[发明专利]一种从含镓的钒渣中提取镓的方法

说明书

本发明属于从含有用金属元素的铁矿中提取有用金属的方法，即从含钒、镓共生铁矿石冶炼过程生成的氧化渣中提取镓的方法。

镓是一种稀散金属，主要用于半导体材料、太阳能电池、激光材料等方面。作为高技术产品的支柱原料，其重要性显而易见。现在全世界年产镓50-60吨，估计今后对镓的需求还要增加。由于镓资源存在地区偏析和逐渐枯竭等问题，所以需要开拓镓的新来源。

目前，镓都是从含镓铝土矿、闪锌矿及含镓废料中生产的。其中的90％以上是从氧化铝生产过程中回收得到的。这类铝土矿含镓约0.003～0.010％，使用拜耳法(压煮铝土矿浸出铝)或烧结法(铝土矿混加Na₂CO₃及CaO烧结后浸出铝)处理，原料中60-85％的镓进入铝酸钠溶液，在沉淀分离铝后，母液返回浸出流程，镓在母液里得以富集，再定期抽取部分返回母液提取镓。由闪锌矿及含镓废料回收镓，工艺有所不同，但最终也是使镓溶于碱溶液中再由碱溶液提取镓。

本发明所研究的含镓的钒渣，镓含量高于铝土矿，为0.010～0.030％，但迄今为止没有经济可行的回收方法，仅用于提钒，镓资源白白流失。

本发明目的是从含镓的钒渣中提取镓，利用碱液浸出80％的镓，从碱液中提镓，同时，利用水溶解其沉淀物，通过调节溶液PH值，分离和提取镓。从而提高镓的回收率，开拓镓的新资源，综合利用含钒、镓共生铁矿。

本发明的内容是，含镓的钒渣经过氧化焙烧或吹氧熔融处理后，其主要化学成分及指标为：Ga＝0.005～0.04％，T·Fe＝10-60％，SiO₂＝5～20％TiO₂＝0～20％，MnO＝0～15％，Al₂O₃＝0～10％CaO+MgO+Na₂O+BaO＝0～30％、钒以V₂O₅计算为5-30％，其中的FeO/T·Fe＜0.10，T·Fe表示炉渣中的含铁量，表示渣中的低价氧化铁FeO和高价氧化铁Fe₂O₃总含量，则FeO/T·Fe就表示FeO/FeO+Fe₂O₃将其破碎至颗粒度＜0.147mm，按照渣水质量比，W渣/W水≤1的比例，置于碱

水质量比，W_MOH/W_水＝0.05～0.60(MOH为溶液中各种碱金属氢氧化物之和)、碱金属碳酸盐可部分代替碱金属氢氧化物。  其代用比(为溶液中各种碱金属碳酸盐之和)的溶液中，升温至100-250℃浸入，保温一小时，可将镓和钒浸出到碱溶液中，滤出残渣，得到含镓的钒酸盐溶液，冷却后，沉淀其中的钒，使含镓母液返回浸出过程。母液循环使用，镓在其中逐渐富集，从而可定期抽取部分母液，去提取镓，母液经室温冷却，分离出含镓的水合酸盐共沉淀，用适量的水溶解其镓和钒的共沉淀物，将溶液的PH值调至7-8，沉淀出氧氧化镓，分离回收镓，分离后的溶液用于提取V₂O₅．渣破碎至颗粒度＜0.147mm。

本发明可将滤出的残渣经水洗，溶解粘附在渣颗粒上的可溶性钒和镓，收得的含钒和镓的水溶液可反复用于洗涤滤出渣，并用于补充浸出过程所需的水，从而其中的镓和钒也得以回收。

本发明沉淀分离浸出液中钒的同时，浸出液中镓的80％左右留在了母液中，与钒共沉淀的20％左右的镓，可在其后用氨沉淀法精制V₂O₅的过程中回收，即用适量的水溶解沉淀物并凋整溶液PH=7-8时．镓即沉淀下来得以回收，不妨碍精制V₂O₅的操作。

本发明的优点是，开拓了一种镓的新资源二镓的生产可与钒的生产并行，互不妨碍二技术上可行-方法合理，经济；钒渣中的镓可回收70--80％，资源得以利用。