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含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法

文檔序號(hào):3270776閱讀:241來源:國(guó)知局
專利名稱:含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種鎵的提取方法,特別是一種含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法。
背景技術(shù)
鎵是一種重要的稀有金屬,其元素符號(hào)為Ga,原子序數(shù)為31,原子量為69. 72,位 于元素周期表IIIA族。鎵有兩個(gè)穩(wěn)定同位素,即69Ga和71Ga,它們?cè)诘貧ぶ械暮坎坏?lppm,而且往往和其他的金屬材料共生。目前金屬鎵的主要來源是生產(chǎn)Al2O3時(shí)的返回母 液,水冶鋅廠產(chǎn)出的浸鋅渣,窯渣,火法提鋅的蒸餾罐渣、塵或爐渣等。因此,目前鎵的提取, 僅在提煉主金屬的生產(chǎn)過程中經(jīng)綜合回收而獲得;例如,現(xiàn)有的在釩渣、粉煤灰、制鋁工業(yè) 中鎵的提取,基本上都是先進(jìn)行其他材料的使用,再對(duì)其廢液中的鎵進(jìn)行回收。目前,瓷土 是用于燒瓷的主要原料,經(jīng)測(cè)定邯邢井田石合子組的瓷土中鎵元素的含量為40ppm,已達(dá)到 工業(yè)開采品位;而瓷土一旦被利用,就不可能再產(chǎn)生含鎵廢物,只有等瓷器使用后再進(jìn)行回 收利用,但又因?yàn)楹坑邢?,回收瓷器煉鎵是不可能的。因而想取利用這部分資源,就必須 在瓷土常規(guī)使用前就把鎵提取出來,而且要做到不影響后續(xù)工作或?qū)罄m(xù)工作影響極小, 也就是要做到對(duì)瓷土中鎵的無傷提取。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法,該提取方法,先提取鎵 后利用瓷土原來的功能,提取瓷土中寶貴鎵元素的同時(shí),也不損壞瓷土原來的功能。本發(fā)明的目的可以通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
本含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法,其特征在于包括如下步驟
(A)取適量瓷土樣品放在坩堝中,然后再將坩堝放入馬弗爐中,控制馬弗爐的溫度為 600°C,并在該溫度下使瓷土樣品活化6小時(shí);
(B)從馬弗爐中取出坩堝,將瓷土樣品冷卻后用濾紙包好,保證瓷土樣品不會(huì)漏出濾 紙,然后將用濾紙包好的瓷土樣品放在砂缸中,再把砂缸放入索氏抽提器的提取管,注意濾 紙筒要緊貼砂缸內(nèi)壁,砂缸既要緊貼提取管內(nèi)壁,又要方便取放,并且濾紙筒的高度不能超 過虹吸管的頂部;
(C)向索氏抽提器底部的燒瓶加入2/3體積的密度為6mol/L的鹽酸溶液,連接好燒瓶、 提取管、回流冷凝管,然后在冷凝管與燒瓶之間加防崩帶,最后往水浴鍋中加入20%的溴化 鋰溶液,其高度超過燒瓶液面,接通冷凝水,加熱,并將水浴溫度控制在100°C ;(D)待燒瓶?jī)?nèi)的鹽酸溶液沸騰后,鹽酸溶液的蒸氣從燒瓶進(jìn)到提取管頂部,經(jīng)冷凝后的 鹽酸溶液回流到砂缸中,浸取瓷土樣品,鹽酸溶液在提取管內(nèi)的高度超過虹吸管頂部時(shí),就 攜帶所提取的物質(zhì)一同從側(cè)面的虹吸管流入燒瓶中,鹽酸溶液就這樣在儀器內(nèi)循環(huán)流動(dòng), 把所要提取的物質(zhì)集中到索氏抽提器下面的燒瓶?jī)?nèi),抽提時(shí)間控制在12小時(shí); (E)首次抽提結(jié)束后,先將整個(gè)索氏抽提器裝置降至室溫,然后打開抽提器,取出砂缸, 并將砂缸在純水中浸兩次,最后取出瓷土晾干,即可做正常瓷土功能使用;
(F)重復(fù)以上步驟抽提十次,抽提溶劑使用第一次抽提完成后索氏抽提器底部燒瓶?jī)?nèi) 的鹽酸溶液,待全部抽提結(jié)束后,采用吸附鎵螯合樹脂對(duì)燒瓶?jī)?nèi)鹽酸溶液中的鎵元素進(jìn)行 吸附和解吸,鎵元素被提取出來。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用瓷土作為鎵的提取材料,并且先提取鎵后利用瓷土原來的 功能,既提取并利用了瓷土中寶貴的鎵元素,也不損壞瓷土原來的功能;提取時(shí)以強(qiáng)酸為溶 劑,提取結(jié)束后瓷土中剩余微量強(qiáng)酸不會(huì)損壞瓷土中的氧化硅,因而對(duì)燒瓷不會(huì)產(chǎn)生影響, 是一種理想的含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法。
具體實(shí)施例方式邯邢井田上石合子組有數(shù)層賦存較好的瓷土,其含鎵量平均為40ppm,已達(dá)到工業(yè) 開采品位,且因?yàn)殒壍膬r(jià)格比較昂貴,且這些地層含鎵總量較高,因而如果能在不損壞瓷土 的前提下提取鎵,不但能夠物盡其用,還能收到較好的經(jīng)濟(jì)效益。本含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法,其特征在于包括如下步驟
(A)取適量瓷土樣品放在坩堝中,然后再將坩堝放入馬弗爐中,控制馬弗爐的溫度為 600°C,并在該溫度下使瓷土樣品活化6小時(shí);
(B)從馬弗爐中取出坩堝,將瓷土樣品冷卻后用濾紙包好,保證瓷土樣品不會(huì)漏出濾 紙,然后將用濾紙包好的瓷土樣品放在砂缸中,再把砂缸放入索氏抽提器的提取管,注意濾 紙筒要緊貼砂缸內(nèi)壁,砂缸既要緊貼提取管內(nèi)壁,又要方便取放,并且濾紙筒的高度不能超 過虹吸管的頂部;
(C)向索氏抽提器底部的燒瓶加入2/3體積的密度為6mol/L的鹽酸溶液,連接好燒瓶、 提取管、回流冷凝管,然后在冷凝管與燒瓶之間加防崩帶,最后往水浴鍋中加入20%的溴化 鋰溶液,其高度超過燒瓶液面,接通冷凝水,加熱,并將水浴溫度控制在100°C ;
(D)待燒瓶?jī)?nèi)的鹽酸溶液沸騰后,鹽酸溶液的蒸氣從燒瓶進(jìn)到提取管頂部,經(jīng)冷凝后的 鹽酸溶液回流到砂缸中,浸取瓷土樣品,鹽酸溶液在提取管內(nèi)的高度超過虹吸管頂部時(shí),就 攜帶所提取的物質(zhì)一同從側(cè)面的虹吸管流入燒瓶中,鹽酸溶液就這樣在儀器內(nèi)循環(huán)流動(dòng), 把所要提取的物質(zhì)集中到索氏抽提器下面的燒瓶?jī)?nèi),抽提時(shí)間控制在12小時(shí);
(E)首次抽提結(jié)束后,先將整個(gè)索氏抽提器裝置降至室溫,然后打開抽提器,取出砂缸, 并將砂缸在純水中浸兩次,最后取出瓷土晾干,即可做正常瓷土功能使用;
(F)重復(fù)以上步驟抽提十次,抽提溶劑使用第一次抽提完成后索氏抽提器底部燒瓶?jī)?nèi) 的鹽酸溶液,待全部抽提結(jié)束后,采用吸附鎵螯合樹脂對(duì)燒瓶?jī)?nèi)鹽酸溶液中的鎵元素進(jìn)行 吸附和解吸,鎵元素被提取出來。
權(quán)利要求
一種含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法,其特征在于包括如下步驟(A)取適量瓷土樣品放在坩堝中,然后再將坩堝放入馬弗爐中,控制馬弗爐的溫度為600℃,并在該溫度下使瓷土樣品活化6小時(shí);(B)從馬弗爐中取出坩堝,將瓷土樣品冷卻后用濾紙包好,保證瓷土樣品不會(huì)漏出濾紙,然后將用濾紙包好的瓷土樣品放在砂缸中,再把砂缸放入索氏抽提器的提取管,注意濾紙筒要緊貼砂缸內(nèi)壁,砂缸既要緊貼提取管內(nèi)壁,又要方便取放,并且濾紙筒的高度不能超過虹吸管的頂部;(C)向索氏抽提器底部的燒瓶加入2/3體積的密度為6mol/L的鹽酸溶液,連接好燒瓶、提取管、回流冷凝管,然后在冷凝管與燒瓶之間加防崩帶,最后往水浴鍋中加入20%的溴化鋰溶液,其高度超過燒瓶液面,接通冷凝水,加熱,并將水浴溫度控制在100℃;(D)待燒瓶?jī)?nèi)的鹽酸溶液沸騰后,鹽酸溶液的蒸氣從燒瓶進(jìn)到提取管頂部,經(jīng)冷凝后的鹽酸溶液回流到砂缸中,浸取瓷土樣品,鹽酸溶液在提取管內(nèi)的高度超過虹吸管頂部時(shí),就攜帶所提取的物質(zhì)一同從側(cè)面的虹吸管流入燒瓶中,鹽酸溶液就這樣在儀器內(nèi)循環(huán)流動(dòng),把所要提取的物質(zhì)集中到索氏抽提器下面的燒瓶?jī)?nèi),抽提時(shí)間控制在12小時(shí);(E)首次抽提結(jié)束后,先將整個(gè)索氏抽提器裝置降至室溫,然后打開抽提器,取出砂缸,并將砂缸在純水中浸兩次,最后取出瓷土晾干,即可做正常瓷土功能使用;(F)重復(fù)以上步驟抽提十次,抽提溶劑使用第一次抽提完成后索氏抽提器底部燒瓶?jī)?nèi)的鹽酸溶液,待全部抽提結(jié)束后,采用吸附鎵螯合樹脂對(duì)燒瓶?jī)?nèi)鹽酸溶液中的鎵元素進(jìn)行吸附和解吸,鎵元素被提取出來。
全文摘要
一種含鎵瓷土中鎵的無傷提取方法,包括如下步驟取瓷土樣品放在坩堝中,入馬弗爐,恒溫600℃活化6小時(shí);將瓷土樣品冷卻后用濾紙包好,放在砂缸中,入索氏抽提器的提取管;向燒瓶?jī)?nèi)加入2/3體積的密度為6mol/L的鹽酸溶液,連接好索氏抽提器,然后在冷凝管與燒瓶間加防崩帶,最后往水浴鍋中加入溴化鋰溶液,接通冷凝水,加熱,水浴溫度為100℃;抽提12小時(shí);首次抽提結(jié)束后,先降至室溫,然后打開抽提器,取出砂缸,并將砂缸在純水中浸兩次,最后取出瓷土晾干;使用首次抽提完成后燒瓶?jī)?nèi)的鹽酸溶液,重復(fù)抽提十次,全部抽提結(jié)束后,吸附、解吸。其優(yōu)點(diǎn)為先提取鎵后利用瓷土原來的功能,實(shí)現(xiàn)了含鎵瓷土中鎵的無傷提取。
文檔編號(hào)C22B3/10GK101805834SQ20101016574
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者孫玉壯, 孟志強(qiáng), 李彥恒, 趙海陸, 鄧小利 申請(qǐng)人:河北工程大學(xué)
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