SU737488A1 - Способ переработки алюминатно- щелочных растворов - Google Patents
Способ переработки алюминатно- щелочных растворов Download PDFInfo
- Publication number
- SU737488A1 SU737488A1 SU762428005A SU2428005A SU737488A1 SU 737488 A1 SU737488 A1 SU 737488A1 SU 762428005 A SU762428005 A SU 762428005A SU 2428005 A SU2428005 A SU 2428005A SU 737488 A1 SU737488 A1 SU 737488A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gallium
- solution
- alkali
- caustic
- precipitate
- Prior art date
Links
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 140
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 112
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 110
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 76
- 239000003518 caustics Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 28
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 23
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 27
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 8
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 claims description 5
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 5
- 102100022898 Galactoside-binding soluble lectin 13 Human genes 0.000 claims 1
- 101001011003 Gallus gallus Gallinacin-13 Proteins 0.000 claims 1
- 101000620927 Homo sapiens Galactoside-binding soluble lectin 13 Proteins 0.000 claims 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 16
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 12
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 10
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 8
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 229910052664 nepheline Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010434 nepheline Substances 0.000 description 7
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 7
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000807 Ga alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 6
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 6
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011182 sodium carbonates Nutrition 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 3
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 3
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical group OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- YALHCTUQSQRCSX-UHFFFAOYSA-N sulfane sulfuric acid Chemical compound S.OS(O)(=O)=O YALHCTUQSQRCSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000208306 Apium Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000237504 Crassostrea virginica Species 0.000 description 1
- 241001101998 Galium Species 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- WMWXXXSCZVGQAR-UHFFFAOYSA-N dialuminum;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] WMWXXXSCZVGQAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B58/00—Obtaining gallium or indium
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮДШНАТНО-ЦлЕЛОЧНЬРС
: f Изобретение относитс к технологии получени редких металлов из промежу- точньк продуктов переработки вьюококремнистых агаоминийсодержаидах руд и может быть использовано дл извлечени галли из растворов переработки, щелочного алюмосиликатного сырь , например нефелинов., Нефелины относ тс к щелочным алюмосиликатным рудам, содержащим в основном следующие компоненты, мас.%: окись алюмини 15-30; окиси щелочньк металлов 5-20; двуокись кремни 4О60; окись кальци 1-10; окислы желез 1-15; окись, галли 0,002-0,003, В процессе переработки нефелинов м тодом спекани в качестве промежуточных продуктов получают галлийсодержащие алюминатно-щелочные растворы. Известен способ переработки алюми натно-щелочных растворов, включающий двухстадийную карбонизацию указанных растворов с получением галлийсодерж&РАСТВОРОВ Щего осадка и растворов, содержащих каустическую и бикарбонатную щелочь, с последующим получением гаплийсодержащего концентрата и извлечением из галли . выщелачиванием щелочным раствором и электрохимическим восстановлением il. Галлййсодержащий осадок по известному способу перерабатьшают на галлиевый концентрат с использованием различных методов: термического разложени ,. автоклавного вскрыти , гидрохимической обработки . Недостатками известного споЬоба в/шетс невысокое содержание галли в получаемом концентрате, 4tTo снижает технико-экономические показатели последующего процесса электрохимического выделени галли , а также необходимость организации дополнительных операций по переработке образующихс бикарбонатньк растворов, что снижает экономическую эффектив-ность способа в целом . Целью изобретени вл етс повышение эффективности процесса извлечени галли из алюминатно-щапочных растворов . Это достигаетс тем,что осадок, по лут енный после двухстадийной карбониза ции алюминатно-щелочных растворов, см шивают с раствором, содержащим каустическую щелочь при. температуре 602ОО°С с получением обогащенного галли ем раствора и осада;а гидроокиси алюмини , отдел ют образовавшийс осадок, обогащенный галлием раствор смешивают с раствором,, содержащим бйкарбонатную щепочЬо упаривают и карбонизуют с полу чением ко щентрата галли и раствора, содержащего соли щелочных металлов, при этом ко.нцентрат перед выщелачиванием промывают водой. Смешение галлийсодержадсго одадка с раствором, содержащим-каустическую ,предпочтительно проводить при температуре 6О 2ОО°С, поскольку в :этом случае при относительно небольших ;энергеткчесй;иХ затратах достигаетс значительное (до 1 г/лСа Оа) обогащение раствора галлием. Снижение тем пературы менее приводит,к умешь щению степени обогащени раствора галлием, а при повышении температуры более 200 С значительно возрастают энергетические затрать а извл.ечение галли в раствор практически не измен етс , .. Дл обеспечени наилучших условий концентрировани галли в процессе упаривани целесообразно обогащенный гал лием раствор предварительно смешиветь с бикарбонатнь1М раствором до концентра ции каустической щелочи болеенул Предварительна npoj-ibmKa гшшиевого ко11центратаводой позвол ет, значительно (на .30-40%) Ьщ1зить содержание р да примесей (хлора, хрОма, железа к т,д,) -в растворе, получаемом после выщепачи« вани , что позвол ет повысить эффектив- иость последующего электрахимическрго всжстановлени галли до метаипа Электрохимическое восс гановйание гапли можно осуществить путем электр лиза ИЛЕ цемеагании, использу дата этого ншдкие материалы, основой Kotopsnt вл етс галлий, Цемегогадию лучше всего проводить на сплавах галли , содержавдах алюминий в количестве О,05-6 масе%, В зависи мости от состава раствора и используе мой аппаратуры извлечение галли со
737488 ставл ет 80-95% при продолжительности 2-6 ч. Электролиз целесообразно проводить на жидком галлиевом катоде. Получаемые в процессе переработки нефелинов алюминатно-щелочные растворы содержат в среднем, г/л; окислы щелочных металлов 80-120; окись алюмини 50-100; двуокись кремни 0,О1-0,1 железо 0,01-0,1; органические вещества 0,2-1, Содержание галли .в этих растворах 0,01-0,02 г/л, В соответствии с изобретением эти растворы подвергают первой стадии карбонизации , которую провод т газами, содержащими двуокись углерода, при температуре 60-100 С и непрерьюном перёмешг вании . При этом каустическа щелочь в растворе переходит в карбонатную, в результате чего создаютс благопри т- ные услови дл гидролиза алюмината натри , сопровождающегос вьщелением алюмини в осадок в форме гидроокиси. Карбонизацию iaa этой стадии ведут до выделени 50-95% присутствующей в растворе окиси алюмини . Осадок гидроокиси алюмини отфильтровьгоают и получают раствор, содержащий в основком , г/л: окись щелочных металлов 90.-130J окись ал.юмини 3-25 окись галли 0,01-0,02 двуокись кремни (Э,О2-О,03; органические вещества 0,01-О,ОЗ, хлор 0,3-0,5, Часть этого раствора подвергают второй стадии карбонизации, которую провод т до. содержани в растворе 1О-15г/л бикарбоната натри При этом галлий осаждаетс вместе с алюминием в осаЯбк СОСТОЯЩИЙ в ОСНОВНОМ из алюмокарбонатов щёлочньк металлов, Обогащенвьтй галлием алюмокарбокатный осадок содержит в среднем, мас,%; окислы щелочных металлов 27-30; окись алгомйни 27-30j двуокись углерода 25-30; окись галлй 0,ОЗ-0,1, Осадок отдел ют от раствора, содержйШШ Гбикарбонатную шочь, промьшают водой и смешивают раствором, содержащим каустическую елочь. Найдено, что наилучшие результаты олучени обогащенного до 0,05-1 г/л аллием раствора достигаютс при проедении .этой операции с использованием аствора, содержащего свободную каустиескую щелочь. При этом процесс лучше сего проводить при 60-200 С. В этом случае галлий из алюмокарбоатного осадка переходит в раствор, а 57 алюминий, содержавшийс в осадке в аиде алюмокарбоната, переходит в форму гидрата окиси 9люмини , который может быть использован как целевой или промежуточный продукт в процессах попуч&ВИЯ глинозема. Обогащенный раствор, в зависимости от условий его получени , сЬдержит 0,1-1 г/л галли . Этот раство . смешивают с раствором, содержапщм би- карбонатную щелочь. Установлено, что наилучшие услови смещени этих раство ров достигаютс при содержании каустической щёлочи в смешанном рас гворе бо ее нул . Такие растворы наилучшим образом поддаютс упариванию с выделением в этом процессе целевых продуктов таких как сода и поташ. Поскольку в растворе, содержащем би карбонатную щелочь , содержитс и некоторое количество галли , предлагаемый способ позвол ет максимально, использовать указанные про межуточные продукты глиноземного произ водства и одновременно повысить извлече ние галли . Смешанный раствор с содержанием каустической щелочи выше нул подвергают упариванию в выпарных батаре х,, при 13О-200 С, По мере достижени на сыщенного по концентрации солей состо ни отдел ют соли щелочных металлов, как карбонаты натри , кали . (сода поташ). В результате упаривани получают раствор, содержащий в основном, г/л: карбонаты щелочных металлов 60О-9ОО; окись алюмини lO-SOj сульфаты ш.опоч ных металлов 2О-4О; хлор 5-15J галлий 0,5-5, Помимо указанных соединений в раств ре содержатс и другие элементы, которые в качестве примесей присутствуют в исходном сьфье и в процессах переработки руды распредел ютс между различными промежуточными продуктами. Упаренный раствор указанного соста- ва подвергают карбонизации с Получением галлийсодержащего осадка - концентрата галли . Дл этого через раст- вор с температурой 60-1ОО С пргопускают углекисль1й газ или другой газ, содержащий двуокись углерода. Процесс ве дут до концентрации щелочи в растворе Б пересчете на бикарбонат натри 302ОО г/л. При этом галлий переходит в нерастворимую форму и может быть отдален от раствора фильтрованием, отстаиванием или сгущением, Пол чаемый осадок кон8 центрата содержит в основном, масс,%: окислы щелочных металлов 10-30; окись алюмини 25-40; двуокись углерода 10-ЗО; галлий 1-3; двуокись кремни 0,1-0,5. Галлиевый концеиграт обрабатывают раствором, содержащим каустическую щелочь, причем в качестве такого раствора можно использовать любой каусугнк содержащий раствор глиноземного или содового производств, а также их смесв. Кроме этих растворов дл выщелачивани галли из концентрата можно использовать отраб,отанный электролит, В зависимости от состава концентрата в используемого дл его рбработки раствора в последнем целесообразно коррекггир{даать содержание алюмини каустической щелочи . Эту корректировку проводить как перед обработкой концентрата раствором , так и в процессе этой обработки. Установлено, что наилучших резуДьтагтов селективного перевода галли в раствор при выщелачивании достигают в том случае, если концентрат предваритйиьво промывают водой. Промытый концентрат вместе с раствором , содержащим каустическую щелочь загружают в обогреваемую емкость а перемещивают при 80-130 С в течение 1-4 ч. При этом галлий н часть алюмини переход т в раствор. Содержание галли в растворе 2-6 г/л. При необходимости корректировки раствора в прещес- се обработки в пульпу добавл ют промажу- точные продукты, содержадще активную окись кальци . Раствор, получаемый после селективного выщелачивани концентрата , содержит в основном, г/л: окнсь щелочных металлов 9О-150; окись алюмини 5О-70; у аллий 2-6{ двуокись кремни 0,01-0,05; сульфатна сера 1-3; хлор 1-3, жаиазо 0,О10 ,03, Из этого раствора металлический галлЕцй получают цементацией или электроизом , Цементацшо предпочтительно проводить сплавами галли , содержащими алюминий в количестве.0,05-6, Электролиз целесообразно проводить на жидком галлвевом катоде при като/tной плотности тока О,О5-О,1 А/см, В боих случа х получают металлнческвй аллий, содержащий 99,990-99,995мас% основного вещества. Пример 1, Исходный алюминат- но-щелочной раствор, полученный в процессе переработки нефелина, содержащий в основном, г/л: обща щапочь 91,2 каустическа щелочь 79,6; окись алк мини 7О,1, галлий 0,02: двуокись крем ни 0,03; хлор О,25; сульфатна сера 2,7; органические веЩЕства 0,1,в копичестве 200 м подвергают двухстадийной карбонизации при 75°С. При этом раствор перемешивают и через jaero пропускают газ, содержащий 14% двуокиси углерода, Первую стадию карбонизации вели до содержани каустической щелочи 5 г/л После фшштроваш получали гидрат окиси алюмини и раствор, содержащий каустическую щелочь. Раствор содержал в основном, г/л: обща щелочь 85; . каустическа щелочь 4,5; окнсь алюмини 4,2; галлий 0,О19, Часть этого раствора подвергали второй карбонизации до содержани бикарбонатной щелочи 2 5 г/л. При этом получили осадок,, содер жащий, мас.%: окись натри 2б,3| окись алюмини 28,6; двуокись углерода 26,lj галлий О,059; вода 16J двуокись кремни 0,2 и раствор, содержащий бнкарбонатную .щелочь, ... Полученный галлийсодержащий осадок смешивали с содощелочньш раствором, .содержащим 50 г/л каустической щелочи Процесс вели при в течение 6ч до содержани галли в растворе О,05г/ Полученный раствор содержал, г/л: обща :щелочь 120) каустическа 6,7; окись, алюмини 4; галлий О,О7 Этот раствор смешивали с указанным выше раствором, содержащим 25 г/л бикарбонатной ще- лочи до получени смесн содержани каустической щелочи 0,5 г/л и поДзер гали упариванию. При этом раствор нагревали до 13ОС путем пропускани через батарею выпарных аппаратов, В процессе упаривани из раствора выдел , ли карбонаты натри и кшти . Раствор после упаривани содержал в основном, г/л: обща шелочь, 35,.6; каустическа щалочь 66,65; окись алюмини 6О,2; галлий Р,57; двуокись кремни O,2j суль фатна сера 3,48; хлор 9,5, Этот раствор подвергали карбонизации путем пропyckaни через нагретый до 7оС раство газа, содержащего 14% двуокиси углерода . Карбонизацию вели до содержани би карбонатной щелочи ЗО г/л в пересчете на бикарбонат натри . Образовавшийс бсадок - концентрат галли , содержащий, .мас,%;оквсь алюмини ЗО, окись галли 1,3, отдал ли от раствора фильтрованием и промывали на фильтре водой. Из полученного осадка галлий переводили в щелочной раствор. При этом осадок при непрерывном перемешивании за1Рружапи в обогреваемую емкость с раствором , содержащим, г/л: 124 обща щелочь, 88,3 каустическа щелочь,окись алюмини 5, Пульпу перемешивали в т&чение 2 ч при 90°С, Полученный раствор содержал,.г/л: обща щелочь 144, каустическа 52/ окись алюмини 36; галлий 2,0, Из этого раствора галлий извлекали электролизом на жидком галлие- вом катоде при катодной плотности тока 0,05 А/см , Степень извлечени галли составила 96%, Полученный металл сотдержал ,99 мас,% галли , П р и м е р 2, Исходный алюминатно-: щелочной раствор, полученный в процессе переработки нефелина (его состав привеДён в примере 1), подвергали двухстайийной карбонизации при , При этом раствор перемешивали и через него про- . пускали газ, содержащий 14% двуокиси углерода. Первую стадию карбонизации вели до содержани каустической щелочи 30 г/л. После отделени гидрата окиси алюмини часть оставшегос раствора подвергали второй карбонизации до содержани бнкарбонатной щелочи 50 г/л в пересчете на бикарбонат натри , этом получали осадок, содержагишй , мас%: окись натри 2,76; окись алюмини ЗО,1; двуокись углерода 27,4; галлий 0,027{ Рода 18; двуокись кремни 0,23 и раствор, содержащий бикарбонатную щелочь. Полученный галийсодержащий обадок ;Ьмешивали с каустическим раствором, .полученным в результате каустификации раствора, содержащего бикарбонатную щелочь. Состав каустического раствора после обработки окисью кальци , г/л: обща щелочь; 120 каустическа щелочь 91 в пересче.ё на окись натри . Процесс вели при в течение 9ч. При этом концентрЛш галли в жидкой фазе возросла до 0,5 г/л. Обогащенный галли1ам раствор смешивали с раствором, содержащим бикарбонатную щелочь, до получени в смеси концентрации каустической щелочи 1,3 г/л и упаривали, как это показано в примере 1, Раствор после упаривани , содержащий в основном, г/л: обща щелочь 376; каустическа 65 окнбь алюмини 56,1; галлий 1,6,карбонизовали до содержани бикарбонат пой щелочи 100 г/л в пересчете на бикарбонат /натри -и отдал ли образовавшийс осадок. Осадок промьюали водой на фильт9 ре. Состав промытого, осадка, мае ,%: окись алюмини 65; окись щелочных ме таллов 14J галлий 1,7. Осадок загружали в обогреваемую емкость и перемешивали в течение 3ч с раствором, содержащим, г/л: обща щелочь 124i каустическа 76J окись алю мини 31. При перемешибанин в пульпу вводили окись кальци в количестве 1 моль на 1 моль окиси апюмвни в осад- ке. Концентраци галли в .растворе после выщелачивани осадка 4,3 г/л. Из полученного раствора галлий извлекали электролизом на жидком гаплиевбм катоде при катодной плотности тока 0,1 А/см Степень извлечени галли составила 96 Полученный металл содержал 99,99 мас«% галли , П р и м е р 3. Исходный алюминатио щелочной раствор (его состав приведен в примере 1) подвергали двухстадийной кар бонизации с получением гидрата окиси алюмини , галлийсодержажего рсадка, растворов,содержащих каустическую и бикарбонатную щелочь, как это показа- но в примере 1. Полученный галлийсодержаИодй осадок смешивали с содо-щелочньшЕ раствором, содержащим 50 г/л каустической щелочи Процесс вели при 130 С в течение двух часов. Содержание галли в растворе увеличилось до 1,0 г/л. Этот раствор упаривали в смеси с бикарбонатным до получени содержани галли в растворе 5,6 г/л, Упаренный раствор карбонизовали (ка это указано в примере 1) до получени концентрата, содержащего 2,5% галли . Концентрат отдел ли от раствора отстаиванием и фильтрованием сгущенной части пульпы, промывали в.одой на фильтре, а затем содержащийс в нем галлий выш лачивали к;аустическим раствором. Дл этого концентрат смешивали с раствором и нагревали до 13О С в течение 1 ч. После фрльтровайи пульпы раствор имел состав, г/л: обща щелочь 146J каустическа 1 l,7j окись алюмини 7 галлий 6,2, Этот раствор обработали окисью кальци до Повьш1ени концентрации каустической щелочи до 60 г/л. Из полученного раствора галлий извлекали цеменг тацНйй на сплаве галли , содержащем 0,3 мас,% алюмини , При степени извле чени 93% был получен металл с содеружением 99,999 кас.% гплпи .
10
737488 П р Hiif е р 4. Исходный алюминатнощелочной padTBOp {его состав приведен в примере 1) подвергали, как это указа но в примере 1, двухстадийной карбонизации , Пслучейньй галийсодержащий осадок смешивали с упаренным раствором со-. держащим в основном,, г/л: обща щелочь 356; каустическа щелочь 66,65 окись алюмини 60,2; галлий 0,57, При этом получали гидрат окиси алюми га , который вьщел ли фильтрованием, .и раствор, содержащийс в основном, г/л: обща щелочь 156J каустическа щелочь 7,2; окись алюмини 3,Г, галлий 0,76, Этот раствор смешивали с раствором, содержащим бикарбонатную щелочь, до достижени в получаемой смеси растворов соде1 жани каустической щелочи 1,4 г/л и указанную смесь упаривали и карбонизовали , как это показано в примере 1, Концевгграт галлн , вьоделенный из раствора, содержал 1,7 мас,%. галли . Галлий из указанного конценгграта переводили в раствор пут ем обработки концентрата известксьвым молоком, из услови перевода всей щелочи, содержащейс в концентрате, в каустическую. Известковое молоко готснвипи путем смещивани электролита (после выделени галли .электролизом) с окисью кальци . Полученный раствор содержал , г/л: обща щелочь 11IJ каустическа щелочь 81J окись алюмини 3O,3j галлнй 4,17, Из этого раствора галлий извлекали цемекргациёй на сплаве галли , содержащем О,05 мае, % алюмини . Степень извлечени галли составила 91%, Полученный металл содержал 99,992мас,% галли , П р и м е р 5, Исходный алюминатнощелочной раствор (его состав указан в примере 1) перерабатьтал1 как это показано в примере 1, .с получением упаренного раствбра, содержащего в основном , г/л: обща щелочь 356; кауст чвска щелочь 66,65, окись алюмини 6О,2, галлий О,57, Упаренный раствор, на)гретый до 9О С, подвергали обработке газом , содержащим 10% двуокиси углерода. Карбонизацию вели до содержани 20Ог/л бикарбонатных соединений щелочных металлов . Образовавшийс осадок, содержащий в основном, масс,%: окись алюмини 65; окись щелочных металлов 11; галлий 1,3 отдел ли фильтрованием и обрабатывали раствором, содержащим 80 г/л каустической щелочи. Обработку вели при 200 С в течение О,5 ч. После фильтровани . пульпы раствор содержал в основном г/л: обща шелочь 137 каустическа щелочь 6, li окись алюмини 2,7| галлий 3,52, Этот раствор корректирова ли окисью натри до содержани каустической щелочи 37 г/л и из него при извлекали гаЬлий цемеагадией на сплаве Галли , содержащем алюминий в количестве б мас,%в При степени извл ;чени галли 93% полученный металл содержал мас,%;. галли , П р и м а р 6, Исходньй алюминатно щелочной раствор полученньй при переработке неф.елина {состав его указан в примере 1), перерабатывали, как это по , казако в примере 1, с получением гаплийсодержашего осадка и раствора, содер сащего каустическую щелочь, Галлийсодержащий- осадок смешивали. с раствором содержащим 30 г/л каусти ческой, щелочи в пересчете на окись натри . Процесс вели при ISO С, ; В результате указанной обработки бы ли получены: гидрат окиси алюмини ,. , удовлетвор ющий требовани м на целэвой проду1ст, и раствор 66де{эжажий в основном, г/л: обща щелочь 115; каустическа щелочь 1,3 окись алюмини 0,8 5J галлий 0,19. Этот раствор упаривали при 130°С путем пропускани его через б;атарею вьтарных аппаратов, В процессе упаривани из раствора вьщал ли карбонаты натри и каЛи , Упаривание производили до начала вы делени гидроалюминатов щелочных ме-галлов . Полученный раствор, содержащий Б основном, г/л: обща щелочь 37,lj каустическа щелочь 90,5j окись алюмини 61,7 галлий 5,4,подвергали карбонизации углекислым газом, . Процесс проводили при 95 С, причем при содержайии каустической щелочи в растворе пульпу сгущали, раздел ли осветленную и сгущенную части и осветленную часть карбониэрвали до содержани бйкарбон.атной, щелочи 60 г/л в nepec4eTa1ia- бикарбонат натри . Получен кый котоентрат после промьшки водой со держал в основном, мас,%: окись алюмини 71 окись натри 9,6J гагахий 3,9, Галлий из концентрата выщелачивали раствором, содержащим, г/л: обща щелочь 18OJ каустическа щелочь 166 После обработки осадка растЬор сЬде1 жал в основном, г/л: обща щвлочь 113j каустическа щелочь 51J окись алюмини 31J галлий 12,1, Из этого раствора галлий извлекали цементацией на сплаве галли , содержащем алюминий в количестве О,5 мас,%. При степени извлечени полученный металл содержал 99,99 мас,% галли . Способ позвол ет при сравнительно не- больщих затратах извлекать галлий из алюминатно-щелочных растворов переработки нефелина, содержащих 0,02-О,ОЗ г/л окиси галли . Достаточно высока эффективность процесса обеспечиваетс используемыми приемами концентрировани гал- ПИЯ, благодар которым содержание галли в растворе перед электрохимическим восстановлением возрастает до 6 г/л (За о . При этом одновременно достигаетс отделение основной массы примесей, что обеспечивает вьюокие технико-экономические показатели процесса электрохиминеского восстановлени галли . Экономическа эффективность способа обеспечиваетс также попутным извлечением в качестве целевых продуктов солей щелочных металлов - соды и поташа. Сроки окупаемости затрат на создание производства мощностью 5-10 т галли в год не превышают 2-3 лет. Формула, изобрете 1, Способ переработки алюминатно-щ&почных растворов, включающий дВухстадийную карбонизацию указанных раство;ров с получением галлийсодержащего осадка и растворов, содержащих каустическую :и бикарбонатную щелочь, с последующим получением галлийсодержащего концентрата и извлечением из нехх галли вьшхелачиванием щапочным раствором и электрохимическим восстановлением, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности процесса, после двухстадийной карбонизации полученный осадок смешивают с растворЪм,. содержащим каустическую щелочь, при температуре 60-20О С с получением обогащенного галлием раствора и осадка гидроокиси алюмини , отдел ют образовавшийс (х;адок,. обогащенный галлием раствор смешивают с раствором, содержащим бикарбонатную щелочь, упаривают и карбонизуют с получением концетгграта гал1373748814
ЛИЯ и раствора, содержащего сопи шелоч-Источники информации,
ных металлов,прин тые во ввимание при экспертизе
2, Способ по п.: 1, о т л и ч а ю-1. Иванова Р В, Хими и технологи
щ и и с там, что концентрат передгалли , М,, Мепгаллурги , 1973,
выщелачиванием промывают водой,s 233-306 (прототна).
Claims (2)
- 35 Формула изобретения1. Способ переработки алюминатно-щелочных растворов, включающий дВухста„ дийкую карбонизацию указанных растворов с получением галлийсодержащего осадка и растворов, содержащих каустическую И бикарбонатную щелочь, с последующим получением галлийсодержащего концентрата и извлечением из него галлия выщела— чиванием шапочным раствором и электрохимическим восстановлением, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса,. после двухстадийной карбонизации полученный осадок смешивают с растворам,, содержащим каустическую щелочь, при температуре 60—200°С с получением обогащенного галлием раствора и осадка гидроокиси алюминия, отделяют образовавшийся осадок, обогащенный галлием раствор смешивают с раствором, содержащим би— карбонатную щелочь, упаривают и карбонизуют с получением концентрата гал13737483 лия и раствора, содержащего соли щелочных металлов.
- 2. Способ по п< 1, о т л и ч a rain и й с я тем, что концентрат перед выщелачиванием промывают водой.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762428005A SU737488A1 (ru) | 1976-12-22 | 1976-12-22 | Способ переработки алюминатно- щелочных растворов |
NO774333A NO150320C (no) | 1976-12-22 | 1977-12-15 | Fremgangsmaate for ekstrahering av gallium fra alkaliske aluminatopploesninger |
PT67420A PT67420B (en) | 1976-12-22 | 1977-12-19 | Method for extraction of gallium from aluminate-alkaline solutions in the production of alumina from aluminium-containing ores |
US05/862,397 US4152227A (en) | 1976-12-22 | 1977-12-20 | Method for extraction of gallium from aluminate-alkaline solutions in the production of alumina from aluminum-containing ores |
CA000293543A CA1136086A (en) | 1976-12-22 | 1977-12-21 | Electrolytic extraction of gallium from alkali metal aluminate including two-stage carbonatation |
SE7714608A SE422959B (sv) | 1976-12-22 | 1977-12-21 | Losningar |
DE2757069A DE2757069C3 (de) | 1976-12-22 | 1977-12-21 | Verfahren zur Abtrennung von Gallium aus den bei der Herstellung von Tonerde aus siliziumreichen, aluminiumhaltigen Erzen, insbesondere Nephelinen, bei einer zweistufigen Carbonisierung anfallenden Produkten |
JP15423177A JPS5653622B2 (ru) | 1976-12-22 | 1977-12-21 | |
MX171839A MX148697A (es) | 1976-12-22 | 1978-01-02 | Metodo mejorado para la extraccion de galio a partir de soluciones aluminato alcalinas en la produccion de alumina a partir de minerales que contengan aluminio |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762428005A SU737488A1 (ru) | 1976-12-22 | 1976-12-22 | Способ переработки алюминатно- щелочных растворов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU737488A1 true SU737488A1 (ru) | 1980-05-30 |
Family
ID=20685892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762428005A SU737488A1 (ru) | 1976-12-22 | 1976-12-22 | Способ переработки алюминатно- щелочных растворов |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4152227A (ru) |
JP (1) | JPS5653622B2 (ru) |
CA (1) | CA1136086A (ru) |
DE (1) | DE2757069C3 (ru) |
MX (1) | MX148697A (ru) |
NO (1) | NO150320C (ru) |
PT (1) | PT67420B (ru) |
SU (1) | SU737488A1 (ru) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5858239A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-06 | Sumitomo Alum Smelt Co Ltd | 金属ガリウムの製造方法 |
CN1035484C (zh) * | 1992-08-28 | 1997-07-23 | 北京科技大学 | 一种从含镓的钒渣中提取镓的方法 |
CN101864525A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-10-20 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种由粉煤灰提取镓的方法 |
CN101838738A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-22 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种由粉煤灰提取镓的方法 |
CN113088724A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-09 | 攀枝花学院 | 提钒尾渣中镓浸出方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2574008A (en) * | 1946-12-30 | 1951-11-06 | Pechiney Prod Chimiques Sa | Method of extracting gallium oxide from aluminous substances |
US2582376A (en) * | 1947-04-05 | 1952-01-15 | Aluminum Co Of America | Process of producing gallium |
US2582377A (en) * | 1947-04-11 | 1952-01-15 | Aluminum Co Of America | Recovery of gallium from alkali metal aluminate solutions |
AT175706B (de) * | 1948-01-23 | 1953-08-10 | Francis Cowles Frary | Verfahren zur Gewinnung von Gallium aus galliumhältigem Rohaluminium |
-
1976
- 1976-12-22 SU SU762428005A patent/SU737488A1/ru active
-
1977
- 1977-12-15 NO NO774333A patent/NO150320C/no unknown
- 1977-12-19 PT PT67420A patent/PT67420B/pt unknown
- 1977-12-20 US US05/862,397 patent/US4152227A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-12-21 JP JP15423177A patent/JPS5653622B2/ja not_active Expired
- 1977-12-21 DE DE2757069A patent/DE2757069C3/de not_active Expired
- 1977-12-21 CA CA000293543A patent/CA1136086A/en not_active Expired
-
1978
- 1978-01-02 MX MX171839A patent/MX148697A/es unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1136086A (en) | 1982-11-23 |
JPS5653622B2 (ru) | 1981-12-19 |
NO150320B (no) | 1984-06-18 |
DE2757069A1 (de) | 1978-07-06 |
PT67420B (en) | 1979-05-22 |
MX148697A (es) | 1983-06-03 |
NO774333L (no) | 1978-06-23 |
US4152227A (en) | 1979-05-01 |
NO150320C (no) | 1984-09-26 |
DE2757069B2 (de) | 1981-04-16 |
PT67420A (en) | 1978-01-01 |
JPS5395116A (ru) | 1978-08-19 |
DE2757069C3 (de) | 1982-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5993759A (en) | Production of lithium carbonate from brines | |
CN110240182B (zh) | 富锂铝电解质的资源化处理方法 | |
CN109095481A (zh) | 一种磷酸铁锂废粉的综合回收方法 | |
CN111268701A (zh) | 一种利用锂云母制备电池级氢氧化锂的方法 | |
RU2749598C1 (ru) | Способ переработки слюдяного концентрата | |
Queneau et al. | Silica in hydrometallurgy: an overview | |
RU2247788C1 (ru) | Способ получения оксида скандия из красного шлама | |
US20220064757A1 (en) | Lithium recovery and purification | |
US4526650A (en) | Method for regenerating pickling acids | |
CN115818675A (zh) | 一种含锂铝废电解质综合利用的方法 | |
SU737488A1 (ru) | Способ переработки алюминатно- щелочных растворов | |
CA1066025A (en) | Method of treating alunite ore | |
US2582376A (en) | Process of producing gallium | |
US4071422A (en) | Process for concentrating and recovering gallium | |
CN114684835B (zh) | 铝工业固废联合处理制备氟化铝产品的方法 | |
CN113249582B (zh) | 一种铝冶金固废的处理方法 | |
CN113697834B (zh) | 提钛渣制备弗里德尔盐的方法和弗里德尔盐 | |
US4135917A (en) | Process for recovering gallium from alkali aluminate solutions resulting from treatment of aluminum-containing ores | |
JPS63496A (ja) | ガリウム電解液の浄液方法 | |
US4421615A (en) | Process for producing metallic gallium | |
CN113106259A (zh) | 一种采用水热矿化方法从含铜污泥中选择性回收铜的方法 | |
US4423009A (en) | Carbonate, sulphate and hydroxide or hydrogen carbonate | |
CN115626773B (zh) | 一种含钙铁铬污泥的综合利用方法 | |
US2833707A (en) | Electrolytic production of alumina | |
US1241966A (en) | Zinc-extraction process. |