[发明专利]一种从含镓和锗的草酸溶液中选择性萃取镓和锗的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从含镓和锗的草酸溶液中萃取镓和锗的方法，属于萃取分离技术领域。

背景技术

镓、锗是重要的战略稀散金属，在信息电子等领域具有广泛用途。锌厂冶炼过程中采用锌粉置换得到的镓锗渣是镓、锗提取的重要原料。从镓锗渣中提取镓锗的湿法工艺一般是先用硫酸浸出，然后采用溶剂萃取法从浸出液中萃取镓锗。国内外在溶剂萃取回收镓锗方面进行过大量研究，例如，LIX63从高浓度硫酸溶液中萃取锗具有良好的选择性；Kelex100从碱性铝酸钠溶液中提取镓，后来应用到硫酸溶液中萃取锗。上述两种萃取剂都存在着合成难度大、价格昂贵、萃取过程中损耗较大等不足。我国合成的YW100和G315氧肟酸类萃取剂也能从含镓、锗的硫酸介质中选择性地萃取镓、锗，但存在水溶性大、萃取过程易出现第三相等弊端。为了解决上述弊端以及锌置换渣硫酸浸出过程中锗浸出率较低及过滤困难等问题，李玉虎等人发明了用草酸浸出镓锗渣，镓锗浸出率高达98％以上，过滤速度快，易于操作，除了杂质铁和少量杂质铜和锌进入草酸浸出液中，其它的杂质如铅、硅、钙、镁均留在渣中；但是李玉虎的浸出方法存在以下缺陷，没有办法从草酸浸出液中进一步提取出镓锗将其与铜、锌等杂质分离；目前也相关的文献报道。

发明内容

针对现有技术中，采用草酸溶液浸出锌置换渣获得的浸出液，存在无法进一步从草酸浸出液中提取镓锗并将其与铜、锌等杂质分离的缺陷，本发明的目的在于提供一种从含镓和锗的草酸溶液中选择性高效萃取提取镓、锗，实现镓、锗与铜、锌等多种杂质分离的方法，该方法流程短、成本低，易于实现工业化生产。

本发明提供了一种从含镓和锗的草酸溶液中萃取镓和锗的方法，该方法是用有机相对含镓和锗的草酸溶液进行单级或多级逆流萃取，逆流萃取所得负载有机相先采用H⁺浓度为1.0～2.0mol/L的酸溶液进行单级或多级逆流反萃取I，得到含镓水溶液；反萃取I后的有机相再采用OH^-浓度为1～4mol/L的碱溶液进行单级或多级逆流反萃取II，得到含锗水溶液；所述的含镓和锗的草酸溶液pH值为0.5～1.5，主要杂质为铜和/或锌阳离子，且铜、锌含量均不大于1g/L；所述的有机相由以下体积百分比组分组成：叔胺5～20％，液态烃类稀释剂60～90％，相调节剂不大于20％，其中，叔胺的三个取代基各自独立地选自C₈～C₁₀的烷基。

本发明的从含镓和锗的草酸溶液中萃取镓和锗的方法还包括以下优选方案：

优选的叔胺为N235。

优选的液态烃类稀释剂为磺化煤油、260号溶剂油、航空煤油中的至少一种。

优选的相调节剂为仲辛醇和/或TBP。

优选的酸溶液为盐酸。

优选的碱溶液为NaOH溶液。

所述的逆流萃取O/A为1/5～10/1，级数为1～3级。

所述的逆流反萃取IO/A为1/3～5/1，级数为1～3级。

所述的逆流反萃取IIO/A为1/3～5/1，级数为1～3级。

优选的方法是将pH值为0.5～1.5的含镓和锗的草酸溶液与有机相以体积比5/1～1/10接触进行1～3级逆流萃取，所述草酸溶液中的镓和锗进入有机相中，而铜和/或锌在内的阳离子杂质留在萃取余液中；逆流萃取所得负载有机相和H+浓度为1.0～2.0mol/L的酸溶液以体积比1/3～5/1接触进行1～3级逆流反萃取I，得到含镓的水溶液；反萃取I后的有机相和OH^-为1～4mol/L的碱溶液以体积比1/3～5/1接触进行1～3级逆流反萃取II，得到含锗的水溶液；所述的有机相由以下体积百分比组分组成：N2355～20％，液态烃类稀释剂60～90％，仲辛醇和/或TBP≤20％；含镓和锗的草酸溶液铜、锌均不大于1g/L。

本发明的有益效果：现有技术中的报道将草酸溶液作为锌置换渣的浸出液，能有效浸出镓和锗，在工业上具有很重要意义，但现有技术中无法进一步在草酸浸出溶液中将浸出的镓和锗与少量的铜、锌杂质进行分离，使该方法应用受到局限。为了解决这一技术难题，本发明首次采用叔胺类萃取剂对草酸溶液中的镓和锗进行选择性萃取，镓和锗的收率高，纯度高，有效实现了镓和锗与杂质铜、锌等的分离，该方法流程短，化学试剂消耗小，成本低，易于实现工业化。

具体实施方式

下面通过实施例具体说明本发明的实施方式，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

实施例1