專利名稱：從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取鎵的離子交換法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種利用螯合樹脂從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取鎵的離子交換法，該方法為全逆流混床離子交換法，可用于金屬鎵的回收，鈾的提取，屬離子交換生產(chǎn)制備，可廣泛的應(yīng)用于濕法冶金行業(yè)當(dāng)中。
背景技術(shù)：
鎵是稀散金屬，但我國資源十分豐富，中國鎵的生產(chǎn)潛能在世界上是較大的，國內(nèi)的競爭也十分的激烈，當(dāng)前，國內(nèi)外的廠商都已經(jīng)意識到在生產(chǎn)鎵的諸多方法中技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)的只有用離子交換法從氧化鋁生產(chǎn)流程中回收金屬鎵，因此，各個生產(chǎn)廠家都在離子交換生產(chǎn)鎵的工藝上和設(shè)備上加大研究投入，不斷地完善和改進(jìn)，以達(dá)到低成本高產(chǎn)出的目的。
離子交換法從氧化鋁生產(chǎn)流程中回收金屬鎵生產(chǎn)難度在于，(1)吸附母液的粘度較大，通過量低，樹脂不易飽和的；(2)淋洗率低，樹脂淋洗不徹底，合格液鎵的濃度低。(3)樹脂在生產(chǎn)成本中的比重較大，設(shè)備選用不合適的話，樹脂一次裝填量較大，加大了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對金屬鎵樹脂法生產(chǎn)中所存在的問題而提供一種從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取鎵的離子交換法。
本發(fā)明的方法可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn)本發(fā)明的從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取鎵的離子交換法采用兩種不同的離子交換設(shè)備從氧化鋁生產(chǎn)中提取鎵，即采用密實移動床吸附，固定床淋洗，飽洗和轉(zhuǎn)型的兩床聯(lián)合的全逆流混床離子交換法，所述方法包括以下步驟
(1)采用密實移動床來吸附原液中的鎵，吸附尾液鎵的濃度為70-110mg/L；空塔線速度控制在20-30m/h；(2)飽洗采用單個固定床，清水洗滌；空塔線速度控制在8-12m/h；(3)樹脂在漂洗塔中漂洗，采用清水洗滌，空塔線速度控制在6-13m/h；(4)淋洗采用多個固定床串聯(lián)逆流淋洗；空塔線速度控制在6-10m/h；(5)轉(zhuǎn)型采用多個固定床串聯(lián)逆流清水轉(zhuǎn)型；空塔線速度控制在6-10m/h；(6)樹脂依次在吸附、飽洗、漂洗、淋洗、轉(zhuǎn)型的設(shè)備中周期性移動。
本發(fā)明中所述吸附過程包括以下步驟樹脂由淋洗塔壓送至吸附塔塔頭，樹脂走向為高進(jìn)低出，每提一次樹脂，樹脂由塔頭向塔底運動一次，塔底樹脂吸附飽和后，放至壓送罐中，用壓縮空氣輸送到飽洗塔內(nèi)進(jìn)行飽洗，飽洗之后，從塔底放入漂洗塔中，漂洗完之后放出，分別進(jìn)入四個淋洗塔中，每個周期放一次樹脂，每次放至一個淋洗塔中；吸附母液逆流而上，為低進(jìn)高出，從吸附塔底進(jìn)入吸附塔，從塔頂溢流而出。
本發(fā)明中所述淋洗、轉(zhuǎn)型兩工藝過程是由多個淋洗塔分別完成，單個塔按順序都要完成淋洗，轉(zhuǎn)型過程；樹脂在淋洗塔內(nèi)不動，完成兩個過程后將樹脂壓送至吸附塔中，壓送完之后的空塔，等待來自漂洗塔的飽和樹脂，然后再開始進(jìn)行淋洗和轉(zhuǎn)型。
本發(fā)明中所述漂洗過程包括以下步驟樹脂放入漂洗塔內(nèi)，從底部通入清水，頂部出液，對樹脂進(jìn)行洗滌；漂洗工藝設(shè)置在淋洗工藝之前。
本發(fā)明的方法在于針對性的采用離子交換設(shè)備，對吸附采用密實床吸附，保證了吸附條件，使樹脂能夠吸附飽和；對淋洗采用了多個固定塔串聯(lián)淋洗，改善淋洗方式，提高淋洗率，使得樹脂能夠淋洗干凈，使樹脂一次裝填量減少，生產(chǎn)成本降低，與現(xiàn)有技術(shù)的移動床和ISEP技術(shù)相比，具有工藝設(shè)備簡單，操作方便，易實現(xiàn)自動化等優(yōu)點。


附圖為本發(fā)明的全逆流混床離子交換法的工藝流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明以下將結(jié)合實施例作進(jìn)一步描述，但并不限制本發(fā)明。
如圖所示，本發(fā)明的從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取鎵的離子交換法采用兩種不同的離子交換設(shè)備從氧化鋁生產(chǎn)中提取鎵，即采用密實移動床吸附，固定床淋洗，飽洗和轉(zhuǎn)型的兩床聯(lián)合的全逆流混床離子交換法。
其具體實例如下實例1本實施例所述的方法包括以下步驟a、吸附過程樹脂由淋洗塔壓送至吸附塔塔頭，樹脂走向為高進(jìn)低出；母液逆流而上，為低進(jìn)高出，從吸附塔底進(jìn)入吸附塔，從塔頂溢流而出；吸附塔采用密實移動吸附，吸附時間1個小時，吸附流量為50m3/h，尾液濃度達(dá)到95mg/L；每提一次樹脂，樹脂由塔頭向塔底運動一次，塔底樹脂吸附飽和后，放至壓送罐中，用壓縮空氣輸送到飽洗塔內(nèi)進(jìn)行飽洗；b、飽洗在飽洗塔中，用清水從下部進(jìn)液，上部出液，對塔中的樹脂進(jìn)行飽洗，空塔線速度控制在10m/h，時間為1個小時；飽洗之后，從塔底放入漂洗塔中漂洗；c、漂洗塔采用清水從漂洗塔底部進(jìn)液，從塔頂溢流出液，水在漂洗塔中流動的速度為空塔線速度控制在9m/s，時間為1個小時；漂洗完之后放出，分別進(jìn)入四個淋洗塔中進(jìn)行淋洗；每個周期放一次樹脂，每次放至一個淋洗塔中；d、淋洗為2-3-4-5號塔4個淋洗塔串聯(lián)淋洗，用淋洗劑從淋洗塔上部進(jìn)液，下部出液，對淋洗塔中的樹脂進(jìn)行淋洗，空塔線速度控制在9.5m/h，時間為1個小時；樹脂在淋洗塔內(nèi)不動，其中5號塔進(jìn)淋洗劑，2號塔出合格液，
e、轉(zhuǎn)型為1-6號淋洗塔，用清水從淋洗塔上部進(jìn)液，下部出液，對淋洗塔中的樹脂進(jìn)行轉(zhuǎn)型，空塔線速度控制在8.5m/h；時間為1個小時；f、完成淋洗和轉(zhuǎn)型兩個過程后將樹脂壓送至吸附塔中，壓送完之后的空塔，等待來自漂洗塔的飽和樹脂，然后再開始進(jìn)行淋洗。
實例2本實施例與實施例1的不同之處在于淋洗采用1-2-3-4號塔4個淋洗塔串聯(lián)淋洗，用淋洗劑從淋洗塔上部進(jìn)液，下部出液，對淋洗塔中的樹脂進(jìn)行淋洗，空塔線速度控制在9.5m/h，時間為1個小時；4號塔進(jìn)淋洗劑，1號塔出合格液。
轉(zhuǎn)型采用5-6號淋洗塔，用清水從淋洗塔上部進(jìn)液，下部出液，對淋洗塔中的樹脂進(jìn)行轉(zhuǎn)型。
實例3本實施例與實施例1的不同之處在于淋洗采用1-2-3-6號塔4個淋洗塔串聯(lián)淋洗，用淋洗劑從淋洗塔上部進(jìn)液，下部出液，對淋洗塔中的樹脂進(jìn)行淋洗，空塔線速度控制在9.5m/h，時間為1個小時；3號塔進(jìn)淋洗劑，6號塔出合格液。
轉(zhuǎn)型采用5-4號淋洗塔，用清水從淋洗塔上部進(jìn)液，下部出液，對淋洗塔中的樹脂進(jìn)行轉(zhuǎn)型。
實例4本實施例與實施例1的不同之處在于吸附過程中的吸附時間1.5個小時，吸附流量為40m3/h，尾液濃度達(dá)到100mg/L；飽洗過程中空塔線速度控制在9m/h，時間為1.5個小時；漂洗過程中水在漂洗塔中流動的速度為空塔線速度控制在9.5m/s，時間為1.5個小時；淋洗過程中的空塔線速度控制在9m/h，時間為1.5個小時；轉(zhuǎn)型過程中的空塔線速度控制在8m/h；時間為1.5個小時。
實例5本實施例與實施例1的不同之處在于吸附過程中的吸附時間1.5個小時，吸附流量為40m3/h，尾液濃度達(dá)到100mg/L；飽洗過程中空塔線速度控制在9m/h，時間為1.5個小時；漂洗過程中水在漂洗塔中流動的速度為空塔線速度控制在9.5m/s，時間為1.5個小時；淋洗采用1-2-3-4號塔4個淋洗塔串聯(lián)淋洗，空塔線速度控制在9m/h，時間為1.5個小時；4號塔進(jìn)淋洗劑，1號塔出合格液；轉(zhuǎn)型采用5-6號淋洗塔，轉(zhuǎn)型過程中的空塔線速度控制在8m/h；時間為1.5個小時。
實例6本實施例與實施例1的不同之處在于吸附過程中的吸附時間1.5個小時，吸附流量為40m3/h，尾液濃度達(dá)到100mg/L；飽洗過程中空塔線速度控制在9m/h，時間為1.5個小時；漂洗過程中水在漂洗塔中流動的速度為空塔線速度控制在9.5m/s，時間為1.5個小時；淋洗采用1-2-3-6號塔4個淋洗塔串聯(lián)淋洗，空塔線速度控制在9m/h，時間為1.5個小時；3號塔進(jìn)淋洗劑，6號塔出合格液；轉(zhuǎn)型采用5-4號淋洗塔，轉(zhuǎn)型過程中的空塔線速度控制在8m/h；時間為1.5個小時。
權(quán)利要求
1.一種從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取鎵的離子交換法，其特征在于采用兩種不同的離子交換設(shè)備從氧化鋁生產(chǎn)中提取鎵，即采用密實移動床吸附，固定床淋洗，飽洗和轉(zhuǎn)型的兩床聯(lián)合的全逆流混床離子交換法，所述方法包括以下步驟(1)采用密實移動床來吸附原液中的鎵，吸附尾液鎵的濃度為70-110mg/L；空塔線速度控制在20-30m/h；(2)飽洗采用單個固定床，清水洗滌；空塔線速度控制在8-12m/h；(3)樹脂在漂洗塔中漂洗，采用清水洗滌；空塔線速度控制在6-13m/h；(4)淋洗采用多個固定床串聯(lián)逆流淋洗；空塔線速度控制在6-10m/h；(5)轉(zhuǎn)型采用多個固定床串聯(lián)逆流清水轉(zhuǎn)型；空塔線速度控制在6-10m/h；(6)樹脂依次在吸附、飽洗、漂洗、淋洗、轉(zhuǎn)型的設(shè)備中周期性移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取鎵的離子交換法，其特征在于所述吸附過程包括以下步驟樹脂由淋洗塔壓送至吸附塔塔頭，樹脂走向為高進(jìn)低出，每提一次樹脂，樹脂由塔頭向塔底運動一次，塔底樹脂吸附飽和后，放至壓送罐中，用壓縮空氣輸送到飽洗塔內(nèi)進(jìn)行飽洗，飽洗之后，從塔底放入漂洗塔中，漂洗完之后放出，分別進(jìn)入四個淋洗塔中，每個周期放一次樹脂，每次放至一個淋洗塔中；母液逆流而上，為低進(jìn)高出，從吸附塔底進(jìn)入吸附塔，從塔頂溢流而出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取鎵的離子交換法，其特征在于所述淋洗、轉(zhuǎn)型兩工藝過程是由多個淋洗塔分別完成，單個塔按順序都要完成淋洗，轉(zhuǎn)型過程；樹脂在淋洗塔內(nèi)不動，完成兩個過程后將樹脂壓送至吸附塔中，壓送完之后的空塔，等待來自漂洗塔的飽和樹脂，然后再開始進(jìn)行淋洗和轉(zhuǎn)型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取鎵的離子交換法，其特征在于所述漂洗過程包括以下步驟樹脂放入漂洗塔內(nèi)，從底部通入清水，頂部出液，對樹脂進(jìn)行洗滌；漂洗工藝設(shè)置在淋洗工藝之前。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取鎵的離子交換法，其特征在于采用兩種不同的離子交換設(shè)備從氧化鋁生產(chǎn)中提取鎵，即利用密實移動床吸附，利用固定床淋洗、飽洗和轉(zhuǎn)型的兩床聯(lián)合的全逆流混床離子交換法，所述方法包括以下步驟(1)吸附采用密實移動床，尾液鎵的濃度為70－110mg/L；(2)飽洗采用單個固定床，清水洗滌；(3)漂洗采用清水洗滌，空塔線速度控制在6－13m/s；(4)淋洗采用多個固定床串聯(lián)逆流淋洗；(5)轉(zhuǎn)型采用多個固定床串聯(lián)逆流清水轉(zhuǎn)型；(6)樹脂依次在吸附、飽洗、漂洗、淋洗、轉(zhuǎn)型的設(shè)備中周期性移動。本工藝方法與現(xiàn)有的移動床和ISEP技術(shù)相比具有設(shè)備簡單，操作方便，且已實現(xiàn)了自動化。
文檔編號C22B3/24GK101067165SQ20071005449
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者馮峰, 于相浩 申請人:馮峰, 于相浩