明矾石中铝钾钪镓的回收方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113528807A(43)申请公布日2021.10.22(21)申请号202110865775.5C22B21/00(2006.01)(22)申请日2021.07.29C22B58/00(2006.01)C22B59/00(2006.01)(71)申请人中国恩菲工程技术有限公司地址100038北京市海淀区复兴路12号(72)发明人刘召波付云枫王玮玮杜国山徐月和李晓艳(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人白雪(51)Int.Cl.C22B1/06(2006.01)C22B3/04(2006.01)C22B3/12(2006.01)C22B3/24(2006.01)C22B3/44(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图2页(54)发明名称明矾石中铝钾钪镓的回收方法(57)摘要本发明提供了一种明矾石中铝钾钪镓的回收方法。该方法包括依次进行的破碎步骤、焙烧步骤、水浸步骤、钪分离步骤、沉铝铁步骤、铝镓浸出步骤、镓吸附步骤和铝回收步骤。焙烧步骤是将破碎料与酸溶液混合后进行焙烧，得到焙烧渣；其中，酸溶液为含有硫酸氢钾和硫酸的水溶液；钪分离步骤中采用含有亚氨基二乙酸官能团或含有＝P(O)OH基官能团的树脂对水浸液中的钪离子进行吸附；镓吸附步骤中采用偕胺肟螯合树脂或氨基羧酸螯合树脂对铝镓浸出液中的镓进行吸附；铝回收步骤中使含铝溶液进行水解反应，得到氢氧化铝。通过上述回收方法，本发明有效提高了明矾石中铝钾的回收率，且同时实现了镓和钪的回收。同时，整个工艺能耗低，易于操作。CN113528807ACN113528807A权利要求书1/3页1.一种明矾石中铝钾钪镓的回收方法，其特征在于，所述回收方法包括以下步骤：破碎步骤：将所述明矾石破碎，得到破碎料；焙烧步骤：将所述破碎料与酸溶液混合后，进行焙烧，得到焙烧渣；其中，所述酸溶液为含有硫酸氢钾和硫酸的水溶液；水浸步骤：将所述焙烧渣进行水浸，得到水浸液和水浸渣；钪分离步骤：采用含有亚氨基二乙酸官能团或含有＝P(O)OH基官能团的树脂对所述水浸液中的钪离子进行吸附，得到钪吸附树脂和除钪后液；解吸所述钪吸附树脂，得到含钪溶液；沉铝铁步骤：将所述除钪后液进行沉铝铁反应，得到铝铁渣和硫酸钾溶液；铝镓浸出步骤：将所述铝铁渣和所述水浸渣混合形成混合渣，采用氢氧化钠水溶液浸出所述混合渣中的铝和镓，得到铝镓浸出液；镓吸附步骤：采用偕胺肟螯合树脂或氨基羧酸螯合树脂对所述铝镓浸出液中的镓进行吸附，得到镓吸附树脂和含铝溶液；解吸所述镓吸附树脂，得到含镓溶液；铝回收步骤：使所述含铝溶液进行水解反应，得到氢氧化铝。2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述焙烧步骤中，每克所述破碎料中所述酸溶液的加入量为0.5～1mL，所述破碎料与所述酸溶液的混合物中所述硫酸氢钾的含量为5～20wt％；优选地，所述酸溶液由硫酸氢钾和硫酸溶液配制而成，且所述硫酸溶液的浓度为50～98wt％。3.根据权利要求2所述的回收方法，其特征在于，所述焙烧过程包括：将所述破碎料与所述酸溶液的混合物进行脱水焙烧，得到脱水物料；其中所述脱水焙烧的温度为80～400℃，时间为5min～3h；将所述脱水物料进行酸化钾化焙烧，得到所述焙烧渣；其中所述酸化钾化焙烧的温度为400～750℃，时间为10min～4h；优选地，所述脱水焙烧过程在微波炉或回转窑中进行，所述酸化钾化焙烧过程在回转窑、流化床或载流焙烧炉中进行。4.根据权利要求1至3中任一项所述的回收方法，其特征在于，所述水浸步骤中，浸出温度为40～100℃，浸出液固比为1～10:1L/kg，浸出时间为10min～4h，浸出酸度pH≤3.5；优选地，所述水浸步骤中，浸出温度为60～80℃，浸出液固比为1.5～4:1L/kg，浸出时间为30min～1h，浸出酸度pH≤3；优选地，所述水浸步骤中，在将所述焙烧渣进行水浸之后，进行第一次固液分离，得到所述水浸液和所述水浸渣。5.根据权利要求1至3中任一项所述的回收方法，其特征在于，所述钪分离步骤中，采用LewatitTP207离子交换树脂、LewatitTP260离子交换树脂或Cyanex272萃淋树脂对所述钪离子进行吸附；优选地，对所述钪离子进行吸附的过程中的pH值控制在1.5～3.2，吸附温度为15～30℃，吸附时间为2min～2h；更优选地，待所述钪离子的吸附过程结束后，先对所述钪吸附树脂进行洗涤，再进行解吸，其中洗涤采用pH值为1～3的硫酸液进行，操作温度为15～30℃，洗涤时间2min～1h；优选地，采用0.1～6M的盐酸或硫酸对所述钪吸附树脂进行解吸，解吸时间为2min～2CN113528807A权利要求书2/3页2h；优选地，在解吸所述钪吸