本申請涉及冶金，尤其涉及一種回收石灰渣中金屬鎵的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、在鎵生產(chǎn)工藝中，從母液中提鎵的方法主要為樹脂吸附法，利用樹脂上特殊官能團(tuán)可以與鎵離子相互作用，再用脫附液將鎵離子從樹脂上置換出來，從而將母液中的鎵離子提取出來。但由于樹脂不僅能與鎵離子發(fā)生相互作用，還能與其他雜質(zhì)元素發(fā)生相互作用，如：有機(jī)物、釩、s2-等也會(huì)隨之進(jìn)入后續(xù)工序。

2、為了去除雜質(zhì)，提高溶液質(zhì)量，保證生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行及產(chǎn)品質(zhì)量，在除雜階段需添加生石灰，使其在槽內(nèi)充分反應(yīng)后經(jīng)板框壓濾機(jī)過濾，濾餅用水沖洗后卸餅，濾餅外排并集中存放，即石灰渣。在工藝上雖然對板框?yàn)V餅進(jìn)行了洗滌，但洗滌效果一般，石灰渣中回收的鎵量有限，通常濾餅洗滌的方式為：濾餅留在板框壓濾機(jī)濾板內(nèi)部，利用75℃熱水沖洗1-2遍。由于濾餅結(jié)塊分部于板框壓濾機(jī)濾板之間無法分散，濾餅中鎵富液殘留較多，導(dǎo)致石灰渣含鎵量仍然較高，平均為2.0%，每年約1.5噸鎵隨石灰渣一起流失，造成較大的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的目的是為解決上述問題而提供一種回收石灰渣中金屬鎵的裝置及方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請的技術(shù)方案為：

3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N回收石灰渣中金屬鎵的裝置，包括反應(yīng)釜，所述反應(yīng)釜的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有攪拌架，所述攪拌架上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有攪拌輪，所述攪拌輪沿指向所述攪拌架的攪拌中心彈性滑動(dòng)設(shè)置；所述攪拌輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中抵接所述反應(yīng)釜的內(nèi)周壁，所述反應(yīng)釜的內(nèi)壁垂直所述攪拌架軸線方向的截面為橢圓形。

4、優(yōu)選的，所述攪拌架包括徑向設(shè)置的第一連接桿和第二連接桿，所述第一連接桿與第二連接桿彈性套設(shè)連接，所述攪拌輪轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述第二連接桿遠(yuǎn)離所述第一連接桿的一端。

5、優(yōu)選的，所述攪拌輪包括連接柄和連接軸，所述連接柄呈十字狀，所述連接柄的中心與所述第二連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述連接軸的端部連接所述連接柄的端部；所述連接軸上鉸接設(shè)有壓接部，所述反應(yīng)釜的內(nèi)周壁上設(shè)有與所述壓接部配合的凸起。

6、優(yōu)選的，所述壓接部包括若干沿所述連接軸軸向間隔排布的壓接單元，所述壓接單元包括沿所述連接軸周向間隔排布的彈性板和非彈性板。

7、優(yōu)選的，所述攪拌架包括轉(zhuǎn)動(dòng)套，所述轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)置在所述第一連接桿遠(yuǎn)離所述第二連接桿的一端，所述轉(zhuǎn)動(dòng)套中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)有翻料板。

8、優(yōu)選的，所述翻料板弧形設(shè)置，所述翻料板的凹側(cè)朝向所述翻料板轉(zhuǎn)動(dòng)方向的切向。

9、優(yōu)選的，所述連接柄上設(shè)有鉸接軸，所述鉸接軸的一端連接所述連接柄，另一端穿過所述第二連接桿；所述鉸接軸穿過所述第二連接桿的一端設(shè)有第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)有第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪通過傳動(dòng)帶連接，所述傳動(dòng)帶具有彈性。

10、優(yōu)選的，所述攪拌輪對稱設(shè)有兩組，其中一組所述攪拌輪中所對應(yīng)的所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪的直徑小于所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪的直徑，其中另一組所述攪拌輪中對應(yīng)的所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪的直徑大于所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪的直徑。

11、第二方面，本申請還提供了一種回收石灰渣中金屬鎵方法，采用如上任一所述裝置，包括：?步驟一：在除雜過濾結(jié)束以后，將新建板框壓濾機(jī)切換至水洗流程，采用熱水沖洗1至2遍，并將沖洗水進(jìn)行回收，用于補(bǔ)液，之后采用壓縮空氣將濾餅吹干；?步驟二：在反應(yīng)釜的反應(yīng)槽中加熱堿液，將水洗吹干后的濾餅放入到反應(yīng)槽中，啟動(dòng)攪拌進(jìn)行打散；?步驟三：啟動(dòng)蒸汽提溫，將溫度提溫到100℃，并保溫反應(yīng)4小時(shí)；?步驟四：反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)槽中的料漿送至原板框壓濾機(jī)中過濾，將過濾后的濾液輸送至濾液緩沖槽，濾餅外派，并集中存放。

12、優(yōu)選的，所述步驟一中熱水的溫度為65至75℃；所述壓縮空氣的壓力≥0.5mpa；所述步驟二堿液的濃度為100至200g/l。

13、本申請公開的一種回收石灰渣中金屬鎵的裝置，在打散的過程中，攪拌輪會(huì)往復(fù)性的靠近和遠(yuǎn)離攪拌架的攪拌中心，從而對反應(yīng)槽中的料漿（濾餅與堿液的混合物）充分打散，使得無論是多數(shù)位于反應(yīng)槽內(nèi)壁附近的沉淀物、還是少數(shù)遠(yuǎn)離反應(yīng)槽內(nèi)壁的沉淀物都可以得到充分的混合，保證對金屬鎵的回收效果。通過上述裝置所采取的回收金屬鎵的方法，利用二次洗滌的方式回收石灰渣中的鎵，反應(yīng)后的濾液可以作為堿液與脫附液進(jìn)行中和，將回收的鎵匯入鎵生產(chǎn)流程，操作簡單且易于實(shí)施；有利于提高二段回收率及金屬鎵產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)市場競爭力，另外經(jīng)過洗滌后的石灰渣可做副產(chǎn)品對外銷售，可增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)特征：

1.一種回收石灰渣中金屬鎵的裝置，包括反應(yīng)釜（1），其特征在于，所述反應(yīng)釜（1）的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有攪拌架，所述攪拌架上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有攪拌輪，所述攪拌輪沿指向所述攪拌架的攪拌中心彈性滑動(dòng)設(shè)置；所述攪拌輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中抵接所述反應(yīng)釜（1）的內(nèi)周壁，所述反應(yīng)釜（1）的內(nèi)壁垂直所述攪拌架軸線方向的截面為橢圓形。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收石灰渣中金屬鎵的裝置，其特征在于，所述攪拌架包括徑向設(shè)置的第一連接桿（2）和第二連接桿（3），所述第一連接桿（2）與第二連接桿（3）彈性套設(shè)連接，所述攪拌輪轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述第二連接桿（3）遠(yuǎn)離所述第一連接桿（2）的一端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收石灰渣中金屬鎵的裝置，其特征在于，所述攪拌輪包括連接柄（5）和連接軸（33），所述連接柄（5）呈十字狀，所述連接柄（5）的中心與所述第二連接桿（3）轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述連接軸（33）的端部連接所述連接柄（5）的端部；所述連接軸（33）上鉸接設(shè)有壓接部，所述反應(yīng)釜（1）的內(nèi)周壁上設(shè)有與所述壓接部配合的凸起。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回收石灰渣中金屬鎵的裝置，其特征在于，所述壓接部包括若干沿所述連接軸（33）軸向間隔排布的壓接單元，所述壓接單元包括沿所述連接軸（33）周向間隔排布的彈性板（34）和非彈性板（35）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的回收石灰渣中金屬鎵的裝置，其特征在于，所述攪拌架包括轉(zhuǎn)動(dòng)套（42），所述轉(zhuǎn)動(dòng)套（42）設(shè)置在所述第一連接桿（2）遠(yuǎn)離所述第二連接桿（3）的一端，所述轉(zhuǎn)動(dòng)套（42）中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸（4），所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸（4）上設(shè)有翻料板（40）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回收石灰渣中金屬鎵的裝置，其特征在于，所述翻料板（40）弧形設(shè)置，所述翻料板（40）的凹側(cè)朝向所述翻料板（40）轉(zhuǎn)動(dòng)方向的切向。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的回收石灰渣中金屬鎵的裝置，其特征在于，所述連接柄（5）上設(shè)有鉸接軸（30），所述鉸接軸（30）的一端連接所述連接柄（5），另一端穿過所述第二連接桿（3）；所述鉸接軸（30）穿過所述第二連接桿（3）的一端設(shè)有第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪（31），所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸（4）上設(shè)有第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪（41），所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪（31）與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪（41）通過傳動(dòng)帶連接，所述傳動(dòng)帶具有彈性。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的回收石灰渣中金屬鎵的裝置，其特征在于，所述攪拌輪對稱設(shè)有兩組，其中一組所述攪拌輪中所對應(yīng)的所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪（31）的直徑小于所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪（41）的直徑，其中另一組所述攪拌輪中對應(yīng)的所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪（31）的直徑大于所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪（41）的直徑。

9.一種回收石灰渣中金屬鎵方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至8中任一所述裝置，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種回收石灰渣中金屬鎵的方法，其特征在于，所述步驟一中熱水的溫度為65至75℃；所述壓縮空氣的壓力≥0.5mpa；所述步驟二堿液的濃度為100至200g/l。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開一種回收石灰渣中金屬鎵的裝置及方法，裝置包括反應(yīng)釜，反應(yīng)釜的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有攪拌架，攪拌架上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有攪拌輪，攪拌輪沿指向攪拌架的攪拌中心彈性滑動(dòng)設(shè)置；攪拌輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中抵接反應(yīng)釜的內(nèi)周壁，反應(yīng)釜的內(nèi)壁垂直攪拌架軸線方向的截面為橢圓形。在打散的過程中，攪拌輪會(huì)往復(fù)性的靠近和遠(yuǎn)離攪拌架的攪拌中心，從而對反應(yīng)槽中的料漿（濾餅與堿液的混合物）充分打散，使得無論是多數(shù)位于反應(yīng)槽內(nèi)壁附近的沉淀物、還是少數(shù)遠(yuǎn)離反應(yīng)槽內(nèi)壁的沉淀物都可以得到充分的混合，保證對金屬鎵的回收效果。

技術(shù)研發(fā)人員：管督,熊林,蘇其軍,王久福,胡渤,張一帆,程星,趙威,魏曉成,李松濤,席紅勝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鋁（鄭州）鋁業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28