[实用新型]一种从拜耳母液中提取镓的连续离子交换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种连续离子交换装置，具体涉及一种从拜耳母液中提取镓的连续离子交换装置。

背景技术

镓是一种稀散金属，在半导体工业中有着重要的用途，随着半导体技术的发展，对金属镓的需求量日益增加。金属镓的来源稀少，其产品多来自于铝工业等的副产物。树脂法生产金属镓，目前已经成为从氧化铝生产流程中提取金属镓的主要途径。传统的固定床工艺中，由于氢氧化铝浮游物不断在树脂中沉积，使溶液因阻力越来越大，从而减小通过量，严重影响生产。因此目前树脂法生产镓过程采用的大多是密实移动床技术，移动床技术能较好地达到提取镓的目的，但在提取的过程中由于树脂频繁地在吸附、洗涤、解析、再生等过程之间转移，造成树脂本身磨损大、易粉化、操作过程复杂、各个过程之间树脂不平衡等，直接影响到树脂的使用周期和生产过程的稳定性。较为先进的ISEP技术能更加充分有效地利用树脂，极大地减少废物排放量，但是对系统的可靠性要求很高，运行的成本相对于固定床和移动床而言也高得多。

中国专利CN101067165A公开了从氧化铝生产流程中提取镓的离子交换法：采用两种不同的离子交换设备从氧化铝生产中提取镓，即：利用密实移动床吸附，利用固定床淋洗、饱洗和转型的两床联合的全逆流混床离子交换法，所述方法包括以下步骤：(1)吸附采用密实移动床，尾液镓的浓度为70-110mg/L；(2)饱洗采用单个固定床，清水洗涤；(3)漂洗采用清水洗涤，空塔线速度为6-13m/s；(4)淋洗采用多个固定床串联逆流淋洗；(5)转型采用多个固定床串联逆流清水转型；(6)树脂依次在吸附、饱洗、漂洗、淋洗、转型的设各中周期性移动。该专利中使用的密实移动床方法，树脂需要不断的在系统中进行输送，树脂破碎严重，1个月树脂损失率约为10-20％，需要不断的增加树脂保证整个树脂床具有一定的交换容量，而在提取镓的过程中树脂的成本比重占到总运行费用的50％以上。该专利方法中使用的密实移动床，饱洗塔，漂洗塔等设备结构复杂，规格不统一，给设计制造带来一定的麻烦。

实用新型内容

本实用新型所以解决的技术问题是现有的密实移动床离子交换法提取镓时存在树脂破坏严重，工艺复杂的缺陷，为解决该缺陷，本实用新型提供了一种从拜耳母液中提取镓的连续离子交换装置，该装置具有结构简单，生产成本低的优点。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供的从拜耳母液中提取镓的连续离子交换装置，一种从拜耳母液中提取镓的连续离子交换装置，包括树脂、用于装载树脂的多个树脂柱、同树脂柱上端连通的出料总管及同树脂柱下端连通的进料总管，其特征在于：

所述树脂柱之间通过串联管路依次串联连接，并形成至少四组同步轮流运行的树脂柱组；

所述进料总管包括拜耳母液进料总管、洗涤进料总管、淋洗进料总管和转型进料总管，所述出料总管包括拜耳母液出料总管、洗涤出料总管、淋洗出料总管和转型出料总管，所述每组树脂柱组上分别设有同进料总管连通的进料支管和同所述出料总管连通的出料支管；

所述进料支管包括拜耳母液进料支管、洗涤进料支管、淋洗进料支管和转型进料支管，所述拜耳母液进料支管、洗涤进料支管、淋洗进料支管和转型进料支管同所述的拜耳母液进料总管、洗涤进料总管、淋洗进料总管和转型进料总管一一对应连通；

所述出料支管包括拜耳母液出料支管、洗涤出料支管、淋洗出料支管和转型出料支管，所述拜耳母液出料支管、洗涤出料支管、淋洗出料支管和转型出料支管同所述的拜耳母液出料总管、洗涤出料总管、淋洗出料总管和转型出料总管一一对应连通；

所述每个进料支管、出料支管和串联管路上分别设有控制阀，用于周期性控制各树脂柱组在不同时间段内实现离子交换、洗涤、淋洗和树脂的转型过程。

所述树脂柱之间通过串联管路串联形成四组树脂柱组，所述四组树脂柱组分别为吸附树脂柱组、洗涤树脂柱组、淋洗树脂柱组和转型树脂柱组，其中，

所述吸附树脂柱组的串联树脂柱数量为至少3个；

所述洗涤树脂柱组的串联树脂柱数量为至少1个；

所述淋洗树脂柱组的串联树脂柱数量为至少3个；

所述转型树脂柱组的串联树脂柱数量为至少1个。

所述树脂柱之间通过串联管路串联形成五组树脂柱组，所述五组树脂柱组分别为吸附树脂柱组、饱洗树脂柱组、漂洗树脂柱组、淋洗树脂柱组和转型树脂柱组，其中，

所述吸附树脂柱组的串联树脂柱数量为至少3个；

所述饱洗树脂柱组的串联树脂柱数量为至少1个；

所述漂洗树脂柱组的串联树脂柱数量为至少1个；

所述淋洗树脂柱组的串联树脂柱数量为至少3个；