RU2232199C2 - Способ извлечения галлия из анодного осадка при производстве алюминия - Google Patents
Способ извлечения галлия из анодного осадка при производстве алюминия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2232199C2 RU2232199C2 RU2001130385/02A RU2001130385A RU2232199C2 RU 2232199 C2 RU2232199 C2 RU 2232199C2 RU 2001130385/02 A RU2001130385/02 A RU 2001130385/02A RU 2001130385 A RU2001130385 A RU 2001130385A RU 2232199 C2 RU2232199 C2 RU 2232199C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gallium
- sio
- anode
- weight
- copper
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при получении галлия из анодных осадков, образующихся при электролитическом рафинировании алюминия. Сущность предложенного изобретения заключается в том, что окисление галлия осуществляется в результате плавки анодных осадков при температуре 1180-1260°С с флюсом Na2CO3 и SiO2 с добавкой в качестве окислителя Cu2O. Расход флюса на плавку составляет 70-120% от массы анодных осадков при соотношении Na2CO3 и SiO2 как 2:(0,75-1). Добавление оксида меди в качестве окислителя составляет 90-115% от массы исходного сырья. Способ позволяет повысить извлечение галлия в шлак (~на 30%) и попутно получить черновую медь. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности к получению галлия, и может быть использовано при переработке анодных осадков, образующихся в производстве алюминия высокой чистоты.
Известен способ переработки галлийсодержащих шламов, предусматривающий выщелачивание шлама щелочью (25% раствор) при температуре до 100°С (Авторское свидетельство СССР №600203, кл. С 22 В 58/00, 1978, Иванова Р.В. Химия и технология галлия, - М., Металлургия, 1973, с. 326-340). Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает высокого извлечения галлия из бедных по галлию (до 0,4%) и богатых по меди (до 30%) анодных осадков производства алюминия высокой чистоты, а его применение возможно только для богатых по галлию (не менее 90%) осадках. При этом извлечение галлия не превышает 80%.
Наиболее близким техническим решением является способ извлечения галлия щелочным раствором при температуре 100°С. Процесс проводят в автоклавах при давлении 1,5-4,5 атм, с подачей воздуха со скоростью 240-280 л/час (RU 2064518 С1). Извлечение галлия этим способом составляет 75-98%, однако указанный диапазон извлечения относится к процессу выделения галлия из его оксида, а не к общему процессу переработки анодных осадков. В этом случае сквозное извлечение галлия снижется до 50-70% из-за присутствия в растворе трудно растворимых медно- и галлийсодежащих интерметаллидов, в которых находится около 40-45% галлия (зависит от состава анодных осадков). Нерастворенные интерметаллиды, извлекаемые вместе с кеком, составляют основные потери галлия в производстве. Данный способ выбран в качестве прототипа.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение технико-экономических показателей процесса, а также комплексное использование анодных осадков в результате попутного получения черновой меди, являющейся, по существу, товарным продуктом. Технический результат достигается пирометаллургической переработкой материала с целью получения продукта, извлечение галлия из которого возможно известными способами (выщелачивание с цементацией или электролизом). Данный продукт получается путем расплавления анодного осадка, насыщения расплава кислородом и переводом галлия в форму оксида. Плавку проводят с флюсом, состоящим из кальцинированной соды Na2CO3 и оксида кремния SiO2. Для введения в расплав кислорода используют добавку оксида меди Cu2O.
Переработку галлийсодержащих анодных осадков ведут в расплаве при температуре 1180-1260°C с целью полного перевода галлия в оксидную форму Gа2O3, что не возможно в щелочных растворах из-за присутствия трудно растворимых медно- и галлийсодержащих интерметаллидов. В расплаве галлий находится в ионном виде и легко переходит в оксидную форму, связываясь с кислородом.
Введение флюса Na2CO3 и SiO2 необходимо, с одной стороны, для предотвращения нежелательного преждевременного окисления компонентов сплава при их плавлении, с другой стороны, он используется как извлекающая фаза для оксида галлия. Соотношение Na2CO3 к SiO2 находится в пределах от 2:0,75 до 2:1 по массе и зависит от содержания кремния в исходном сырье. При изменении пределов соотношения меняются свойства шлака (увеличивается температура плавления, снижается поверхностное натяжение на границе раздела фаз), что существенно увеличивает механические потери галлия. Суммарный расход флюсов на плавку составляет 70-120% от массы анодных осадков, обеспечивая формирование шлаковой фазы и полного перехода галлия в оксидную форму. Температура процесса 1180-1260°С выбрана исходя из температуры плавления исходного сырья и полученных продуктов (при богатом по меди анодном осадке).
В качестве источника кислорода использовали оксид меди Сu2О, поскольку продувка расплава кислородсодержащим дутьем не обеспечивает желаемого результата. При высоком содержании алюминия (больше 7%) в исходном сырье в процессе продувки на границе газовой фазы с металлом образуется прочная пленка оксида алюминия Аl2О3, которая препятствует проникновению кислорода в массу металла и, таким образом, блокирует процесс окисления. Количество добавляемого оксида меди рассчитывают, учитывая потребность кислорода на окисление галлия, алюминия, кремния и железа с избытком 0,5-5,0% по массе. Общее количество Сu2О составляет 90-110% от массы анодных осадков и зависит от состава сырья. При повышенном расходе Сu2O увеличиваются потери меди со шлаком, что нецелесообразно. При пониженном расходе Cu2O часть не окисленного галлия остается в металле, тем самым снижая степень его извлечения. По достижении заданной температуры (~1200-1250°С) расплав выдерживают 30-40 минут, затем извлекают из печи. Продукты плавки - слиток металла, представляющий собой черновую медь и шлак, легко отделяемый от металла. Содержание галлия в шлаке составило 2,0-2,5%. Извлечение меди в металл - 90%, но в принципе, возможно, его повышение, например, за счет перемешивания расплава. Часть полученной меди можно направить на окисление по известной технологии с целью получения Cu2O, идущего в основной процесс. Извлечение галлия в шлак составило 94-99%, что значительно выше, чем в прототипе. Сравнительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного принципиально новым подходом к рассматриваемой проблеме комплексной переработки анодных осадков. Процесс извлечения из галлийсодержащего анодного осадка ведут в расплаве при температуре 1180-1260°С с флюсом Na2СО3 и Si2O (70-120% от массы исходного сырья) и добавлением оксида меди Сu2О (90-110% от массы исходного сырья) в качестве источника кислорода, необходимого на окисление галлия, алюминия, кремния и железа.
В работе использовались анодные осадки состава: 10% Аl, 2,0% Si, 2,0% Fe, 84% Сu и 2% Ga.
Примеры осуществления способа приведены в таблице.
Claims (3)
1. Способ извлечения галлия из анодных осадков электролитического рафинирования алюминия, включающий перевод галлия в оксидную форму и выщелачивание с последующим выделением металлического галлия из щелочного раствора, отличающийся тем, что окисление галлия осуществляют в результате плавки анодных осадков при температуре 1180-1260°С с флюсом Na2CO3 и SiO2 с добавкой в качестве окислителя Сu2О.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расход флюса Nа2СО3 и SiO2 на плавку составляет 70-120% от массы анодных осадков при соотношении Nа2СО3 и SiO2 как 2:(0,75-1).
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавление оксида меди Сu2O в качестве окислителя составляет 90-115% от массы исходного сырья.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001130385/02A RU2232199C2 (ru) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | Способ извлечения галлия из анодного осадка при производстве алюминия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001130385/02A RU2232199C2 (ru) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | Способ извлечения галлия из анодного осадка при производстве алюминия |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001130385A RU2001130385A (ru) | 2003-11-10 |
RU2232199C2 true RU2232199C2 (ru) | 2004-07-10 |
Family
ID=33412159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001130385/02A RU2232199C2 (ru) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | Способ извлечения галлия из анодного осадка при производстве алюминия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2232199C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2635585C2 (ru) * | 2016-12-07 | 2017-11-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Способ извлечения галлия из порошковых галлийсодержащих отходов |
-
2001
- 2001-11-13 RU RU2001130385/02A patent/RU2232199C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2635585C2 (ru) * | 2016-12-07 | 2017-11-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Способ извлечения галлия из порошковых галлийсодержащих отходов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100418732B1 (ko) | 2개의다른니켈멧트로부터의습식야금식니켈회수방법 | |
CN116732344A (zh) | 富含锂的冶金矿渣 | |
US4423011A (en) | Selective recovery of base metals and precious metals from ores | |
JP2024045536A (ja) | ニッケル、マンガン、及びコバルトを回収するための高温冶金法 | |
SE543101C2 (en) | Method for continuously converting nickel-containing copper sulphide materials | |
RU2232199C2 (ru) | Способ извлечения галлия из анодного осадка при производстве алюминия | |
US3615361A (en) | Fire refining of copper | |
CN109022819B (zh) | 一种从含铁钴铜的合金中回收有价金属的方法 | |
JP2002060857A (ja) | 硫化銅精鉱の熔錬方法 | |
CN108048651A (zh) | 一种综合回收复杂高银矿的方法 | |
CN110484765B (zh) | 一种铝青铜合金及其制备方法 | |
CN110592460B (zh) | 一种无取向硅钢的炼钢方法 | |
RU2455379C1 (ru) | Способ выплавки низкоуглеродистых марганецсодержащих сплавов | |
JP2003293049A (ja) | 銀鉛含有滓から銀を回収する方法 | |
US2365177A (en) | Process for refining lead or lead alloys | |
KR20200070348A (ko) | 코발트 함유 재료로부터 금속을 회수하는 방법 | |
US1863642A (en) | Manufacture of alloys | |
JPH05271819A (ja) | 銅または銅合金原料の精製方法 | |
CA3165293C (en) | Method for the recovery of platinum group metals from catalysts comprising silicon carbide | |
US1841207A (en) | Treatment of ores, metallurgical products, residues, and the like, for the recovery of platinum metals | |
RU2086685C1 (ru) | Способ пирометаллургического рафинирования золото- и серебросодержащих отходов | |
SU1098968A1 (ru) | Способ обеднени шлаков медного и медно-никелевого производств | |
KR102133278B1 (ko) | 텅스텐 카바이드 스크랩의 파쇄 방법, 산화구리의 회수방법 및 텅스텐과 코발트의 회수방법 | |
RU2227168C2 (ru) | Способ переработки цинковых осадков, содержащих благородные металлы | |
CN114015897B (zh) | 一种从锑金精矿中提取锑和金的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041114 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061114 |