用于砷化镓废渣中砷、镓分离的电解分离装置及电解分离方法

文档序号:37074435发布日期:2024-02-20 21:28阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于砷化镓废渣中砷、镓分离的电解分离装置,包括电解槽(1),其特征在于,所述电解槽(1)内设有阳极板(2)、阴极板(3)、第一隔膜(4)和第二隔膜(5),所述第一隔膜(4)和第二隔膜(5)间隔设于所述阳极板(2)和阴极板(3)之间;所述阳极板(2)、阴极板(3)、第一隔膜(4)和第二隔膜(5)将所述电解槽(1)分隔成相互独立的阳极区域(6)、除砷区域(7)以及阴极区域(8),所述阳极区域(6)位于阳极板(2)与第一隔膜(4)之间,所述除砷区域(7)位于第一隔膜(4)和第二隔膜(5)之间,所述阴极区域(8)位于第二隔膜(5)与阴极板(3)之间;所述阳极板(2)与阴极板(3)上连通有电源。

2.根据权利要求1所述的电解分离装置,其特征在于,所述阳极区域(6)连通有用于使含砷化镓废渣的阳极浆料在阳极区域(6)内循环流动的阳极加料系统,所述阴极区域(8)连通有用于使阴极电解液在阴极区域(8)内循环流动的阴极加料系统,所述除砷区域(7)设有除砷剂加入口。

3.根据权利要求2所述的电解分离装置,其特征在于,所述阳极加料系统包括阳极液循环罐(9)、阳极液循环泵(10)、阳极液输出管(11)以及阳极液返回管(12),所述阳极液循环罐(9)中的阳极浆料通过阳极液循环泵(10)以及阳极液输出管(11)泵入所述阳极区域(6)的一侧,所述阳极区域(6)的另一侧通过阳极液返回管(12)与阳极液循环罐(9)连通,以实现阳极浆料的循环流动。

4.根据权利要求2所述的电解分离装置,其特征在于,所述阴极加料系统包括阴极液循环罐(13)、阴极液循环泵(14)、阴极液输出管(15)以及阴极液返回管(16),所述阴极液循环罐(13)中的阴极电解液通过阴极液循环泵(14)以及阴极液输出管(15)泵入所述阴极区域(8)的一侧,所述阴极区域(8)的另一侧通过阴极液返回管(16)与阴极液循环罐(13)连通,以实现阴极电解液的循环流动。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电解分离装置,其特征在于,所述电解槽(1)呈圆桶形,所述阳极板(2)设于所述电解槽(1)的中心,所述阴极板(3)围绕所述电解槽(1)的侧壁设置,所述第一隔膜(4)和第二隔膜(5)为大小不同的圆管状隔膜,间隔设于所述阳极板(2)和阴极板(3)之间。

6.一种利用权利要求2-5中任一项所述的电解分离装置用于砷化镓废渣中砷、镓分离的电解分离方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的电解分离方法,其特征在于,砷化镓废渣粉碎至低于0.5mm,并与20-60g/l的氢氧化钠溶液充分混合,控制砷化镓废渣与氢氧化钠溶液的固液比为1:(4-8)g/ml。

8.根据权利要求6所述的电解分离方法,其特征在于,所述阴极电解液为浓度为40-120g/l的氢氧化钠溶液,所述除砷剂为可溶性钙盐溶液和/或可溶性钡盐溶液。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的电解分离方法,其特征在于,阳极区域(6)与阴极区域(8)内的阳极浆料与阴极电解液循环流动时的循环流量控制为200-400l/h。

10.根据权利要求6-8中任一项所述的电解分离方法,其特征在于,电解时,控制所述电解槽(1)内电解液的ph值在8.8-14,电解槽(1)内电解液的温度为20-60℃,采用恒电流密度电解,电流密度为500-1000a/m2。


技术总结
本发明公开了一种用于砷化镓废渣中砷、镓分离的电解分离装置,包括电解槽,电解槽内设有阳极板、阴极板、第一隔膜和第二隔膜,第一隔膜和第二隔膜间隔设于阳极板和阴极板之间;阳极板、阴极板、第一隔膜和第二隔膜将电解槽分隔成相互独立的阳极区域、除砷区域以及阴极区域,阳极区域位于阳极板与第一隔膜之间,除砷区域位于第一隔膜和第二隔膜之间,阴极区域位于第二隔膜与阴极板之间。本发明还提供一种利用上述的电解分离装置用于砷化镓废渣中砷、镓分离的电解分离方法。本发明采用矿浆电解和旋流电积相结合的方式,实现了砷化镓废料的高效浸出,避免了对阴极电解液的污染,且阴极产品镓的纯度高,实现了镓、砷的高效分离。

技术研发人员:许志鹏,黄柱,田庆华,郭学益
受保护的技术使用者:中南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/2/19
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