粉煤灰中金属镓的回收工艺研究.doc

粉煤灰中金属镓的回收工艺研究从粉煤灰中提取镓工艺研究是国内外一个崭新的课题，目前有关这方面的研究工作甚少。但近年来随着IT技术的发展，半导体材料完成了第一代半导体硅和第二代半导体砷化镓向第三代半导体氮化镓的飞跃，世界各国都在千方百计寻找金属镓新的来源，因此从事这一研究特别具有现实意义。本课题通过文献查阅和一系列的实验工作，对粉煤灰中回收镓工艺条件进行了较全面的研究，取得了一定的科研成果。通过实验，我们对湖南省资兴焦电股份有限公司粉煤灰中的镓的含量进行了测定，测定结果为23．6μg/g。用1：1的盐酸在60℃下与焚烧后的粉煤灰间歇搅拌反应8h，浸出粉煤灰中镓浸出液中浓度为10．9μg/g，浸出率为35．2％；焚烧后不同粒级粉煤灰中镓的含量和浸出率没有明显的不同。为了提高镓的浸出率，本研究在浸出酸溶液中加入HF，研究表明，加入HF后粉煤灰中镓的浸出率可达85％以上，但是由于国家政策和环保的因素，在实际生产中无法采用该方案。针对常规酸对粉煤灰中镓浸出率偏低这一现象，我们通过X-射线、电子探针和扫描电镜对盐酸（和硫酸）浸出反应前后粉煤灰的分析，对盐酸浸出粉煤灰中镓的浸出率低作出了合理的解释。为了达到良好的萃取和洗脱效果，实验对若干种选定的萃取、交换和洗脱树脂进行对比实验研究，选择出CL-TBP树脂作为提取浸出溶液中镓的吸附剂，选择0．5molNH₄Cl/L溶液作为脱洗剂。同时实验对国内外提取金属镓的工艺进行了分析比较，提出了从粉煤灰中生产镓的工艺流程，其主要操作单元由粉煤灰焚烧、酸浸、吸附、淋洗、电解组成。