专利名称：从铝酸钠溶液中提取镓的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶金化工领域，具体涉及一种从铝酸钠溶液中提取镓的装置。
背景技术：
从铝酸钠溶液中提取镓离子交换的传统方法包括贫树脂进行吸附以及饱和树脂进行洗涤的过程，上述过程中均是溶液由下向上运行——即由离子交换床底部进液，穿过树脂后，尾液由顶部排除。传统方法中，氧化铝生产过程中分解母液就是提取金属镓的吸附原液，因分解母液中含有一定量的氢氧化铝浮游物，如果将树脂通过固定床等装置固定，随着氢氧化铝浮游物不断在树脂中沉积，将使溶液因阻力越来越大，从而减少通过量，严重影响生产。因此提取金属镓的装置套用了离子交换提取铀的移动床，在树脂中种分母液浮游物积累到一定程度时(运行1 3个小时)，含有种分母液浮游物的树脂就被放进树脂压送罐中，再压进树脂漂洗塔进行漂洗，洗去树脂中的固体杂物，解决了种分母液浮游物在树脂上形成阻塞的状况。 但是由于采用底部进液，所述设备具有如下缺陷。首先，对于吸附来说，由于氢氧化铝颗粒密度比母液和树脂的都高，随母液从底部进入后，很容易被树脂阻挡在底部，形成较大溶液通过阻力，树脂柱就被母液顶起来，在下部母液进口处形成一层母液层，排尾液口上方被顶起大量的树脂作为阻止树脂进一步被顶起的阻力层。这样设备的一部分被母液占用起不到作用；排尾液口上方的树脂不与溶液接触，起不到离子交换作用，白白停留浪费。其次，对于饱洗来说，由于种分母液和氢氧化铝颗粒均比饱洗水(饱洗水的主要成分为水)密度高出许多，低密度洗水由底部进入，比较容易从某一个通道短路排出，造成饱洗困难、洗水使用量加大，给后续工序带来杂质和造成氧化铝系统水量增加。再次，由于母液层厚度不确定性的影响，树脂移动过程中不易控制每次移动的量，既增加员工的劳动强度，又对运行工艺带来不稳定因素。另外，树脂需要放进树脂压送罐中才可输送出去，树脂输送次数多，磨损量大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种从铝酸钠溶液中提取镓的装
置，该装置能消除原有设备中沉积在容器下部不起作用的母液层，提高设备的有效容积利
用率，消除上部不能参与离子交换的树脂柱，减少树脂的使用量，同时减少饱洗水的用量。
为实现上述目的，本发明的技术方案是采用一种从铝酸钠溶液中提取镓的装置，
包括带有罐体和上、下封头的容器，其中，所述容器的上封头设有进口 ，其下封头设有出口 。 其中，所述容器的下封头为双层，其内封头和外封头分别与罐体连接。 其中，所述内封头为圆锥形，其锥顶留有出口，所述出口与带有阀门的管道连接，
所述管道延伸到容器外部，所述外封头留有出口 ，所述出口与带有阀门的管道连接。 其中，所述内封头的圆锥形内壁上安装有过滤装置。 其中，所述过滤装置为水帽或不锈钢网。
其中，所述上封头的进口为三个。 其中，所述装置由四个所述容器组成，其中三个容器相互并联并分别与另一个容
器连接。 本发明的优点和有益效果在于消除了原有设备中沉积在容器下部不起作用的母 液层，提高设备的有效容积利用率，消除上部不能参与离子交换的树脂柱，减少树脂的使用 量，同时减少饱洗水的用量，消除树脂移动过程中的不稳定状况。稳定离子交换工艺，降低 劳动强度，提高自动化程度。
图1是依照本发明实施方式的吸附及饱洗塔的结构示意图；
图2是依照本发明实施方式的吸附及饱洗塔的运行状态图。
图中 1 :排液口 ；2 :进风口 ；3 :进液口 ；4 :进树脂口 ；5 :上封头；6 :罐体；7 :内封头；8 : 外封头；9 :排树脂口 ；10 :过滤装置。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步描述。以下实施例仅 用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种依据本发明实施方案的从铝酸钠溶液中提取镓的装置，包括罐 体6和上封头5，以及包括内外夹层的内封头7和外封头8。上封头上有三个进口，分别是 进风口 2、进液口 3和进树脂口 4，压縮空气，母液以及树脂分别通过进风口 2、进液口 3和进 树脂口 4进入罐体6。内封头7为圆锥形，其锥顶留有出口，所述出口与一带有阀门和管道 的排树脂口9连接，所述管道延伸到容器外部。外封头8留有出口，所述出口与一带有阀门 的排液口 l连接。内封头7的圆锥形内壁上安装有过滤装置10，过滤装置10可以是水帽、 不锈钢网，过滤膜等。 树脂通过进树脂口 4进入容器后，通过进液口 3通入母液(即提取金属镓的氧化 铝生产过程中的吸附原液)，母液和容器中的树脂产生了吸附作用。吸附过程连续进行，母 液从上部进，从下部通过过滤装置IO从排液口 l排出。吸附一定时间后，停止进液，从容器 下部排液口 l排出母液，再从进液口 3通入饱洗水进行饱洗，饱洗水主要是新水。饱洗的过 程就是用饱洗水将母液彻底置换干净，并去除一定量的氢氧化铝颗粒，从而完成整个工艺 流程。通常母液密度为1. 34g/l，氢氧化铝颗粒密度为2. 42g/l，饱洗水密度为1. 00g/l。剩 余的杂质通过底部的排树脂口 9排出，以保证设备的循环利用。在树脂用量较大，不易排净 时，可以从上封头5的进风口 2通入压縮空气，帮助排除多余树脂。在母液较多时，为提高 效率，本设备可以采用多个容器相互并联并分别与另一个容器连接的方式，容器均为相同
的结构，因吸附所需的溶液体积较大，采用多个容器并联的方式吸附后所获的溶液，只需要 一台饱洗塔就能满足需要，其中的并联容器通入母液(即吸附塔)，吸附一定时间后，停止 进母液，树脂转移到另一个容器，并在此容器中通入饱洗水(即饱洗塔)，分别进行吸附和 饱洗工作。 以下按照年产15吨金属镓产能计算改进的装置产生的经济效益。
原有的系统每次投用树脂60吨，本系统每次投用树脂50吨， 一年投用三次。节约
树脂30吨，节约投资约165万元《由于离子交换过程中，氢氧化铝颗粒由上向下运动，易于
排出，树脂阻力降低，能够延长树脂吸附时间，提高树脂饱和容量0. lg/1 。提高树脂产能，可
保证树脂150吨产出15吨镓，原有设备需要180吨树脂才能产出15吨镓。 由于离子交换过程中，氢氧化铝颗粒有上向下运动，易于排出，树脂中氢氧化铝颗
粒减少，有利于漂洗操作； 由于饱洗液采用低密度洗水上部进入，高密度尾液下部排出，符合重力规律，能够 快速将树脂中的母液置换干净，每年减少饱洗水的用量约35000吨；减少氧化铝蒸汽消耗 11500吨(设备中的饱洗水进入氧化铝系统后，需要氧化铝系统的多效蒸发器进行蒸发，每 蒸一吨水消耗蒸汽约0. 33吨)节约92万元。 本实施例的优点在于，消除了原有设备中沉积在容器下部不起作用的母液层，提 高设备的有效容积利用率，消除上部不能参与离子交换的树脂柱，减少树脂的使用量，同时 减少饱洗水的用量，消除树脂移动过程中的不稳定状况。稳定离子交换工艺，降低劳动强 度，提高自动化程度。 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰 也应视为本发明的保护范围。
权利要求
一种从铝酸钠溶液中提取镓的装置，包括带有罐体和上、下封头的容器，其特征在于，所述容器的上封头设有进口，其下封头设有出口。
2. 如权利要求1所述的从铝酸钠溶液中提取镓的装置，其特征在于，所述容器的下封 头为双层，其内封头和外封头分别与罐体连接。
3. 如权利要求2所述的从铝酸钠溶液中提取镓的装置，其特征在于，所述内封头为圆 锥形，其锥顶留有出口 ，所述出口与带有阀门的管道连接，所述管道延伸到容器外部，所述 外封头留有出口 ，所述出口与带有阀门的管道连接。
4. 如权利要求3所述的从铝酸钠溶液中提取镓的装置，其特征在于，所述内封头的圆锥形内壁上安装有过滤装置。
5. 如权利要求4所述的从铝酸钠溶液中提取镓的装置，其特征在于，所述过滤装置为 水帽或不锈钢网。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的从铝酸钠溶液中提取镓的装置，其特征在于，所述 上封头的进口为三个。
7. 如权利要求1至5中任一项所述的从铝酸钠溶液中提取镓的装置，其特征在于，所述 装置由四个所述容器组成，其中三个容器相互并联并分别与另一个容器连接。
8. 如权利要求6所述的从铝酸钠溶液中提取镓的装置，其特征在于，所述装置由四个 所述容器组成，其中三个容器相互并联并分别与另一个容器连接。
全文摘要
本发明涉及冶金行业。本发明的一种从铝酸钠溶液中提取镓的装置，包括带有罐体和上、下封头的容器，其中，所述容器的上封头设有进口，其下封头设有出口。本装置能消除原有设备中沉积在容器下部不起作用的母液层，提高设备的有效容积利用率，消除上部不能参与离子交换的树脂柱，减少树脂的使用量，同时减少饱洗水的用量。
文档编号C22B3/42GK101724750SQ200910258170
公开日2010年6月9日 申请日期2009年12月22日 优先权日2009年12月22日
发明者贾庆国 申请人:杭州锦江集团有限公司