氧化鋁生產過程中產生的主要固體廢物是赤泥。 作為世界上最大的氧化鋁生產國,中國每年一般產赤泥3000萬噸以上。 但由於目前赤泥利用技術水平低,大部分赤泥無法得到有效利用,導致赤泥堆積現象十分嚴重。 一方面,大量的赤泥佔據了大量的耕地,造成耕地的浪費,另一方面還可能導致鹼滲入地下,汙染地下水,加速生態環境的惡化。
鎵作為一種稀有金屬,由於其獨特的性質和特點,大大擴充套件了其功能和用途,逐步改善了其地位,需求量增加,這與目前的提取工藝形成了鮮明的對比。 因此,需要不斷尋求新的提取方法,不斷提高提取率,以滿足當前供應短缺的問題。 用作廢物的赤泥中含有鎵,為提取鎵提供了新的原料。 從赤泥中提取鎵,不僅利用了赤泥,而且緩解了鎵供不應求的局面。
主要試劑及儀器:樣品取自山西拜耳氧化鋁廠,放置30天,乾燥研磨,將樣品加工成不大於1mm的碎屑。 原料中所含的主要化學成分為()Al20325,4、Si0218 54、CaO20 10、Fe2034 39、Na208 28、Ga2030 017、Ti024 45。
實驗儀器:722分光光度計;FA2004 分析天平;電熱夾套;800型離心除塵器;布氏漏斗;shz-d
水環真空幫浦。
實驗試劑:過氧化氫(p=1 10g ml)。 三氯化鈦(TiC1)溶液:15質量。 硫酸(H:S0)相應稀釋。
氫氧化鈉(NaOH);
鹽酸(HC1)溶液:6mol L應相應稀釋。
丁基羅丹明B溶液:0 40質量分數。
鎵標準溶液A:該溶液1ml含有0 10mg鎵。
鎵標準溶液B:吸取鎵標準溶液A10 00ml置1000ml容量瓶中,用6mol l鹽酸溶液稀釋至刻度,混勻。 該溶液在 1 ml 中含有 1 0txg 鎵(使用時即用即用)。
甲苯。 除非另有說明,否則上述所有試劑均為分析純度,水是蒸餾的。
結論:1)硫酸浸出實驗結果按硫酸濃度、液固比、反應溫度和反應時間的順序進行分析。酸浸的最佳實驗條件為:溫度160oC,濃度12mol l,時間4h,液固比7。
2)由於硫酸的強氧化作用,赤泥表面產物層的形成速度更快,H活性更高,硫酸浸出鎵的浸出率高於單獨鹽酸浸出的鎵。(3)該工藝要提高鎵的浸出率,應控制好硫酸的濃度和用量,硫酸濃度過大,酸鹼消耗量較大,會增加生產成本。 (4)硫酸浸出的浸出渣比鹽酸直接浸出的浸渣大,過濾速度比較慢。 (5)由於赤泥中鎵的含量相對較少,形成沉澱所需的赤泥量較多,產生的沉澱量較少。 因此,這種方法對儀器裝置有很高的要求。