Способ извлечения галлия из пылей электролиза алюминия
Формула | Описание | Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Формула
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ГАЛЛИЯ ИЗ ПЫЛЕЙ ЭЛЕКТРОЛИЗА АЛЮМИНИЯ, включающий высокотемпературный обжиг пыли с получением галлийсодержащего огарка и последующим его выщелачиванием, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения галлия и отделения его от фтора, огарок перед выщелачиванием подвергают сульфатизации при скорости подачи серной кислоты, равной 0,8-1,2 дм3/кг.ч, а выщелачивание ведут водой.
Описание
Целью предлагаемого изобретения является повышение степени извлечения галлия и отделение его от фтора при переработке пылей электролиза алюминия.
Поставленная цель достигается тем, что в способе извлечения галлия из пылей электролиза алюминия, включающем высокотемпературный обжиг пыли с получением галлийсодержащего огарка и последующим его выщелачиванием, согласно изобретению, огарок перед выщелачиванием подвергают сульфатизации при скорости подачи серной кислоты, равной 0,8-1,2 дм3/кг

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. В пылях электролиза алюминия галлий частично присутствует в виде комплексных фторидов типа Na3GaF6, Na5Ga3F14 и Na13GaG23, которые не разрушаются при высокотемпературном обжиге пыли и плохо растворяются при следующем выщелачивании в минеральных кислотах
При проведении по предлагаемому способу сульфатизации огарка перед выщелачиванием при заданной скорости подачи серной кислоты комплексные фториды галлия вначале разлагаются до образования простых фторидов галлия и фтористого водорода, например, по реакции:
2Na3GaF6+3H2SO4 ___


Далее серная кислота разлагает простые фториды с образованием сульфатов и фтористого водорода. При этом образуется сульфат галлия, хорошо растворимый в воде при последующем водном выщелачивании огарка, за счет чего и происходит повышение степени извлечения галлия.
Таким образом, после высокотемпературного обжига огарок, содержащий практически весь галлий и фтор, поступает по предлагаемому способу на сульфатизацию. При сульфатизации огарка заданной скорости подачи серной кислоты также происходит деление галлия от фтора. Фтор, присутствующий в пылях в основном в виде комплексных фторидов алюминия, при сульфатизации разлагается аналогично комплексным фторидам галлия по реакции:
2Na3Al6+3H2SO4 ___


При этом фтор удаляется в газовую фазу в виде фтористого водорода с последующим улавливанием водой. Галлий после сульфатизации полностью остается в огарке и при последующем выщелачивании переходит в раствор. При этом достигается повышение степени извлечения галлия из исходной пыли в раствор до 91% и высокая степень разделения галлия от фтора с одновременным получением качественного, не содержащего примесей, фторсодержащего продукта фтористоводородной кислоты. Далее эта кислота может быть использована для получения криолита высокого качества, используемого при электролите алюминия.
Повышение скорости подачи серной кислоты более 1,2 дм3/кг

Также повышение скорости подачи кислоты более 1,2 дм3/кг

Уменьшение скорости подачи серной кислоты менее 0,8 дм3/кг

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает:
высокую степень извлечения галлия из исходной пыли 89-91% (по прототипу 47-50%);
высокую степень разделения галлия от фтора за счет полного удаления последнего в газовую фазу;
получение качественного фторсодержащего продукта фтористоводородной кислоты.
П р и м е р 1. 420 г пылей электролиза алюминия состава, мас. Ga 0,075; Al2O3 28,9; Na2O 15,96; C 28,4; F 18,46; CaO 0,53; MgO 0,6; Fе2O3 3,57 подвергали обжигу при 650оС в течение 2 ч. Получили галлийсодержащий огарок массой 294 г следующего состава, мас. Ga 0,107; Al2O3 41,29; Na2O 22,8; MgO 0,86; CaO 0,76; C 3,8; F 24,53; Fе2O3 5,1.
56 г галлийсодержащего огарка направили на сульфатизацию, 33,6 мл серной кислоты (d 1,83 г/см3) подавали со скоростью 0,8 дм3/кг

Получили 360 мл раствора состава, г/л: Ga 145,6 мг/л; Al 13,6; Na 20,81; Mg 0,52; Ca н/о; F 1,14; 36 г кека состава, мас. Ga 0,018; Al2O3 35,03; Na2O 7,42; MgO 0,47; CaO 1,18; C 5,91; F 3,06; 40 мл раствора после улавливания газовой фазы. Содержание F в растворе составляет 305,6 г/л (

Извлечение из исходной пыли составило: галлия в раствор 88,5% фтора в газовую фазу 82,77%
П р и м е р 2. 56 г галлийсодержащего огарка, полученного по примеру 1, направили на сульфатизацию, 33,6 мл серной кислоты (d 1,83 г/см3) подавали со скоростью 1,0 дм3/кг

Полученный галлийсодержащий огарок после сульфатизации выщелачивали водой при соотношении Т: Ж 1:4, температуре 80оС в течение часа.
Получили 354 мл раствора состава, г/л: Ga 151,92 мг/л; Al 13,31; Na 21.43; Mg 0,51; Ca следы; F 1,17; 37,2 г кека состава, мас. Ga 0,016; Al2O3 34,83; Na2O 6,83; MgO 0,48; СaO 1,14; C 5,62; F 2,39; 60 мл раствора после улавливания газовой фазы. Содержание фтора в растворе составило 218,06 г/л (

Извлечение из исходной пыли составило: галлия в раствор 89,63% фтора в газовую фазу 84,16%
П р и м е р 3. 56 г галлийсодержащего огарка, полученного по примеру 1, направили на сульфатизацию, 33,6 мл серной кислоты (d 1,83 г/см3) подавали со скоростью 1,2 дм3/кг

Полученный галлийсодержащий огарок после сульфатизации выщелачивали водой при соотношении Т:Ж 1:4, температуре 80оС в течение часа.
Получили 350 мл раствора состава, г/л: Ga 155,22 мг/л; Al 14,13; Na 21,65; Mg 0,53; Ca н/о; F 1,29; 38 г кека состава, мас. Ga 0,014; Al2O3 32,63; Na2O 6,72; MgO 0,45; CaO 1,12; C 5,6; F 0,74;
50 мл раствора после улавливания газовой фазы. Содержание фтора в растворе составило 249,8 г/л (

Извлечение из исходной пыли составило: галлия в раствор 90,55% фтора в газовую фазу 84,57%
Использование: извлечение галлия из пылей электролиза алюминия. Сущность: пыли подвергают высокотемпературному обжигу, полученный огарок направляют на сульфатизацию при скорости подачи серной кислоты 0,8-1,2 дм3/кг

Заявка
4946776/02, 18.06.1991
Институт металлургии и обогащения АН КазССР
Абишева З. С, Касымова А. С, Жаназаров С. К, Комлев М. Ю, Пономарева Е. И, Истомин С. П
МПК / Метки
МПК: C22B 58/00
Метки: алюминия, галлия, извлечения, пылей, электролиза
Опубликовано: 20.05.1995
Код ссылки
<a href="https://patents.su/0-1811708-sposob-izvlecheniya-galliya-iz-pylejj-ehlektroliza-alyuminiya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ извлечения галлия из пылей электролиза алюминия</a>
Предыдущий патент: Оптический локатор
Следующий патент: Способ определения проницаемости эритроцитов для осмотически активных органических веществ
Случайный патент: Устройство для реверсирования постоянного тока