低，引入的中和沉淀剂CO₂、CaO等不仅与氧化铝生产争夺CO₂原料，而且母液经酸化后变为弱酸性溶液，难以直接返回使用。溶剂萃取法所用的萃取剂昂贵，且萃取剂长期与强碱性铝酸钠溶液接触，溶解损失较大，溶解于种分母液中的萃取剂对后续工艺中的分解也有影响。而纳米介质吸附法流程简短，操作方便，无需往铝酸钠溶液中加任何试剂，因此对主流程不产生任何影响，因而是被世界上公认的从拜耳工艺溶液中回收镓的最经济有效的方法。

日本学者发现一些具有＝NOH基，并与另一个-NH₂、-OH、-SH或＝NH等基团结合的纳米吸附介质具有提取镓的功能，镓吸附介质结构为R-C(＝NOH)NH₂，其中R代表介质基体，＝NOH(也称偕胺肟)基通过与镓离子形成多配位络合物选择性吸附拜耳母液中的镓，但吸附介质在吸附拜耳母液中的镓的同时，母液中的钒也可以被纳米介质吸附，因而钒成为镓回收过程中的主要杂质。因此，在吸附时如何最大限度降低吸附钒所占用的点位，在再生时如何有效的解析镓成为纳米吸附介质法亟需解决的问题。

此外，传统工艺中再生镓吸附介质时需经饱洗、漂洗以冲洗出吸附介质中的拜耳母液及其他杂质，需用浓度73.5-107.2g/L的Na₂S溶液和浓度为2.4-2.6N的NaOH溶液淋洗镓吸附介质以解析吸附的镓，初始解析效率仅为60％左右，随着介质性能的衰减，其解析效率可增至90％左右。但传统工艺的解析流程繁琐且需消耗大量的蒸馏水及药剂。如何提高镓解析效率，减少蒸馏水消耗及化学药剂的消耗，同样是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种新的从拜耳法种分母液中回收镓的装置，该装置在吸附时能有效降低钒吸附占据的点位，并在介质再生时，能有效提高镓解析效率，且能大大延长镓吸附介质工作寿命，降低镓吸附介质的消耗量。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种从拜耳法种分母液中回收镓的装置，其包括至少一个稼吸附装置，所述稼吸附装置包括罐体，所述罐体顶部设有进液管道与其内部连通，所述罐体底部设有出液管道与其内部连通，所述罐体内由下至上依次设有承托板、镓吸附介质层、导流板，所述进液管道上设有与其连通的进液口、反洗排水口、进气口，所述进液口和反洗排水口上分别设有压力表和取样口，所述出液管道上分别设有与其连通的底排口、再生液进口、反洗进水口A、产液口、反冲洗水进口B，所述产液口上设有取样口；所述罐体侧壁的上部设有稼吸附介质装料口，其下部设有稼吸附介质卸料口，所述罐体侧壁上还设有与中排管道连接的中排口；所述罐体顶部设有排气口与排气管道连接。