用氫氧化鈉從粉煤灰提鋁廢渣中浸出鎵

劉大銳，李文清，劉清亮

(神華準能資源綜合開發有限公司，內蒙古 鄂爾多斯 010300)

鎵是一種重要的稀散金屬[1-2]，在地球上分布很廣，但富含鎵的礦物很少[3]，通常是從鋁行業的副產品中獲得[4-5]。內蒙古西部準格爾礦區的煤炭以“高鋁、富鎵”著稱，燃燒得到粉煤灰是一種潛在的鋁資源，鎵質量分數也高達60 g/t[6-7]。用鹽酸法提取粉煤灰中的鋁時，鎵被富集在廢渣中[8-9]，極具回收價值，但目前尚未見相關技術報道。

試驗研究了用氫氧化鈉溶液從粉煤灰提鋁廢渣中浸出鎵，以期實現粉煤灰提鋁廢渣中鎵的有效回收。

1 試驗部分

1.1 試驗原料及設備

粉煤灰提鋁廢渣：取自內蒙古某粉煤灰鹽酸法提取氧化鋁工藝，烘干并破碎混勻，主要化學成分見表1，物相分析結果如圖1所示。按固體廢物腐蝕性測定標準(GB/T15555.12—1995)方法，測出其pH=7.2。

表1 粉煤灰提鋁廢渣的主要化學成分 %

圖1 廢渣的XRD圖譜

提鋁廢渣是粉煤灰酸法生產氧化鋁過程中鐵、鎵的富集產物，pH通常為6.5～8.5。由表1看出：廢渣中鎵質量分數0.10%，除鎵外，鐵、鋁、鈣含量較高，也有少量鉀、鈉。鐵質量分數高達37.26%，鋁、鈣質量分數分別為8.95%、4.06%。由圖1看出：廢渣中的結晶物相主要是鋁酸鈣(Ca3Al2O6·xH2O)、加藤石(Ca3Al2(OH)12)，未見鐵的結晶物相。廢渣中的鐵主要以氫氧化鐵膠體形式存在，而鎵以氫氧化鎵形式存在。鎵的占比相對較小，其特征峰被掩蓋，且膠體形式的氫氧化鐵極易將鎵包裹，影響鎵的浸出[10]。

試驗試劑：氫氧化鈉，分析純，天津市福晨化學試劑廠。

試驗設備：均相反應器(KLJX-12A型),煙臺科立化工設備有限公司；……