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镓的冶炼和制备工艺优化方案

时间:2023-06-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:镓在地壳中的含量为5×10-4 %~1.5×10-3 %,是典型的稀散金属,它通常以类质同象进入其他矿物,例如铝土矿、闪锌矿、硫化铜矿、锗石、钒钛磁铁矿和煤矿。其中铝土矿中镓含量为0.002%~0.02%,闪锌矿和硫化铜矿含0.01%~0.02%。锗石中镓的含量相对丰富,为0.1%~0.02%,镓在海水中微量存在。镓的主要富集物为铝土矿生成氧化铝过程中的铝酸钠母液,目前全世界的镓有90%从氧化铝生产过程中回收。

镓的冶炼和制备工艺优化方案

固体的金属镓呈淡蓝色,液态金属镓呈银白色,金属镓到2200℃才会气化,其液态区相当宽。镓的沸点高与其晶体结构有关,固体镓存在内部结合力强的原子对,同时原子对之间的结合力相对弱,镓熔化是要克服源自对内部强大的结合力,这需要较高的能量。镓在室温下较稳定,在空气中会氧化,且杂质越多越容易氧化。当表面形成低价氧化物薄膜后,就会形成保护层使其免受继续氧化。

镓在地壳中的含量为5×10-4 %~1.5×10-3 %,是典型的稀散金属,它通常以类质同象进入其他矿物,例如铝土矿闪锌矿、硫化铜矿、锗石、钒钛铁矿和煤矿。其中铝土矿中镓含量为0.002%~0.02%,闪锌矿和硫化铜矿含0.01%~0.02%。锗石中镓的含量相对丰富,为0.1%~0.02%,镓在海水中微量存在。在这些矿物的湿法、火法冶金过程中,镓得以富集。镓冶炼中的关键技术是镓的富集和走向,目前主要是从铝土矿溶出过程、锌冶金过程、铅锌矿选矿过程、锗冶金过程、钛铁矿冶金过程、铝冶金副产物以及煤和刚玉生产中实现的。镓的主要富集物为铝土矿生成氧化铝过程中的铝酸钠母液,目前全世界的镓有90%从氧化铝生产过程中回收。采用拜耳法处理含铝土矿时,Ga3+以Ga(OH)3形态沉淀析出。镓在拜耳法处理铝土矿过程中,晶种分解NaAlO2(含NaGaO2)溶液,产出分解后溶液。经多次循环后,原料中80%~85%的镓富集于种分母液,定期从中抽取部分溶液用以提取镓。湿法炼锌涉及浸出渣、氯化蒸馏提锗过程中利用氯化残液或残渣、铅锌生成方铁矿等过程。镓的提取技术主要包括:电解法、萃取法、离子交换法和膜分离法等,提取过程往往还要多次富集,通常需要多种方法联合使用。(www.xing528.com)

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