Способ переработки алюминато-щелочных растворов

(53) Д 669. ,87 1.3 (088,8) но делам нзвврвтеннй н вткрытнй(7 ) Заявнтелв . Государственный ордена Октябрьской Революции научно-исспедовательский и проектный институт редкометаллическойпромышленности фТиредметф, Всесоюзный научно-исследовательскийи проектный институт алюминиевой, магниевой и электроднойпромьппленностиВАМИ, Институт металлургии н обогащенияАН Казахской ССР и Пикалевское производственное глиноземное объединение(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМИНАТНО-ЩЕЛОЧНЫХРАСТВОРОВ Цель изобретения - повышение эффективности извлечения галлия из растворов 1Изобретение относится к гидрометал пургии редких металлов и может быть использовано для извлечения галлия из растворов при комплексной переработке апюминийсодержащих руд, например, нефепинов.5Известен способ переработки алюминатнощелочных растворов, включающий концентрирование галлия карбонизацией, выкручиванием и попиметрйческим выпарива 1 О нием растворов, получение галлийсодержащего раствора и извлечение из него галлия эпектрохимическим способом (1.Недостаток известного способа закпю чается в том, что извлечение галлия из15 растворов, получаемых при комплексной переработке низкокачественных алюминий- содержащих руд, характеризуется низкими техникоэкономическими показателями, т,е. малой скоростью восстанокщния И значительным шпамооораэованием. 2переработки низкокачественных алюминийсодержащих руд.Поставленная цель достигается тем,что выпаривание ведут до концентрапиикаустической щелочи 30-150 г/л, раствор коррекируют до отношения окиси нат-рия к окиси алюминия 2-10 и обрабатывают сплавом галлия, содержащим алюминий, с получением конпентрата и извлечением нз него галлия известным способом,Нижний предел концентрации при осуцествлении выпаривания обеспечивает дестижение в растворе такое содержание галлия, при котором он может быть максимально извлечен,Верхний предел ограничен сортностьюпромпродуктов, получаемых при выпаривании (сода, поташ) и концентрированиемпримесей, препятствующих эпектрохимическому восстановлению галлия из раствора.Корректировку раствора после выпаривания осуществляют обработкой его продуктами, содержащими окись и (ипи) гид3 734305ментов и кальция. 0,1% алюминия (йо массе). Процесс веродукты вводят в дут в течение 2 ч. Остальное содержаго, суспензии или ние галлия в растворе составляет 0,2 г/лние этой операции при расходе 13 ед, алюминия на 1 ед,аустический модуль восстановленного галлия,содержание в нем Галпий выделен в виде концентрата сщих восстановпе содержанием галлия 91% (по массе),ный каустический Концентрат растворяют в щелочномсодержания окиси нат- растворе, соде ржащем 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- го раствора галпий извлекают цементааметра, равное 10, цией на сплаве галлия с алюминием, со,чтовинтервапека- держащем 6% (по массе) алюминия. Проо-10 процесс идет с 15 цесс ведут при 60 С в течение 10 ч.. Увеличение моду Полученный металл содержиг 99,99%вается существенно (по массе) галлия.но значительно удо- П р и м е р 2. Раствор после упактировки растворов. ривания, содержащий, г/лф общей щелочики раствор содержит, 2 в 340, каустической 50, окиси алюминия0400, окиси апю,7, двуокиси кремнйя 0,3 галлия 0,14и кремния 0,05-0,1 подвергают обработке газом, содержащим 16%,двуокиси углерода, до останым методом оеаж- точного содержания каустической щедооров является обра чи 10 г/л, затем вновь упаривают. Соом галлия, содер- держание галлия в растворе при этоминия (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. Пос 6ит из сплава в растле отделения кальциевого осадка растворвора. выделяется в имеет состав, содержащий, г/л, общейержашего более 90% щелочи 290 каустической щелочи 87,81 кг концентрата окиси алюминия 36, галлия 2,17, двуо 20 кг алюминия, киси кремния 0,012.т отделяют от раст Полученный раствор пропускают черезлия с алюминием, аппарат, в, котором проводят его обра, содержашем каус- богку при 60 фС жидким галлием, содеродвергают электро- жащим 0;05% (по массе) алюминия. роокись щелочных эпеПри этом указанные ираствор в виде твердораствора. Осуществлепозволяет повысить краствора и уменьшитьпримесей, препятствуюнию галлия. Минимапьмодуль, т.е. отношениерия к окиси алюминия, ижен процесс извле ченически м восстановлениеное значение этого парвыбрано исходя из тогоустического модуля 2хорошими показателямиля более 10 несказьна этих показателях,рожает передел корреПосле корректировг/л". окиси натрия 20миния 30/40, двуокисгаллия 0,3-3,0.Наиболее эффективдения галлия иэ раствботка растворов сплавжащим 0,02-2% алюмПри этом происходитвытеснения металлов,рой алюминий переходвор, а галлий иэ раствиде концентрата содгаллия, Для получениягаллия расходуют 10Полученный концентравора и от сплава гапрастворяют в растворетическую щелочь, и пхимическому восстановлению на сплавегаллия с алюминием, содержащим апюминия, например 6% (по массе), или нажидком. галиевом катоде. В обоих случаяхполучают галлий повышенной чистоты ссодержанием основного вещества 99,999,95% (по массе). 45 П р и м е р 1. Раствор после упаривания, содержащий г/л: общей щелочи 350, каустической щелочи 81, окиси алюминия 10, галлия 1,2, двуокиси50 кремния 0,7, обрабатывают окисью кальция при 90 С в течение 2 ч. После ой деления кальциевого осадка раствор содержит, г/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 галпием, содержащим Процесс ведут 1 ч 50 мин. Остаточное содержание галлия в растворе 0,16 г/л Расход алюминия - 12 г на 1 г 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.П р и м е р 3. В раствор после упаривания, содержащий г/и: 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 сплавом галлия, содержащим 0,5% (Но массе) алюминия. Процесс ведут 1 ч 35 мин,Источники информации,принагые во внимание дри экспертизе Способ переработки апюминатно-щепоч-,20 1. Авторское свндетепьствРСССР ных растворов, вкпючающий конпентрирова М 327822, кп. С 22 В 58/ОО, 1969.формупа изобретения Составитель М. Дядею Редактор Еоорошенко Техред Л. Теспюк Корректор М. ШароюиЗаказ 2209/7 Тираж 694 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 "3 Остаточное содержанйе гаппия в растворе 0,25 г/л. Всход ааоминия - 8 г на 1 г восстаиовпевного галлиа Полученный конпентрат содержит 90,5% галлия.Из конпентрата метаппический галпий попучают анапогично указанным выше способам.Предлагаемый способ поэвопяет повысиФь еффективность попучения гаппия из промпродуктов переработки низкокачественных ашоминийсодержащих руд за счет более высокого концентрирования гаппия в процессе упарки содовых растворов, их очистки с помощью различных доба вок и аффективного способа выдепения гаплия в 9 Д% конпевтрат. 4305 6ние галлия карбонизацией, выкручиванием и попитермическим выпариванием раство ров, получение гаппяйсодержвщего раствора и извлечение яз него гаппия епекфрохимическям способом о т и и ч а ю- Ы и й с я тем, что, с цепью повышения эффективности иэвпечевия гаппия иэ растворов переработки низкокачественных ааомивийсодержащих руд, выпаривание вЬ- цут до концентрации каустической щепочи 30-150 г/п, раствор корректируют до отношения окиси натрия, и окжи ааомвния 2-10 и обрабатывают сппавом гаппия, содержащим ааоминий, с попучением, 15 концентрата и извлечением из него гаппия известным способом.