拜耳循环母液镓吸附—萃取富集试验

蒙杰杰, 何春林, 李杰, 戴蔚. 拜耳循环母液镓吸附—萃取富集试验[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(1): 110-117. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.01.015
引用本文: 蒙杰杰, 何春林, 李杰, 戴蔚. 拜耳循环母液镓吸附—萃取富集试验[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(1): 110-117. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.01.015
MENG Jiejie, HE Chunlin, LI Jie, DAI Wei. Enrichment of Gallium From Bayer Circulating Mother Liquor by Adsorption and Liquid-liquid Extraction[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2020, 40(1): 110-117. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.01.015
Citation: MENG Jiejie, HE Chunlin, LI Jie, DAI Wei. Enrichment of Gallium From Bayer Circulating Mother Liquor by Adsorption and Liquid-liquid Extraction[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2020, 40(1): 110-117. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.01.015

拜耳循环母液镓吸附—萃取富集试验

  • 基金项目:
    广西科技重大专项(桂科AA17204100)
详细信息
    作者简介: 蒙杰杰(1995-), 女, 硕士研究生, E-mail:13649427893@163.com
    通讯作者: 何春林(1985-), 男, 讲师, 硕士研究生导师, 研究方向矿物加工、稀贵金属提取、微波冶金等。E-mail:helink1900@126.com
  • 中图分类号: TF804.2

Enrichment of Gallium From Bayer Circulating Mother Liquor by Adsorption and Liquid-liquid Extraction

More Information
  • 针对拜耳循环母液回收镓过程中溶液钒、铝、硅等杂质影响后续电解高纯金属镓的纯度和电解效率等问题,采用螯合树脂吸附-酸解吸-磷酸三丁酯(TBP)萃取—反萃取工艺除杂富集镓的试验。结果表明:(1)偕胺肟螯合树脂对氧化铝循环母液中的镓具有良好的选择吸附性能,当吸附时间为60 min、吸附温度为35 ℃、吸附树脂质量4 g时,镓的吸附率达82%;酸对含镓树脂具有良好的解吸效果,1.5 mol/L的盐酸在室温10 min对镓的解吸率达72%,硅和钒基本不解吸;(2)萃取结果表明,体积分数为20%的TBP(煤油为稀释剂)在3 mol/L的盐酸体系下对解吸下来的镓进行萃取,镓的萃取可达到99%以上,铝萃取率基本为零;采用1~4 mol/L的氢氧化钠,反萃取率可达到85%~97.41%,氢氧化钠中镓浓度达5 000~6 400 mg/L,不含铝、硅、钒,实现镓的富集提纯。采用树脂吸附和萃取联合工艺,可获得高浓度含镓溶液,与现有工艺相比提高10倍,且不含钒、铝、硅等杂质,获取等质量Ga(OH)3时明显减少酸碱用量,降低药剂成本。

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  • 图 1  吸附时间对镓、钒、硅、铝吸附率的影响

    Figure 1. 

    图 2  吸附温度对镓、钒、硅、铝吸附率的影响

    Figure 2. 

    图 3  吸附树脂质量对镓、钒、硅、铝吸附率的影响

    Figure 3. 

    图 4  解吸剂种类对对镓、钒、硅、铝解吸率的影响

    Figure 4. 

    图 5  解吸时间对镓、钒、硅、铝解吸率的影响

    Figure 5. 

    图 6  TBP浓度对镓、铝萃取率的影响

    Figure 6. 

    图 7  盐酸浓度对镓、铝萃取率的影响

    Figure 7. 

    图 8  萃取时间对镓、铝萃取率的影响

    Figure 8. 

    图 9  油水比(O/A)对镓、铝萃取率的影响

    Figure 9. 

    图 10  反萃取剂种类对镓、铝反萃取率的影响

    Figure 10. 

    图 11  氢氧化钠浓度对镓反萃取率的影响

    Figure 11. 

    图 12  相比对镓反萃取率的影响

    Figure 12. 

    图 13  树脂吸附-酸解吸-萃取-反萃取回收提纯镓工艺流程

    Figure 13. 

    表 1  拜耳循环母液元素含量分析结果

    Table 1.  The results of element content in Bayer circulating mother liquor

    Element Si V Ga Al
    Concentration /(mg·g-1) 393.84 130.05 258.85 30 838.65
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    表 2  单位树脂元素含量

    Table 2.  Element loaded on the chelating amine oxime resin

    Element Si V Ga Al
    Content (mg·g-1) 0.96 0.17 1.36 28.17
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    表 3  解吸液元素含量分析结果

    Table 3.  The results of element content in the desorption solution

    Number of cycles Concentration (mg·g-1)
    Ga V Al Si
    1 115.66 0 6 388.55 1.76
    2 239.01 0.15 9 458.95 1.29
    3 330.67 0.16 12 466.7 1.53
    4 423.83 0.26 17 411.7 1.93
    5 470.28 0.48 17 014.8 2.42
    6 481.75 0.20 17 735.6 1.29
    7 502.60 0.25 19 444.75 1.29
    8 490.04 0.24 20 779.7 1.15
    9 519.99 0.27 20 533.3 1.08
    10 507.76 0.20 19 646.85 0.67
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出版历程
收稿日期:  2019-10-09
刊出日期:  2020-02-25

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