專利名稱：金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，屬于稀散金屬冶金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
采用樹脂法回收金屬鎵是當前所有金屬鎵生產(chǎn)方法中最先進的方法之一，金屬鎵最終是通過電解鎵鹽水溶液而得到的，由于樹脂的選擇性原因，造成電解原液的釩含量比較高，使其實際電解析出電位高出鎵的析出電位，導致電解過程中釩的優(yōu)先還原，使極板發(fā)黑，降低了氫析出的過電位，以致于造成金屬鎵在極板上沉積困難，電流效率低等問題，嚴重制約著質(zhì)量和產(chǎn)量的進一步提高。
釩在電解原液中以釩酸鈉形式存在，由于電解液中陽極上源源不斷地產(chǎn)生氧氣，由于電化學的原因，使釩在電解液與極板上產(chǎn)生價態(tài)的循環(huán)變化，消耗了電能，影響了金屬鎵在陰極的析出，即使鎵能電解出來，也因海綿鎵過多，質(zhì)量得不到保證，還需再重新處理海綿鎵，取得合格金屬鎵。用石灰乳脫釩只能在母液游離堿濃度較低(NaOH含量≤100g/l)下有效，并且會造成鎵的較大損失。游離堿濃度越高脫釩效果越差，如何在不損失電解原液中鎵含量的情況下從中有效地把釩除去，是目前生產(chǎn)中迫切需要解決的問題。解決好電解原液中釩的除去工藝后，不僅可以大大的提高金屬鎵的產(chǎn)量，降低單位金屬鎵的成本，由于電解原液中釩得到除去，電解乏液就可以返回流程重復(fù)使用，降低了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，降低電解原液中的釩含量，提高樹脂法提取金屬鎵的電解電流效率和產(chǎn)能，可以使電解乏液得到重復(fù)利用，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明所述的金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，依次按照下列步驟進行反應(yīng)體系為1.5～5CaO·Al2O3·2～5.8V2O5·4～19H2O；(1)向電解原液中加入雙氧水，使其中的S2-氧化成SO42-；(2)向氧化后的電解原液中加入氫氧化鋁，使溶液氧化鋁含量達到2～50g/l；(3)向上述溶液中加入熟石灰達5～100g/l，在50～60℃的溫度下強烈攪拌8～12小時，進行脫釩反應(yīng)；
(4)將溶液溫度降低到20～40℃，實施固液分離，出去釩渣，獲得釩低含量的電解液。
其中，雙氧水的加入量為電解原液體積的8～12％適宜，雙氧水的濃度選擇為50％。
氫氧化鋁的溶解溫度最好控制為100～120℃本發(fā)明所述的金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法科學合理，簡單易行，可以將高含堿量的電解原液(NaOH含量在250g/l-300g/l)中釩的含量從1000mg/l以上降到40mg/l以下，滿足金屬鎵電解工藝的需求，通過降低電解原液中的釩含量，提高了樹脂法提取金屬鎵的電解電流效率和產(chǎn)能，并且可以使電解乏液得到重復(fù)利用，降低生產(chǎn)成本。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1本發(fā)明所述的金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，依次按照下列步驟進行反應(yīng)體系為3CaO·Al2O3·4V2O5·10H2O；(1)向含NaOH 253g/l的電解原液中加入體積比為10％的50％雙氧水，使其中的S2-氧化成SO42-；(2)向氧化后的電解原液中加入氫氧化鋁，升溫到110±3℃溶解，使溶液氧化鋁含量達到30g/l；(3)向上述溶液中加入熟石灰Ca(OH)250g/l，在55±3℃的溫度下進行強烈攪拌10小時，進行脫釩反應(yīng)；(4)將溶液溫度降低到25±3℃，實施固液分離，出去釩渣，獲得釩低含量的電解液，釩的含量由1146mg/l降為28mg/l。
實施例2本發(fā)明所述的金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，依次按照下列步驟進行反應(yīng)體系為2.5CaO·Al2O3·4.5V2O5·12H2O；(1)向含NaOH 266g/l的電解原液中加入體積比為11％的50％雙氧水，使其中的S2-氧化成SO42-；(2)向氧化后的電解原液中加入氫氧化鋁，升溫到105±3℃溶解，使溶液氧化鋁含量達到23g/l；(3)向上述溶液中加入熟石灰達45g/l，在55±2℃的溫度下強烈攪拌9小時，進行脫釩反應(yīng)；(4)將溶液溫度降低到25±3℃，實施固液分離，除去釩渣，獲得釩低含量的電解液，釩的含量由1295mg/l降為38mg/l。
實施例3本發(fā)明所述的金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，依次按照下列步驟進行反應(yīng)體系為5CaO·Al2O3·5V2O5·8H2O；(1)向含NaOH 256g/l的電解原液中加入體積比為10％的50％雙氧水，使其中的S2-氧化成SO42-；(2)向氧化后的電解原液中加入氫氧化鋁，升溫到160±3℃溶解，使溶液氧化鋁含量達到40g/l；(3)向上述溶液中加入熟石灰達30g/l，在53±3℃的溫度下強烈攪拌8.5小時，進行脫釩反應(yīng)；(4)將溶液溫度降低到35±3℃，實施固液分離，除去釩渣，獲得釩低含量的電解液，釩的含量由1270mg/l降為36mg/l。
實施例4本發(fā)明所述的金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，依次按照下列步驟進行反應(yīng)體系為4CaO·Al2O3·3V2O5·15H2O；(1)向含NaOH 280g/l的電解原液中加入體積比為9％的50％雙氧水，使其中的S2-氧化成SO42-；(2)向氧化后的電解原液中加入氫氧化鋁，升溫到112±3℃溶解，使溶液氧化鋁含量達到36g/l；(3)向上述溶液中加入熟石灰達55g/l，在56±3℃的溫度下強烈攪拌12小時，進行脫釩反應(yīng)；(4)將溶液溫度降低到30±3℃，實施固液分離，除去釩渣，獲得釩低含量的電解液，釩的含量由1260mg/l降為37mg/l。
實施例5本發(fā)明所述的金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，依次按照下列步驟進行反應(yīng)體系為2CaO·Al2O3·3.5V2O5·14H2O；(1)向含NaOH 262g/l的電解原液中加入體積比為10％的50％雙氧水，使其中的S2-氧化成SO42-；
(2)向氧化后的電解原液中加入氫氧化鋁，升溫到115±3℃溶解，使溶液氧化鋁含量達到32g/l；(3)向上述溶液中加入熟石灰達50g/l，在54±3℃的溫度下強烈攪拌9小時，進行脫釩反應(yīng)；(4)將溶液溫度降低到33±3℃，實施固液分離，除去釩渣，獲得釩低含量的電解液。
實施例6本發(fā)明所述的金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，依次按照下列步驟進行反應(yīng)體系為4.2CaO·Al2O3·3.6V2O5·12H2O；(1)向含NaOH 260g/l的電解原液中加入體積比為12％的50％雙氧水，使其中的S2-氧化成SO42-；(2)向氧化后的電解原液中加入氫氧化鋁，升溫到117±3℃溶解，使溶液氧化鋁含量達到28g/l；(3)向上述溶液中加入熟石灰達70g/l，在55±3℃的溫度下強烈攪拌11小時，進行脫釩反應(yīng)；(4)將溶液溫度降低到32±3℃，實施固液分離，除去釩渣，獲得釩低含量的電解液。
權(quán)利要求
1.一種金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，其特征在于依次按照下列步驟進行(1)向電解原液中加入雙氧水，使其中的S2-氧化成SO42-；(2)向氧化后的電解原液中加入氫氧化鋁，使溶液氧化鋁含量達到2～50g/l；(3)向上述溶液中加入熟石灰達5～100g/l，在50～60℃的溫度下強烈攪拌8～12小時，進行脫釩反應(yīng)；(4)將溶液溫度降低到20～40℃，實施固液分離，出去釩渣，獲得釩低含量的電解液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，其特征在于雙氧水的加入量為電解原液體積的8～12％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，其特征在于雙氧水的濃度為50％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬鎵電解生產(chǎn)中電解原液的脫釩方法，依次按照下列步驟進行(1)向電解原液中加入雙氧水，使其中的S
文檔編號C25D1/00GK1818144SQ20051010460
公開日2006年8月16日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者李文成, 王樹棟, 周波, 閻愛萍 申請人:山東鋁業(yè)股份有限公司