[其他]強堿性鋁酸鈉溶液中萃取提鎵工藝

在審

• 申請號: 101985000003711
• 申請日: 1985-05-13
• 公開（公告）號: CN1003583B
• 公開（公告）日: 1989-03-15
• 發明（設計）人: 王承明;徐君鎬;李菁華
• 申請（專利權）人: 華東化工學院
• 代理公司: 華東化工學院科研處成果專利科
• 代理人: 盛志范

本發明是關于一種萃取提鎵的工藝，在萃取體系中引入了新的加速劑和改性劑可以分別提高由堿性鋁酸鈉溶液中萃取提鎵的速率和改善分層行為。本發明所用的萃取劑是以７－取代－８－羥基哇啉作為有機相的主要成分，混合醇作改性劑，一種羧酸作加速劑，煤油作稀釋劑組成的有機體系。實驗證明：本發明所采用的萃取體系優于已公開發表用于同一目的體系。

本發明涉及由含鎵的強堿性鋁酸鈉溶液中提取鎵的液-液萃取過程。

目前世界上生產的鎵90%來自鋁礦石，其次來自鉛鋅礦。鋁礦石中含有0.002～0.01%的鎵，相當于Al/Ga比8000～3000。經堿處理后鋁酸鈉溶液中的Al/Ga比下降到400～150。

由堿性鋁酸鈉溶液中提鎵，習用的工藝主要有汞陰極電介法和碳酸化-石灰乳沉淀法兩種。前一方法由于汞的泄漏導致環境污染，在某些國家已被禁止使用;后一方法的流程復雜，鎵回收率低，而且在堿性鋁液中須補充由于碳酸化中和所耗去的苛性堿。近年來國外已研究成功萃取新工藝：法國專利2，277，897號（1974年）、2，307，047號（1975年）以及美國專利4，241，029號（1980年）先后報導了某些采用了7-取代-8-羥喹啉萃取回收鋁酸鈉溶液中的鎵的工藝及其改進。萃取工藝的主要優點是：鎵的回收率高、流程簡單、能耗低。

上述的法國專利2，277，897號（1974年）和2，307，047號（1975年）采用了Kelex100-正癸醇-煤油組成有機相體系，其中Kelex100〔由亞什蘭德（Ashland）公司生產〕是以化合物7-〔3-（5，5，7，7）-四甲基-辛烯基〕-8-羥基喹啉，其結構式為：

作為萃取劑有效成分，正癸醇是作為改性劑的一種純化合物。這一工藝的缺點是：當這一有機相用于由強堿性鋁酸鈉溶液萃取提鎵時，必須在較高的溫度，例如50～60℃下進行，而且即使在這樣的溫度下，萃取平衡時間仍然很長，例如，由通常的拜爾法含鎵約0.1克/升的鋁酸鈉溶液的提鎵平衡時間仍在200分鐘以上。顯然，在這樣高的溫度下操作很不方便，稀釋劑煤油容易揮發，釀成火災，萃取劑也比較容易降解，這樣長的平衡時間必定需用較大的設備和投入大量的價格較貴的萃取劑。這些都是這一工藝的不利因素。

美國專利4，241，029號（1980年）提出了加入一定量的羧酸于上述有機相體系作為加速劑，仍用正癸醇作為改性劑。此專利中列出四個例子，內中三個例子是用含一個叔碳原子的羧酸（商品名稱Versaticacid）作為加速劑。使用了這種加速劑后，萃取可以在室溫下進行，平衡時間縮短到5分鐘。但是，按照美國專利4，241，029所給的條件，進行了一系列的試驗，結果發現：該專利所述的三個實施例中所用的叔碳酸（Versatic acid），在反復使用于萃取提鎵時，經十個萃取、反萃循環后，它的萃取效果，就大幅度下降，萃取率只有77.8%，再使用2～3次，下降至62.7%。所需的平衡時間亦較長，需要5分鐘。按該專利的另一實施例中所用的環烷酸進行試驗，結果發現有機相和水相難于分層。將該專利中所列舉的據稱有效的其他羧酸進行試驗，發現有些羧酸在水相中溶介度很大;有些羧酸萃取時不能分層，有嚴重的第三相;有些則加速作用很小，故實用價值均不大。此外，叔碳酸（Versatic acid）在石油化學工業尚未發展的國家中難于生產，價格也較貴。

總之，美國專利4，241，029，實際上沒有解決萃取提鎵時所存在的問題，不能發揮萃取工藝應有的優點。

為此，本發明的重要目的是找出一種加速效果好，萃取平衡時間短，能在室溫下反復循環使用，價格低廉，易于生產，適用于強堿性鋁酸鈉溶液萃取提鎵的加速劑。

本發明的另一個目的是找出一種價格低廉，分層效果好，能與國產的提鎵萃取劑（N-601）配合使用的改性劑，以取代價格昂貴的純化學藥品正癸醇。

本發明的實驗結果如下：

本發明在試驗中所用的強堿性鋁酸鈉溶液的組成大致范圍如下：

Al₂O₃ 40～70克/升

Na₂O 140～180克/升