CN102676829A - 一种刚玉烟尘的回收处理方法 - Google Patents

一种刚玉烟尘的回收处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102676829A
CN102676829A CN2012101203428A CN201210120342A CN102676829A CN 102676829 A CN102676829 A CN 102676829A CN 2012101203428 A CN2012101203428 A CN 2012101203428A CN 201210120342 A CN201210120342 A CN 201210120342A CN 102676829 A CN102676829 A CN 102676829A
Authority
CN
China
Prior art keywords
corundum
flue dust
recovery
gallium
treatment method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012101203428A
Other languages
English (en)
Inventor
李旺兴
路培乾
尹中林
李晓萍
韩东战
杨巧芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aluminum Corp of China Ltd
Original Assignee
Aluminum Corp of China Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aluminum Corp of China Ltd filed Critical Aluminum Corp of China Ltd
Priority to CN2012101203428A priority Critical patent/CN102676829A/zh
Publication of CN102676829A publication Critical patent/CN102676829A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种从刚玉烟尘中提取镓的方法，其特征在于在一定的搅拌速度和温度下用稀硫酸直接浸取刚玉烟尘，液固分离后，按一定的相比加入萃取剂萃取镓，萃余液经浓缩降温，结晶析出KAl(SO4)2·12H2O，经溶解、中和、沉淀、分离得到Al(OH)3和K2SO4。硫酸浓度为5%～50%，温度为50℃～150℃，液固比为1～20，时间10min～720min，Al(OH)3沉淀pH值为：2～7，萃取体系有TBP（磷酸三丁酯）-煤油、P204（二-（2-乙基己基）磷酸）-煤油-YW100（C7~C9羟肟酸）、TOA（三辛胺）-煤油等体系。用本发明处理刚玉烟尘提取镓，具有易操作，镓提取率高、能耗低、对环境污染小、成本低、工艺简便、副产品易回收等优点。

Description

一种刚玉烟尘的回收处理方法
技术领域
一种刚玉烟尘的回收处理方法，涉及一种综合回收刚玉烟尘中的有价成份的方法。
背景技术
刚玉烟尘是棕刚玉生产过程中，电弧炉高温冶炼排放的烟尘，其成分随着生产原料及工艺的的不同，差异很大。棕刚玉烟尘来源主要有两部分：(1)原料和配料的机械尘。如煅烧铝矾土碎块中的矿物料、铁屑表面的氧化铁粉、无烟煤中的细煤粉和周围环境中吸入的粉尘粒子等。(2)电弧炉高温冶炼过程中产生的化学尘。按刚玉产量估算，我国每年的刚玉烟尘量约4～6万t。大量高浓度烟尘的排放，对环境、生态造成严重危害。随着各种环保法规的陆续出台和对环境保护的重视，我国新建的大型刚玉冶炼炉均设计了除尘***。随着除尘***投入运行，大量烟尘的收集及堆放，将给工厂造成新的危害。所以对刚玉烟尘的研究及利用是烟尘收集后提出的一个新课题。
镓是一种很重要的稀散金属，作为半导体化合物，特别是砷化镓，广泛应用于电子工业及其他高科技领域，如集成电路、信息存储、微波器件、远程通讯、太阳能电池等。随着高科技领域的飞速发展，被誉为“电子金属”的镓将会受到越来越重视。
镓在地壳中的含量为0.0005%～0.0015%，是典型的稀散金属。很少形成有工业价值的独立矿床，它通常以类质同象进入到铝土矿、闪锌矿、硫化铜矿、锗石、钒钛磁铁矿和煤中。经研究发现：铝土矿中镓含量在0.003%～0.01%，闪锌矿和硫化铜矿约含镓0.01%～0.02%，锗石中含镓0.1%～0.8%。由于镓在这些矿石中含量非常低，因此迄今为止镓的生产都是其他金属产品的副产物。其中近90%的镓是从氧化铝生产中回收的，约10%是从湿法炼锌渣中回收的。
在刚玉烟尘中镓得到富集，含量达到0.15%左右，是铝土矿中镓含量（平均0.008%）的15倍多，是一种新的镓资源。如何从中经济地提取镓及其他有价元素，不仅具有显著的经济效益，而且环境效益也很大。
目前，从刚玉烟尘中提取镓的报道有：盐酸-萃取法工艺提镓；CaCO3+K2CO3+烟尘高温烧结法提镓。用盐酸-萃取法工艺处理刚玉烟尘提取镓，主要存在环境污染严重，镓提取率低，副产品难以回收等缺点。CaCO3+K2CO3+烟尘高温烧结法提镓，由于需要高温焙烧工序，目前燃料价格高，导致能耗高、成本高，工艺复杂。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能够有效提高镓提取率，工艺简单易操作，环境污染小，有效降低能耗和成本，并能综合回收其他有价成分的刚玉烟尘的回收处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于其过程是采用硫酸溶液浸出刚玉烟尘，浸出液进行萃取提镓，萃余液经浓缩降温，结晶析出钾明矾KAl(SO4)2·12H2O，结晶析出的KAl(SO4)2·12H2O经溶解、中和、沉淀、分离得到Al(OH)3和K2SO4。
本发明的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于所述的浸出过程的硫酸溶液的浓度为5%～60%。
本发明的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于所述的浸出过程的浸出固液比mL/g为1～20：1。
本发明的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于所述的浸出过程的浸出时间10min～720min。
本发明的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于所述的浸出过程的浸出温度为为50℃～150℃。
本发明的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于浸出后的浸出液的分离方式为：沉降分离、带压过滤或常压过滤。
本发明的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于所述的浸出液进行萃取提镓的萃取体系包括：TBP（磷酸三丁酯）-煤油、P204（二-（2-乙基己基）磷酸）-煤油- YW100（C7~C9 羟肟酸）、TOA（三辛胺）-煤油等萃取体系。
本发明的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于所述的萃余液结晶得到的钾明矾用水溶解后，在用氢氧化钾溶液中和生成Al(OH)3沉淀的pH值为：3～6。
本发明的方法用硫酸浸取刚玉烟尘中的镓、铝、钾等有价成分，用TBP（磷酸三丁酯）-煤油、P204（二-（2-乙基己基）磷酸）-煤油- YW100（C7~C9 羟肟酸）、TOA（三辛胺）-煤油等萃取体系萃取镓，萃余液经浓缩降温结晶可得到钾明矾（KAl(SO4)2·12H2O）。结晶析出的KAl(SO4)2·12H2O可经溶解、中和、沉淀、分离得到Al(OH)3和K2SO4。具有易操作，镓提取率高、能耗低、对环境污染小、成本低、工艺简便、副产品易回收等优点。
具体实施方式
一种刚玉烟尘的回收处理方法，其过程是采用硫酸溶液浸出刚玉烟尘，浸出液进行萃取提镓，萃余液经浓缩降温，结晶析出钾明矾KAl(SO4)2·12H2O，结晶析出的KAl(SO4)2·12H2O经溶解、中和、沉淀、分离得到Al(OH)3和K2SO4。
结合实例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种刚玉烟尘料，其化学组成如表1。
表1  刚玉烟尘化学成分
Figure 89605DEST_PATH_IMAGE001
 将上述刚玉烟尘料与5%硫酸按液固比（mL/g）为10的比例混合，在60℃温度下，搅拌加热溶出4h，趁热进行液固分离，滤液和残渣分别送样分析。镓的溶出率为80.95%，溶出液中Ga浓度为：0.081g/L。
实施例2
一种刚玉烟尘料，其化学组成如表2。
表2 刚玉烟尘化学成分
Figure 294934DEST_PATH_IMAGE002
 将上述刚玉烟尘料与15%硫酸按液固比（mL/g）为10的比例混合，在90℃温度下，搅拌加热溶出2h，趁热进行液固分离，滤液和残渣分别送样分析。镓的溶出率为83.33%，溶出液中Ga浓度为：0.10g/L。
实施例3
一种刚玉烟尘料，其化学组成如表3。
表3  刚玉烟尘化学成分
 
Figure 109306DEST_PATH_IMAGE003
 将上述刚玉烟尘料与25%硫酸按液固比（mL/g）为5的比例混合，在110℃温度下，搅拌加热溶出2h，趁热进行液固分离，滤液和残渣分别送样分析。镓的溶出率为84.52%，溶出液中Ga浓度为：0.20g/L。
实施例4
  一种刚玉烟尘料，其化学组成如表4。
表4  刚玉烟尘化学成分
 将上述刚玉烟尘料与30%硫酸按液固比（mL/g）为5的比例混合，在150℃温度下，搅拌加热溶出1h，趁热进行液固分离，滤液和残渣分别送样分析。镓的溶出率为88.89%，溶出液中Ga浓度为：0.27g/L。
实施例5
在Ga浓度为0.20g/L、硫酸浓度25%的溶出液中，加入KCl溶解后（使溶液中KCl浓度为250g/L），按水相/有机相比为2：1，加入20%TBP（磷酸三丁酯）+80%磺化煤油，在50℃温度下萃取10min。反萃时有机相：水相为3:1，反萃液为5%NaOH溶液。分别取萃原液、萃余液和反萃液进行分析。镓的萃取率达99.5%，反萃率达95.8%。
实施例6
在Ga浓度为0.20g/L、硫酸浓度25%的溶出液中，加入KCl溶解后（使溶液中KCl浓度为250g/L），按水相/有机相比为2：1，加入 20%P204（二-（2-乙基己基）磷酸）+78%磺化煤油+2%YW-100（C7~C9 羟肟酸），在45℃温度下萃取12min。反萃时相比1:1，反萃液为5%NaOH溶液。分别取萃原液、萃余液和反萃液进行分析。镓的萃取率达95.6%，反萃率达93.5%。
实施例7
把Ga浓度为0.10g/L、硫酸浓度15%的溶出液，浓缩2.5倍，在室温（22℃）结晶，经液固分离，分别分析固相和液相成分，结晶中Al占48.6%，K占79.8%，Ga占34.5%，Fe占10.53%。

Claims (8)

1.一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于其过程是采用硫酸溶液浸出刚玉烟尘，浸出液进行萃取提镓，萃余液经浓缩降温，结晶析出钾明矾KAl(SO4)2·12H2O，结晶析出的KAl(SO4)2·12H2O经溶解、中和、沉淀、分离得到Al(OH)3和K2SO4。
2.根据权利要求1所述的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于所述的浸出过程的硫酸溶液的浓度为5%～60%。
3.根据权利要求1所述的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于所述的浸出过程的浸出固液比mL/g为1～20：1。
4.根据权利要求1所述的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于所述的浸出过程的浸出时间10min～720min。
5.根据权利要求1所述的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于所述的浸出过程的浸出温度为为50℃～150℃。
6.根据权利要求1所述的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于浸出后的浸出液的分离方式为：沉降分离、带压过滤或常压过滤。
7.根据权利要求1所述的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于所述的浸出液进行萃取提镓的萃取体系包括：TBP（磷酸三丁酯）-煤油、P204（二-（2-乙基己基）磷酸）-煤油- YW100（C7~C9 羟肟酸）、TOA（三辛胺）-煤油等萃取体系。
8.根据权利要求1所述的一种刚玉烟尘的回收处理方法，其特征在于所述的萃余液结晶得到的钾明矾用水溶解后，在用氢氧化钾溶液中和生成Al(OH)3沉淀的pH值为：3～6。
CN2012101203428A 2012-04-24 2012-04-24 一种刚玉烟尘的回收处理方法 Pending CN102676829A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101203428A CN102676829A (zh) 2012-04-24 2012-04-24 一种刚玉烟尘的回收处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101203428A CN102676829A (zh) 2012-04-24 2012-04-24 一种刚玉烟尘的回收处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102676829A true CN102676829A (zh) 2012-09-19

Family

ID=46809374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012101203428A Pending CN102676829A (zh) 2012-04-24 2012-04-24 一种刚玉烟尘的回收处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102676829A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103103339A (zh) * 2012-12-19 2013-05-15 紫金矿业集团股份有限公司 一种从明矾石精矿中选择性回收明矾和镓的方法
CN103320611A (zh) * 2013-06-09 2013-09-25 中南大学 一种从含镓和锗的高酸浸出液中选择性萃取镓和锗的方法
CN111020205A (zh) * 2019-12-19 2020-04-17 伊川龙泉东风磨料磨具有限公司 一种刚玉烟尘高值化综合利用方法
CN113862484A (zh) * 2021-09-24 2021-12-31 武汉科技大学 一种从棕刚玉烟尘中高效提取镓的方法
CN117965914A (zh) * 2024-03-28 2024-05-03 赣南科技学院 一种从锌置换渣硫酸浸出液中萃取分离镓和锗的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1312390A (zh) * 2001-02-18 2001-09-12 蒋黔忠 一种用低硅铁生产金属镓的工艺及其装置
CN101941015A (zh) * 2009-07-07 2011-01-12 贵州海天铁合金磨料有限责任公司 从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法及装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1312390A (zh) * 2001-02-18 2001-09-12 蒋黔忠 一种用低硅铁生产金属镓的工艺及其装置
CN101941015A (zh) * 2009-07-07 2011-01-12 贵州海天铁合金磨料有限责任公司 从棕刚玉烟尘中生产粉体矿物外加剂的方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李裕后: "从烟化炉渣中回收镓的研究概况", 《有色矿冶》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103103339A (zh) * 2012-12-19 2013-05-15 紫金矿业集团股份有限公司 一种从明矾石精矿中选择性回收明矾和镓的方法
CN103103339B (zh) * 2012-12-19 2015-07-22 紫金矿业集团股份有限公司 一种从明矾石精矿中选择性回收明矾和镓的方法
CN103320611A (zh) * 2013-06-09 2013-09-25 中南大学 一种从含镓和锗的高酸浸出液中选择性萃取镓和锗的方法
CN103320611B (zh) * 2013-06-09 2014-09-17 中南大学 一种从含镓和锗的高酸浸出液中选择性萃取镓和锗的方法
CN111020205A (zh) * 2019-12-19 2020-04-17 伊川龙泉东风磨料磨具有限公司 一种刚玉烟尘高值化综合利用方法
CN111020205B (zh) * 2019-12-19 2021-12-28 伊川龙泉东风磨料磨具有限公司 一种刚玉烟尘高值化综合利用方法
CN113862484A (zh) * 2021-09-24 2021-12-31 武汉科技大学 一种从棕刚玉烟尘中高效提取镓的方法
CN117965914A (zh) * 2024-03-28 2024-05-03 赣南科技学院 一种从锌置换渣硫酸浸出液中萃取分离镓和锗的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102206755B (zh) 一种从钕铁硼废料中分离回收有价元素的方法
Chen et al. Recovery of bismuth and arsenic from copper smelter flue dusts after copper and zinc extraction
CN101463427B (zh) 一种从钴白合金中回收有价金属的方法
Wang et al. Toward greener comprehensive utilization of bastnaesite: Simultaneous recovery of cerium, fluorine, and thorium from bastnaesite leach liquor using HEH (EHP)
CN101660054B (zh) 从铅锌冶炼后的废渣中提取金属铟的方法
CN102676829A (zh) 一种刚玉烟尘的回收处理方法
CN103397213A (zh) 包头稀土矿混合碱焙烧法分解提取稀土方法
CN102796876A (zh) 利用钛渣氯化废弃物提取氧化钪的方法
CN103834805A (zh) 一种钴铜白合金浸出二价钴的方法
CN103589872A (zh) 从赤泥炉渣中回收钛的方法
CN102897810A (zh) 一种利用粉煤灰生产氧化铝的方法
CN102851502B (zh) 一种萃取分离铍的方法
CN103342375A (zh) 从粉煤灰中回收氧化铝、二氧化硅及其它金属成分的方法
CN102168172B (zh) 一种从硼铁矿中提取并分离硼-铁-镁的工艺
CN103952562A (zh) 一种铁矾渣综合利用方法
CN103131873B (zh) 利用混酸分离铝质岩中的锂元素并制备碳酸锂的方法
CN102417990A (zh) 一种从电尘灰真空富集稀散金属镓的方法
CN105331811A (zh) 一种提取多金属共伴生钽铌矿中钽铌及稀土元素的方法
CN103498047A (zh) 一种石煤氧化焙烧后碱浸提钒的工艺
CN101987733A (zh) 一种从锂云母处理液中分离钾铷的方法
CN103589871A (zh) 从赤泥炉渣中回收铝的方法
CN108251638B (zh) 一种从含锂的金绿宝石型铍矿石中提取锂铍的方法
CN104451169B (zh) 铁矿烧结烟尘灰有价元素的提取工艺
CN103882228A (zh) 从铟冶炼***萃余液中富集回收镓锗的方法
CN102703737B (zh) 一种从含铼料渣中提取分离铼的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120919