Способ переработки алюминато-щелочных растворов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

1| 734305 (61 ) Допол ни тел ь мое к а вт. с вид- ву— (22) Заивлено22.12,76 (21) 2428006/22-02

? —.—. (51) М. Кл.

С 22 В 58/00 с присоединением заявки.%1Ьеударстввнны6 квмитвт

СССР (23) Приоритет (53) ДК 66 . .87 1.3 (088.8) но делам нзвврвтеиий н вткрытнй

Опубликовано 15.05.80 Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 18.05.80

Х. A. Бадапьянц, A. А. Бельский, Л. М . Буторин, А. Е. Данилина, (72) Авторы А. В. Епютин, И. А. Затуповский, А. И. Зазубин, Р. В. Иванова изобРетени, Е. A Исаков, И. N Костин, A. N. Кунаев, Т. 1. Мипьбергер, П. Ф.Минин, Н. A. Новиков, T. Д. Остапенко, А. В. Передереев, Г. A. Пейкаров, Г. А. Романов, А. И. Симанова? Н. В. Тишевецкая, Г. П. Ткаченко, E. Л. Шалавина, Л. И. Финкельштейн и Н. С, Шморгуненко (7l) Заявителв . Государственный ордена Октябрьской Революции научно- исспедовательский и проектный институт редкометаплической промышленности Тиредмет, Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промьппленностиВАМИ, Институт металлургии и обогащения

А Н Казахской CCP и П икалевс кое производственное гл иноземное объединение (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМИНАТНО-ЩЕЛОЧНЫХ

РАСТВОРОВ

Бель изобретения - повышение эффективности извлечения галлия из растворов

Изобретение относится к гидрометал пургии редких металлов и может быть использовано для извлечения галлия из растворов при комплексной переработке алюминийсодержащих руд, например, нефелинов.

Известен способ переработки алюминатнощелочных растворов, включающий концентрирование галлия карбонизацией, выкручиванием и полиметряческим выпарива10 иием растворов, получение галлийсодержвщего раствора и извлечение из него галлия электрохимическим способом $1). Недостаток известного способа заклю чается в том, что извлечение галлия из

15 растворов, получаемых при комплексной переработке низкокачественных алюминийсодержащих руд, характеризуется низкими техникоэкономическими показателями, т,е. малой скоростью восстаноищния И значительным шламооораэованием.

2 переработки низкокачественных алюминийсодержащих руд.

Поставленная цель достигается тем, что выпаривание ведут до концентрапии каустической щелочи 30-150 г/л, раст» вор коррек|ируют до отношения окиси нат- рия к окиси алюминия 2-10 и обрабатывают сплавом галлия, содержащим алюминий, с получением концентрата и извлечением из него галлия известным способом, Нижний предел концентрации при осу|цествлении выпаривания обеспечивает достижение в растворе такое содержание галлия, при котором он может быть максимально извлечен.

Верхний предел ограничен сортностью промпродуктов, получаемых при выпаривании (сода, поташ) и концеттгрированием примесей, препятствующих электрохимическому восстановлению галлия из раствора.

Корректировку раствора после выпарива ния осуществляют обработкой его продуктами, содержатцими окись и (ипи) гид3 734305 ментов и кальция. 3, 1% алюминия (йо массе). Процесс веродукты вводят в .дут в течение 2 ч. Остальное содержаго, суспензии или ние галлия в растворе составляет 0,2r/л ние этой операции при расходе 13 ед. алюминия на 1 ед. аустический модуль восстановленного галлия. содержание в нем Галпий выделен в виде концентрата с щих восстановле- содержанием галлия 91% (по массе). ный каустический Концентрат растворяют в щелочном содержания окиси нат- растворе, содержащем 120 г/л каустири котором еще воэмо о ческой щелочи. При этом получают расти галлия электрохими- вор, содержащий 100 г/л галлия. Из этом равен 2. Макси маль- ro раствора галлий извлекают цементааметра, равное 10, цией на сплаве галлия с алюминием, со, чтовинтервапека- держащем 6% (по массе) алюминия. Проо

10 процесс идет с is цесс ведут при 60 С в течение 10 ч. . увеличение моду Полученный металл содержиг 99,99%

|вается существенно (по массе) галлия. но значительно удо- Пример 2. Раствор после упактировки растворов. ривания, содержащий, гlп: общей щелочи ки раствор содержит, 2о 340, каустической 50, окиси алюминия

0»400, окиси алю- 42,7, двуокиси кремнйя 0,3 галлия 0,14 и кремния 0,05-0,1 подвергают обработке газом, содержащим 16%,двуокиси углерода. до останым методом оеаж- точного содержания каустической щелооров является обра- 25 чи 10 г/л, затем вновь упаривают. Соом галлия, содер- держание галлия в растворе при этом иния (по массе). возрастает до 2,9 г/л. Полученный растреакция взаимного вор обрабатывают водной суспенэией окив результате кото- си кальция при 90 С в течение 2 ч. ПосО ит из сплава в раст-30 ле отделения кальциевого осадка раствор вора. выделяется в имеет состав, содержащий, г/л, общей ержащего более 90% щелочи 290„каустической щелочи 87,8

1 кг концентрата окиси алюминия 36, галлия 2,17, двуо20 кг алюминия. киси кремния 0,012. т отделяют от раст- çs Полученный раствор пропускают через я с алюминием, аппарат, в, котором проводят его обра- °, содержащем каус- бсггку при 60еС жидким галлием, содеродвергают электро- жащим 0;05% (по массе) алюминия. роокись щелочных эле

При этом указанные и раствор в виде твердо раствора. Осуществле позволяет повысить к раствора и уменьшить примесей, препятствую нию галлия. Минималь модуль, т.е. отношение рия к окиси алюминия, и жен процесс извпе чени чески м восстановление ное значение этого пар выбрано исходя из того устического модуля 2 хорошими показателями ля более 10 не сказь на этих показателях, рожает передел корре

После корректиров г/л: окиси натрия 20 миния 30/40, двуокис галлия 0,3-3,0.

Наиболее эффектнв дения галлия иэ раств ботка растворов сплав жащим 0,02-2% алюм

При этом происходит вытеснения металлов, рой алюминий переход вор, а галлий иэ раст виде. концентрата сод галлия. Для получения галлия расходуют 10

Полученный концентра вора и от сплава гапли растворяют в растворе тическую щелочь, и п химическому восстановлению на сплаве галлия с алюминием, содержащим алюми- 4о ния, например 6% (по массе), или на жидком. галиевом катоде. В обоих случаях получают галлий повышенной чистоты с содержанием основного вещества 99,999,95% (по массе). 45

Пример 1. Раствор после упаривания, содержащий г/л: общей щелочи 350, каустической щелочи 81, окиси алюминия 10, галлия 1,2, двуокиси эО кремния 0,7, обрабатывают окисью кальция при 900С в течение 2 ч. После ой деления кальциевого осадка раствор содержит, r/и: общей щелочи 370, каустической щелочи 113, окиси алюминия 62 галлия 1,2, двуокиси кремния 0,01. Полученный раствор пропускают через аппарат, в котором проводят его обработку при 63 С жидким гаппием, содержащим

Процесс ведут 1 ч 50 мин. Остаточное содержание галлия в растворе0,16г/л

Расход алюминия - 12 г на 1 r восстановленного галлия.

Галлий выделен в виде концентрата с содержанием галлия 93% (по массе). Про цесс извлечения галлия из конценграта ведут аналогично укаэанному в примере

1.

Пример 3. В раствор после уцаривания, содержащий г/л: общей щелочи

390, каустической щелочи 150, окиси алюминия 120, двуокиси кремния 0,8, галлия 3,0, вводят натриевую щелочь с по лучением раствора, в котором отношение окиси натрия к окиси алюминия составляет 3,1. Из полученного раствора гаплий извлекают обработкой его сппавом галлия, содержащим 0,5% (Но массе) алюминия. Процесс ведут 1 ч 35 мин.

Йс гочники информации, принагые во внимание при экспертизе

Способ переработки ашоминатно-щелоч-,го 1. Авторское свидетепьствРСССР ных растворов, вкпючаюший коняентрирова- ¹ 327822 кп. С 22 В 58/ОО, 1969. фор мула из обретени я

Составитель М. Дядею

Редактор E. Дорошенко Техред Л. Теспюк Корректор М. tuapoutM

Заказ 2209/7 Тираж 694 Подписное

I1HHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 7 Я

Остаточное содержанйе гаплия в растворе 0,25 г/л. Fhcxog алюминия - 8 г на

1 г восстаиовпенного галлия. Полученный конпентрат содержит 90,5% галлия.

Из конпентрата металлический галлий попучают аналогично указанным выше способам.

Предлагаемый способ поэвопяет повыаиФь эффективность получения гаплия из промпродуктов переработки низкокачественных ашоминийсодержаших руд за счет более высокого кондентрированяя галлия в процессе упаркя содовых растворов, их очистки с помощью различных доба вок и эффективного способа выделения галлия в 9Q% конпентрат.

4305 6 ние галлия карбонизапией, выкручиванием и политермическим выпариванием раство ров, получение галляйсодержащего раствора и извлечение яз него галпия элек1рохимическим CIloco6oM» o T u ll ч а ю

ht и и с я тем, что, с пелью повышеняя эффективности иэвпечения гаппия иэ рас вворов переработки низкокачественных ааоминийсодержаших руд, выпаривание ieцут до концентрации каустической щепочи

30-150 г/и, раствор корректируют до отношения окиси натрия, и окжи.апюминия 2-10 и обрабатывают сппавом гаалия, содержащим алюминий, с попучением, концентрата и извлечением из него галпия известным способом.