Метод за извличане на галий от маточни разтвори и циркулиращи разтвори на байерния процес
Употреба: екстракция на галий от маточни разтвори и циркулиращи разтвори по процеса на Байер за циментиране върху алуминиев галам с предварително пречистване на разтворите от примеси. Същност: маточната течност се третира с CaO в количество 20-60 g/l за 0,5-1,0, последвано от смесване на получената пулпа с циркулиращ разтвор в съотношение (1-0,5): 1 за 0,5-2, 0 часа, последвано от утаяване на целулозата за получаване на пречистен разтвор и калциева утайка; последният е насочен към приготвянето на началната бокситна пулпа от процеса на Байер, а пречистеният разтвор е насочен към екстракцията на галий. 2 раздел.
Изобретението се отнася до цветната металургия, до хидрометалургията на галий и може да се използва за получаване на галий от матерни разтвори и циркулационни разтвори, получени чрез обработка на боксит за алуминий по метода на Байер. Известен е метод за извличане на галий от майката и циркулиращи разтвори на процеса на Байер чрез циментиране върху алуминиев галам с предварително пречистване на тези разтвори от примеси, при който циркулиращият разтвор се охлажда до 58-65 o C с кристализация на сода, арсен, флуор и органични вещества, филтратът се смесва с маточната течност в съотношение 0,9-0,5: 1 и се охлажда до 20-25 o С кристализация на ванадий-фосфорни съединения и след това галий се изолира чрез циментиране последователно върху няколко гала . Недостатъците на този метод са многоетапният характер, използването на скъпо принудително охлаждане на разтвори, като се използва, като правило, екологично вреден фреон, висока остатъчна концентрация на ванадий при почистване на разтвори (0,16-2 g/l V2O5), което увеличава брой циментити и обемът на незавършеното производство, липса на пречистване от силициев диоксид, което намалява извличането на галий с 6-8%. Тези недостатъци на известния метод намаляват извличането на галий и правят производството му скъпо. Известен е и метод за извличане на галий от разтвори на процеса на Байер с пречистване на разтвори от примеси преди възстановяване съгласно американски патент N 442115, приоритет 30.09.81, клас. C 25 C 1/00, публикуван. 20.12.83 г. В съответствие с патента за пречистване на разтвори се използват: принудително охлаждане, последвано от кристализация на соли на ванадий, фосфор, оксалати и др. Окисляване на органични вещества с въздух, въвеждане на сорбент в формата на активен въглен, обработка с вар в количество, еквивалентно на съдържанието на карбонати в разтвори, обработка с натриев сулфид и меден сулфат,
допълнителни остатъци след почистване. Чрез различни комбинации от тези методи се получават технологични режими, при които пречистването на разтвори от примеси осигурява извличане на галий по време на електролиза от 46,1 до 78,4% (чрез разтвор). Недостатъците на този метод са също многоетапността и сложността на процеса на пречистване на разтвора и, като следствие, високото ниво на разходите за производството на галий. По-близо до заявения метод е метод за извличане на галий от циркулиращи и маточни течности от процеса на Байер заедно с. N 510848, който е взет за прототип. Недостатъците на прототипа са многоетапният процес на почистващи разтвори, необходимостта от използване на принудително охлаждане, недостатъчно пречистване от ванадий и липсата на пречистване от силициев диоксид. Освен това, в прототипа, вар, въведена в процеса на Bayer в количество до 4 тегловни% боксит, не участва в проблемите с почистващите разтвори. Тези недостатъци на прототипа намаляват извличането на галий и го правят скъпо за производство. Целта на изобретението е да увеличи извличането на разтвори на галий и да намали разходите за неговото производство. Целта се постига от факта, че основният разтвор се обработва с вар със скорост 20-60 g/l активен калциев оксид в продължение на 0,5-1,0 h, получената пулпа се смесва с циркулиращ разтвор в съотношение 1- 0,5: 1 към матерната течност, отново се разбърква в продължение на 0,5-2,0 часа, декантира се, разтворът се защитава и утайката се изпраща към процеса на Байер и разтворът се циментира. Същността на техническото решение се състои във факта, че вар, въведена в процеса на Байер за технологични цели в количество 3-4% от теглото на боксита, първоначално се използва за комплексно пречистване на циркулиращи и изолирани течности, за да се получи галий. Лаймът се въвежда в маточната течност със скорост 20-60 g/l активен калциев оксид. Матерният разтвор е по-малко концентриран в сравнение с циркулиращия разтвор и следователно каустизацията на карбонатните алкали в него протича по-пълноценно, отколкото в сместа от матерния разтвор и циркулиращия разтвор. Освен това циркулиращият разтвор се смесва с суспензия, състояща се от маточен разтвор и вар, в която присъства вече образуваната фаза на калциев водороден гранат. При тези условия се образува калциев водороден гранат, който се характеризира с високо насищане на силициев диоксид и високи сорбционни свойства. С този режим на инжектиране на реагентите се постига цялостно пречистване на разтвори от ванадий, силициев диоксид, арсен, фосфор, органични вещества. Екстракцията на галий чрез циментиране върху галам алуминий от маточни разтвори и циркулиращи разтвори от процеса на Байер, пречистени по предложения метод, се постига 90%