початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2112813

СПОСІБ ВИЛУЧЕННЯ ГАЛЛИЯ ІЗ РОЗЧИНІВ
ПРИ ПЕРЕРОБЦІ АЛЮМІНІЄВОГО СИРОВИНИ методом спікання

Ім'я винахідника: Скворцов Олександр Юрійович (UA); Фомічов Юрій Олександрович (UA); Полякова О.П.
Ім'я патентовласника: Орендне підприємство "Миколаївський глиноземний завод" (UA)
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1996.11.20

Винахід відноситься до гідрометалургії рідкісних металів, а саме до підвищення ефективності вилучення галію з спікальних розчинів і пульп. Спосіб полягає в добуванні галію з розчинів або пульп сорбцией на Комплексообразующєє іоніте з подальшою десорбцією і отриманням багатого по галію десорбата.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до гідрометалургії рідкісних елементів і може бути використано для вилучення галію з содощелочних і содопоташних розчинів, що утворюються при переробці бокситів і нефелінів на глинозем методом спікання.

Для промислового виробництва галію використовується метод цементації на галламами алюмінію. До недоліків способу відносяться: низька витяг галію (10 - 30%), високий витрата алюмінію на цементацію (13 - 40 г / г одержуваного галію), висока чутливість до домішкового складу вихідного розчину.

Найбільш близьким до пропонованого по технічній сутності і досягається результату є спосіб вилучення галію з розчинів переробки нефелінового сировини і спосіб вилучення галію з розчинів переробки бокситів за методом спікання. Обидва ці способу відрізняються сировиною, основні ж технологічні прийоми практично ідентичні. Ця технологія полягає в тому, що вихідні галлійсодержащіе розчини піддаються одно- або двустадийному карбонізації з отриманням алюмокарбонатного осаду, збагаченого галієм (концентрату). Цей концентрат фільтрується, розчиняється в луги і отриманий електроліт направляється на витяг галію методом цементації. Недоліками способу є многостадийность процесу; наявність малопродуктивних і трудомістких операцій фільтрації великих потоків пульпи; значні втрати галію в ході здійснення процесу (наскрізне витяг галію з розчинів в метал 50 - 70%); висока витрата цементуючого металу (алюмінію) на добуванні галію (9 - 13 г на 1 г галію).

Пропонований винахід направлено на вирішення наступних завдань:

• підвищення ефективності вилучення галію з розчинів, що утворюються при переробці алюмінієвого сировини методом спікання;
• підвищення вилучення галію з розчинів в метал;
• зниження витрат алюмінію в ході цементації галію.

Поставлені завдання досягаються тим, що галій витягують із зазначених вище технологічних розчинів або пульп шляхом сорбції на Комплексообразующєє іоніте, подальшої десорбцией галію кислими розчинами і переробці галлійсодержащіх елюатів. З цих елюатів галій виділяється в осад, осад фільтрується і розчиняється в луги з отриманням галлиевого електроліту, з якого методом цементації або електролізу виділяють металевий галій.

Суть методу полягає в тому, що витяг, відділення від домішок і концентрування галію з спікальних розчинів здійснюється в ході сорбційної процесу. З отриманих після десорбції збагачених по галію і збіднених по домішках елюатів галій виділяється в осад відомими методами (нейтралізацією лужними реагентами, електродіалізом і т.п.). На відміну від прототипу досягається більше витяг галію в концентрат і значно більш високий його вміст в концентраті.

Експериментальні дані по реалізації запропонованого способу наводяться в прикладах

Приклад 1. Розчин після виділення продукционного гідрату, що утворюється при переробці бокситів методом спікання, поташний матковий розчин, що утворюється при переробці нефелінів і розбавлений поташний маточник, після додаткової карбонізації та відділення осаду пропускали через сорбційні колонки, заповнені комплексоутворюючих іонітом. Обсяг ионита в кожному стовпчику - 50 мл, швидкість пропускання розчинів - 100 мл / год (2 уд. Обсягу на годину). Розчин, який випливає з колонок (сорбат), збирали і аналізували на вміст галію, при підвищенні концентрації галію в сорбат вище 20 мг / л сорбцію припиняли. Ємність ионита визначали по його вилученню з розчинів. Отримані дані наведені в табл. 1.

Як видно з наведених результатів, у всіх випадках витяг галію з розчинів дуже висока, вміст галію в сорбат не перевищує 0,015 г / л.

Приклад 2. Іоніт, насичений в умовах прикладу 1 п. 2 промили водою і десорбувати в противотоке розчином сірчаної кислоти (концентрацією 100 г / л). Після пропускання 1,5 уд. обсягів (75 мл) розчину сірчаної кислоти зі швидкістю 1 уд. обсяг в годину отриманий кислий десорбат і ионит аналізували. Результати досвіду приведені в табл. 2.

З даних табл. 2 випливає, що в наведених умовах досягається високий ступінь вилучення галію в десорбат, значне відділення галію від алюмінію (співвідношення Al ₂ O ₃ / Ga в вихідному Поташня маточнике понад 100, а в десорбате - близько 4). Відзначимо і, що скорочення обсягу галлійсодержащего розчину в результаті циклу сорбція-десорбція в 6,7 рази, витяг Ga в десорбат - 94,7% (з вихідного калієвого маточника).

Приклад 3. Отриманий в прикладі 2 кислий десорбат нейтралізували розчином лугу (22 г / л) до pH 6,6. Температура осадження 60 ^{o C,} час 1 ч. Отриманий осад відфільтровують під вакуумом, промили водою і розчинили (у вологому стані) в розчині NaOH концентрацією 300 г / л. З отриманого електроліту витягли галій цементацией на галламами алюмінію (вміст алюмінію в галламами 0,4%) протягом 12 год. Склади утворюються промпродуктов наведені в табл. 3.

Витяг галію з десорбата в електроліт перевищило 99%, а в метал - 98,3%. Зміст галію в концентраті і відповідно в електроліті значно більше, ніж за способом-прототипу, (максимальний вміст Ga в концентраті - 0,23%, а в електроліті 0,7 - 1,5 г / л). Витрата цементуючого металу (гранульованого алюмінію) за пропонованим способом склав 2,4 г на 1 г одержуваного галію, по прототипу 9 - 13 г / г. Крім цього, в результаті використання більш концентрованих по галію електролітів підвищується продуктивність цементації. Так, за способом-прототипу продуктивність складає 1 - 1,5 кг / м ² · добу, тоді як за запропонованим способом - 7-8 кг / м ² · добу. Наскрізне витяг галію з вихідних розчинів в метал, розраховане за даними наведених прикладів, перевищує 93%, по прототипу - 50 - 70%.

Приклад 4. Іоніт, насичений в умовах прикладу 1 п. 1, десорбувати сірчаною кислотою, як зазначено в прикладі 2, потім брали в облогу концентрат, розчиняли його і цементировали галій відповідно до параметрів, наведеними в прикладі 3. Отримані результати наведені в табл. 4.

Видно, що і в разі використання маткових розчинів від переробки бокситів методом спікання досягаються більш високі показники процесу вилучення галію по всіх операціях в порівнянні з прототипом.

Таким чином, пропонований спосіб вилучення галію дозволяє підвищити ступінь вилучення галію з технологічних розчинів; отримати більш багаті по Ga концентрати; значно підвищити показники при отриманні металевого галію на цементації.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Спосіб вилучення галію з розчинів при переробці алюминийсодержащего сировини методом спікання, що включає отримання галлиевого концентрату, його розчинення в лужному розчині і цементацію галію, що відрізняється тим, що галій витягується з розчинів і пульп безпосередньо або після додаткового виділення з них алюмінію карбонізацією сорбцией на компрексообразующем іоніте з подальшої десорбцией.

Версія для друку
Дата публікації 16.03.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів