一种从锌置换渣硫酸浸出液中萃取分离镓和锗的方法

文档序号:37907424发布日期:2024-05-09 21:56阅读:23来源:国知局

本发明涉及湿法冶金,具体涉及一种从锌置换渣硫酸浸出液中萃取分离镓和锗的方法。


背景技术:

1、稀散金属镓锗是发展当代计算机、5g通讯、新能源、航空航天、医药卫生及国防军工高新技术的重要基础原材料,其资源稳定供应保障直接关系到经济和国防安全,具有战略性地位。

2、我国镓锗稀散金属资源总储量位居世界前列。由于稀散的金属特点,镓锗少见独立矿床而多以伴生形式存在于铅锌矿、褐煤、铝土矿等矿床中。为降低回收提取成本,镓锗多在上述伴生矿床中的主金属冶炼过程中进入副产物渣中进行回收。如铅锌矿冶炼过程中,其伴生镓锗多富集至锌置换渣副产物中,锌置换渣也是重要的镓锗提取原料。将锌置换渣经高浓度硫酸氧压浸出后再行萃取分离回收镓和锗是目前的主要研究思路。锌置换渣氧压硫酸浸出液中除含有ga3+、ge4+外,往往有相当浓度的fe3+、al3+、zn2+、cu2+等其他杂质金属且酸度较高。使得萃取分离镓和锗难度较大。特别由于fe3+、al3+与ga3+、ge4+的化学性质极其相似,现有萃取体系或技术难以实现高效分离。基于此,提出本发明。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种从锌置换渣硫酸浸出液中萃取分离镓和锗的方法。

2、本发明是通过以下技术方案予以实现的:

3、一种从锌置换渣硫酸浸出液中萃取分离镓和锗的方法,该方法包括以下步骤:

4、1)采用第一有机相萃取锌置换渣硫酸浸出液,得到含铁负载有机相和萃余液水相a;其中,锌置换渣硫酸浸出液含ga3+ 0.1~0.5g/l、ge4+ 0.1~0.5g/l、fe3+ 0.5~1g/l、al3+ 1~3g/l、zn2+ 10~20g/l、cu2+ 10~20g/l和cd2+ 1~5g/l;第一有机相由体积比为1~3:7~9的n1923和磺化煤油配制得到;

5、2)加入浓硫酸调节步骤1)所述萃余液水相a的ph至1.0~1.2,采用第二有机相萃取步骤1)所述萃余液水相a,得到含铝镓锗负载有机相和萃余液水相b;其中,第二有机相由体积比为1~2:0.25~0.5:0.25~0.5:7~8.5的p204、yw100、tbp和磺化煤油配制得到;

6、3)采用盐酸洗涤步骤2)得到的含铝镓锗负载有机相,得到铝洗涤液和镓锗负载有机相;

7、4)采用硫酸反萃步骤3)得到的镓锗负载有机相,得到镓反萃液和锗负载有机相;

8、5)采用氟化铵溶液反萃步骤4)得到的锗负载有机相,得到锗反萃液和空白有机相。

9、优选地,锌置换渣硫酸浸出液ph=-0.2~0.5。

10、优选地,步骤1)萃取采用错流萃取;萃取相比o/a为1:(1~3);萃取级数为1~3级;萃取时间为5~10min。

11、优选地,步骤2)萃取采用逆流萃取;萃取相比o/a为1:(1~3);萃取级数为3~5级;萃取时间为5~10min。

12、优选地,步骤3)洗涤采用错流洗涤;盐酸的浓度为6~10mol/l;洗涤相比o/a为1:(1~2);洗涤级数为1~3级;洗涤时间为5~10min。

13、优选地,步骤4)反萃采用逆流反萃;硫酸的浓度为200~300g/l;逆流相比o/a为(1~3):1;反萃级数为3~5级;反萃时间为5~10min。

14、优选地,步骤5)反萃采用逆流反萃;氟化铵的浓度为2~3mol/l;逆流相比o/a为(1~3):1;反萃级数为3~5级;反萃时间为5~10min。

15、本发明的有益效果如下:本发明巧妙地利用了n1923-磺化煤油混合萃取剂以及p204-yw100-tbp-磺化煤油混合萃取剂在硫酸、盐酸、氟化铵等不同体系下对ga3+和ge4+以及fe3+、al3+等杂质间的选择性萃取和反萃特性差异,最终实现ga3+、ge4+与fe3+、al3+等杂质间的分离以及ga3+与ge4+间的相互分离,工艺过程操作简单、易于工业化且分离效果好。



技术特征:

1.一种从锌置换渣硫酸浸出液中萃取分离镓和锗的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,锌置换渣硫酸浸出液ph=-0.2~0.5。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1)萃取采用错流萃取;萃取相比o/a为1:(1~3);萃取级数为1~3级;萃取时间为5~10min。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2)萃取采用逆流萃取;萃取相比o/a为1:(1~3);萃取级数为3~5级;萃取时间为5~10min。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3)洗涤采用错流洗涤;盐酸的浓度为6~10mol/l;洗涤相比o/a为1:(1~2);洗涤级数为1~3级;洗涤时间为5~10min。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤4)反萃采用逆流反萃;硫酸的浓度为200~300g/l;逆流相比o/a为(1~3):1;反萃级数为3~5级;反萃时间为5~10min。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤5)反萃采用逆流反萃;氟化铵的浓度为2~3mol/l;逆流相比o/a为(1~3):1;反萃级数为3~5级;反萃时间为5~10min。


技术总结
本发明公开了一种从锌置换渣硫酸浸出液中萃取分离镓和锗的方法。该方法,包括如下步骤:(1)采用第一有机相萃取锌置换渣硫酸浸出液,得到含铁负载有机相和萃余液水相A;(2)加入浓硫酸调节萃余液水相A的pH至1.0~1.2,采用第二有机相进行萃取,得到含铝镓锗负载有机相和萃余液水相B;(3)采用盐酸洗涤含铝镓锗负载有机相,得到铝洗涤液和镓锗负载有机相;(4)采用硫酸反萃镓锗负载有机相,得到镓反萃液和锗负载有机相;(5)采用氟化铵溶液反萃锗负载有机相,得到锗反萃液和空白有机相。本发明具有操作简便、连续、易于工业化、分离效果好等优点,对于锌置换渣中镓锗的湿法全萃取综合回收利用提供了技术支撑。

技术研发人员:张魁芳,刘辉,曹洪杨,饶帅,邱森,陈玉萍,曾斌
受保护的技术使用者:赣南科技学院
技术研发日:
技术公布日:2024/5/8
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