盐酸浸出氧化铝赤泥回收镓

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.08.011盐酸浸出氧化铝赤泥回收镓王克勤，李生虎，朱国海，宋嘉伟，高燕（太原理工大学材料科学与工程学院，太原030024）摘要：研究了拜耳法赤泥盐酸浸出镓的过程。采用正交试验考察浸出温度、时间、液固比和酸度对镓浸出率的影响。结果表明，在最佳浸出条件下：8mol/L盐酸、液固比4.0、109℃浸出5h，镓浸出率达到95.4%。用50%TBP+50%煤油一次萃取，镓萃取率达到98%。用0.5%食盐水反萃，镓反萃率为96.8%。反萃液用0.5mol/LNaOH溶液中和、过滤、烘干后，固体中镓的质量百分数为4.32%

2、，从赤泥中富集了136倍。镓的总回收率达到85%以上。关键词：拜耳法；赤泥：镓：浸出；回收中图分类号：TF843.1文献标识码：A文章编号：1007-7545（2012）08-0000-00GalliumRecoveryfromAluminaRedMudwithHydrochloricAcidLeachingWANGKe-qin,LISheng-hu,ZHUGuo-hai,SONGJia-wei,GAOYan(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,C

3、hina)Abstract:ThehydrochloricacidleachingprocessofgalliumfromBayerredmudwasstudied.Theeffectsofleachingtemperature,time,ratioofliquidtosolid(L/S)andconcentrationofhydrochloricacidontheleachingrateofgalliumwereinvestigatedwithorthogonaltest.Theresultsshowthattheleachingrateofgalliumis95.4%und

4、ertheoptimumconditionsincludinghydrochloricacidconcentrationof8mol/L,L/S=4.0,5hoursleachingat109℃.Theextractionrateofgalliumreaches98%with50%TBP＋50%kerosene,thestrippingrateofgalliumis96.8%with0.5%saltsolution.Thestrippingsolutionisneutralizedwith0.5mol/LNaOHsolutionandthenfiltratedanddried.

5、Thegalliummasspercentageis4.32%insolidandisenriched136-foldfromtheredmud.Thetotalgalliumrecoveryisabove85%.Keywords:Bayerprocess;redmud;leaching;liquid-solidrate;recovery氧化铝赤泥中含有稀有金属、稀土金属及铝、铁等有价成分，是一种非常有价值的二次资源。在盐酸浸出提取回收氧化钪及其它有价金属时，镓也同时被浸出进入浸出液。目前，全世界有90%的镓是从氧化铝生产过程中回收的。在拜耳法处理铝土矿的过程中，经多次循环后原

6、料中80%~85%的镓富集于种分母液[1]。由于山西的部分氧化铝厂没有设立专门的提取镓的工序，当镓在循环种分母液中达到平衡浓度时发生水解[1-2]，生成Ga2O3或Ga(OH)3，一部分进入到氢氧化铝产品，另一部分进入到赤泥，并在赤泥中得到富集。1试验1.1试验原料样品取自山西某拜耳法氧化铝厂，放置时间30天，烘干磨细后过0.25mm筛，化学成分（%）：Al2O325.40、SiO218.54、CaO20.10、Fe2O34.39、Na2O8.28、REO0.195、Ga2O30.017、TiO24.45、灼减10.60。主要试剂为分析纯盐酸。1.2测定方法[3]氧化钙、氧化铝

7、、氧化铁的测定为容量法，氧化钠为火焰光度法，氧化硅为钼蓝分光光度法，其余为ICP–MS。1.3试验方法将烘干后的氧化铝赤泥放入圆底三口烧瓶中，加回流装置，电动搅拌，加入盐酸搅拌浸出，浸出后抽滤[4]。采用4因素5水平正交试验考察镓的浸出效果[5]。采用最佳条件下的浸出液做了镓的萃取试验。1.4浸出机理铝土矿中的镓主要以类质同象置换形式和吸附形式存在于一水硬铝石中，部分以吸附的形式存在于黏土矿物微粒和铝铁的氢氧化物表面[6]。而氧化铝赤泥中的镓一部分为拜耳法未溶出的镓，另一部分为循环母液中水解