Комплексная переработка медьсодержащих анодных остатков с получением галлиевого концентрата

• Автор: Дубровин, Павел Викторович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

1.1 Содержание галлия и его распределение в техногенных продуктах при переработке минерального и органического сырья

1.2 Основные технологические методы переработки галлийсодержащих продуктов

1.3 Селективное выделение и концентрирование галлия из растворов выщелачивания исходного сырья

1.4 Очистка галлия

1.5 Извлечение галлия из анодных остатков. Постановка задачи

Глава 2 Исследование кинетики выщелачивание анодных

остатков

2.1 Метод вращающегося диска

2.1.1 Математическое обобщение кинетических данных процесса растворения металлического алюминия

2.2 Метод порошков

2.3 Математическое описание кинетики процесса выщелачивания анодных остатков

Глава 3 Сорбционное выделение и концентрирование галлия из растворов выщелачивания
Глава 4 Утилизация растворов выщелачивания анодных
остатков
Глава 5 Технологическая схема комплексной переработки анодных остатков
6 Выводы
7 Литераз ура
8 Приложение
ВВЕДЕНИЕ


Извлечение галлия в сбросные растворы и суспензии при переработке углей является более высоким, чем его перевод в продукты производства глинозема, используемые для извлечения галлия. Для получения галлийсодержащих возгонов, пригодных для промышленной переработки, сжигание энергетических улей необходимо проводить при относительном недостатке кислорода, что приводит к значительному их недожогу зольность возгонов и снижает показатели удельного теплосъма углей, а значит ухудшает рентабельность использования данного топлива. Г ал л и й содсп жа I пи е шламы. Выщелачивание шлама ведут анодным растворением при температуре С и плотности тока 0,0, Асм2 в анодной камере трехкамерного электролизера. С на второй электрохимической обработкой в катодной камере первой ступени при катодной плотности тока 0,2 0,8 Асм2 и температуре 0 С на третьей дополнительной сорбцией. Электрохимическое восстановление ведут из очищенного раствора в катодной камере второй ступени электролизера при 0,0, Асм2 . Сложность и многостадийностъ предложенной технологии не позволяет перерабатывать галлийсодержащие шламы в промышленных масштабах. Алюминиевые руды. В промышленности приняты два основных способа переработки алюминиевых руд пирометаллургический спекание с содой и известняком гидрохимический автоклавное выщелачивание растворами едкого натра способ Байера. Содержащийся в сырье галлий ведет себя подобно алюминию и при переработке любым из указанных способов на переходит в алюминатный раствор в виде галлата натрия. Б красных и белых шламах остается недоизвлеченный и адсорбированный галлий , извлечение которого признано экономически иецелесообразым . К пирометаллургическим способам относится извлечение галлия из пылей электролиза алюминия, которые подвергают высокотемпературному обжигу . Полученный огарок направляют на сульфатизацию при скорости подачи серной кислоты 0,,2 дм кг ч с последующим выщелачиванием водой. Для извлечения галлия из твердых тонкодисперсных углеродсодержащих отходов алюминиевого производства последние нагревают в окислительной атмосфере со скоростью до 0 Сс1 до температуры, превышающей на 0 С температуру плавления получаемого шлака. Полученные субоксиды возгоняются с последующей конденсацией . Вследствие высокой энергоемкости пирометаллургических способов и использования дорогостоящего оборудования рентабельность этих процессов крайне низка. Для извлечения галлия из байеровских растворов используют следующие способы карбонизация или выкручивание декомпонизация электролиз на ртутном катоде или цементация амальгамой натрия, полученной электролизом щелочного раствора цементация галламой алюминия экстракционно сорбционные методы и др. При выделении гидроксида алюминия из алюминатных растворов карбонизацией происходит обогащение маточных оборотных растворов галлатом натрия некоторый переход галлия в осадок обусловливается изоморфным соосаждением е алюминием, которое зависит от условий процесса. Повышение концентрации галлата в растворе увеличивает соосаждсние, а увеличение щелочности несколько уменьшает его. Степень соосаждения при декомпозиции составляет 2,5 4. Гидратный осадок декомпозеров содержит 0,2 ва и поступает затем на электролиз алюминия. При многократном обороте раствора концентрация галлия повышается до 0,0, гдм3 0а3 отношение Са3 А достигает 0,0,3 в исходном сырье 0,,. При карбонизации алюминатные растворы нейтрализуют посредством насыщения газами, содержащими С каустическая сода Ыа переходит в карбонатную Ыа2С и бикарбонатную НС соду. В результате осаждается гидроксид алюминия. Вследствие большей устойчивости галлатных растворов и большей растворимости 0а3 по сравнению с А процесс осаждения соединений галлия гидроксида ОаОН3 и галлокарбоната натрия МаСа0НгС2Н, сдвинут в область более низкой щелочности. Выделение алюминия полностью завершается к моменту нейтрализации каустической соды и переходу сб в карбонатную, а выделение галлия с этого момента только начинается и завершается в содовобикарбонатной среде. При высоких температурах выделяется только гидроксид галлия в самом конце процесса, когда накапливается бикарбонат, начинает выделяться галлокарбонат мафия.