专利名称：离子交换法生产金属镓技改新工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种离子交换法生产金属镓技改新工艺，属于金属湿法冶炼技术领 域。
背景技术：
离子交换技术在水处理领域和贵重金属回收领域有着突出的应用，尤其近年 来，利用离子交换技术从拜尔法溶液中提取金属镓已是广泛应用于工业生产。离子交换 技术主要由吸附、洗涤、解吸、再生等几个工艺过程组成，每个工艺过程都有相应的反 应和单元操作。目前离子交换技术采用的大多为密实移动床，尽管移动床技术也能将拜尔法溶 液中的金属镓离子交换出来，但生产过程中由于吸附液粘度大和杂质多，造成吸附困 难、洗涤不彻底、解吸不完全、系统浓度低等缺点，直接影响了工艺产能和原材料消耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种设备简单、便于操作，又有利于降低原材料消耗、提 高回收液浓度，及能解决系统中杂质的技改新工艺。本发明所述的离子交换法生产金属镓技改新工艺，是利用固定床离子交换分离 技术，工艺过程控制如下(1)吸附种分母液顺流吸附，床内流速为5 6m/h，压力达150KPa时逆向供风。(2)洗涤逆向进液风搅拌洗涤，正向供风压出杂质液体，一次或多次重复此 操作。(3)解吸二段逆流解吸，床内流速先后为4 5m/h和3 4m/h。(4)再生首先逆向进液风搅拌再生，然后顺流再生，床内流速为4 5m/h。本发明采用固定床离子交换分离技术，可以在贵重金属湿法回收行业得到广泛 应用，利用PLC系统连锁控制气动阀、流量计实现离子交换工艺中吸附、洗涤、解吸、 再生的全自动控制。经过生产实践证明本发明所述的离子交换法生产金属镓技改新工艺科学合 理，简单易行，工艺过程可全自动化实施，完全满足金属镓的提取各项要求，所得到的 一段解吸液浓度高达1.5 1.8g/L，为后序解吸液提取金属镓工艺实现了提高产能、降低 消耗的经济效益。
图1本发明离子交换法生产金属镓技改新工艺流程图。
具体实施例方式本 发明所述的离子交换法生产金属镓技改新工艺，利用固定床离子交换分离技 术，增加压缩空气风搅拌和挤压工序，采用二段逆向解吸的办法。具体控制步骤如下(1)吸附单元操作开启种分母液正向进液阀1和吸附尾液回收阀10及输送设 备A，种分母液从反应器中部进入，在树脂层中流速为5 6m/h，当反应器中压力逐渐 升高到150KPa时，种分母液正向进液阀1和吸附尾液回收阀10及输送设备A自动关闭， 开启逆向进气阀22及吸附尾液反出液阀18通入0.25 0.30MPa压缩空气供风，达到设定 时间1(180 240s)后，逆向进气阀22及吸附尾液反出液阀18自动关闭，开启种分母液 正向进液阀1和吸附尾液回收阀10及输送设备A，继续进行吸附，此操作解决了吸附液 粘度大树脂层间杂质多造成吸附困难的弊病，当吸附累积流量达到设定Q1 (50 200m3) 后，开启正向进气阀21供风，将反应器内及树脂层间的种分母液全部压出，吸附工艺完 成，进入下一工艺。(2)洗涤单元操作开启洗涤剂反向进液阀7和洗涤液反出液阀19及输送设备 B，洗涤剂从反应器的底部进入，当洗涤剂累积流量达到设定值Q2 (0 20m3)后，关闭 洗涤剂反向进液阀7和输送设备B，开启逆向进气阀22供风，达到设定时间t2(120 150s)后，逆向进气阀22及洗涤液反出液阀19自动关闭，开启正向进气阀21及洗涤液回 收阀11，当反应器内压力P先升高至150KPa左右后降低为135KPa时，正向进气阀21及 洗涤液回收阀11自动关闭，开启反应器上排气阀23，如此经过一次或多次洗涤可完全清 除树脂层间杂质及反应器中杂质。(3)解吸单元操作本单元操作分两段解吸工艺。A、一段解吸先开启一段解吸剂进液阀5和一段解吸液回收阀13及输送设备 E，一段解吸剂从反应器的底部进入，树脂层中流速为4 5m/h，当一段解吸液累积流 量达到Q3(0 IOm3)后，一段解吸工艺的进出液阀门及输送设备自动关闭，开启正向 进气阀21及一段解吸剂回收阀17，当反应器内压力P先升高至150KPa左右后降低为 135KPa时，正向进气阀21及一段解吸剂回收阀17自动关闭，开启反应器上排气阀23， 完成一段解吸工艺。B、二段解吸首先关闭排气阀23，再开启二段解吸剂进液阀4和二段解吸液回 收阀16及输送设备D，二段解吸剂从反应器的底部进入，树脂层中流速为3 4m/h，当 二段解吸液累积流量达到Q4(0 IOm3)后，二段解吸工艺的进出液阀门及输送设备自动 关闭，开启正向进气阀21及二段解吸剂回收阀15，当反应器内压力P先升高至150KPa 左右后降低为135KPa时，正向进气阀21及二段解吸剂回收阀15自动关闭，开启反应器 上排气阀，完成整个解吸工艺，进入下一工艺。(4)再生操作单元本操作单元分三步来完成。1、再生准备，开启再生剂反向 进液阀8和再生液反出液阀20及输送设备C，再生剂从底部进入，再生剂累积流量达到 设定值Q5 (0 IOm3)后，关闭再生剂反向进液阀8和输送设备C，开启逆向进气阀22供 风，达到设定时间t3(90 120s)后，逆向进气阀22及再生液反出液阀20自动关闭，开 启正向进气阀21及再生液回收阀12，当反应器内压力P先升高至150KPa左右后降低为 135KPa时，正向进气阀21及再生液回收阀12自动关闭，开启排气阀23。2、再生过程， 开启再生剂正向进液阀3和再生液回收阀12及输送设备C，再生剂从反应器上部进入，树脂层中流速为4 5m/h，再生剂累积流量达到设定值Q6 (0 IOm3)后，关闭再生剂正 向进液阀3和再生液回收液阀12及输送设备C。3、再生后序，开启正向进气阀21及再 生剂回收阀14，当反应器内压力P先升高至150I^a左右后降低为135I^a时，正向进气 阀21及再生剂回收阀14自动关闭，开启排气阀23，再生过程结束。此时完成了离子交 换的一个完整周期，准备下一个周期运行。
权利要求
1.一种离子交换法生产金属镓技改新工艺，其特征在于利用固定床离子交换分离 技术，增加压缩空气风搅拌和挤压工序，采用二段逆流解吸的办法。工艺过程控制如 下(1)吸附种分母液顺流吸附，床内流速为5 6m/h，压力达150KPa时逆向供风。(2)洗涤逆向进液风搅拌洗涤，正向供风压出杂质液体，一次或多次重复此操作。(3)解吸二段逆流解吸，床内流速先后为4 5m/h和3 4m/h。(4)再生先 逆向风搅拌再生，后顺流再生，床内流速为4 5m/h。
2.根据权利要求1所述的离子交换法生产金属镓技改新工艺，其特征在于正向压 缩空气压力为0.14 0.15MPa，逆向压缩空气压力为0.25 0.30MPa。
3.根据权利要求2所述的离子交换法生产金属镓技改新工艺，其特征在于确定正 向压缩空气停止的依据是反应器内压力P先升高至150KPa左右后降低为135KPa。
全文摘要
本发明公开了一种离子交换法生产金属镓技改新工艺，利用固定床离子交换分离技术，增加0.25～0.30MPa压缩空气风搅拌和挤压工序，采用二段逆流解吸的办法。工艺过程控制如下(1)吸附种分母液顺流吸附，床内流速为5～6m/h，压力达150KPa时逆向供风。(2)洗涤逆向进液风搅拌洗涤，正向供风压出杂质液体，一次或多次重复此操作。(3)解吸二段逆流解吸，床内流速先后为4～5m/h和3～4m/h。(4)再生首先逆向进液风搅拌再生，然后顺流再生，床内流速为4～5m/h。新工艺具有运行简单、系统杂质低、能提高产能、降低原材料消耗及提高装置生产效率等优点。
文档编号C22B3/42GK102021337SQ20091017220
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月9日 优先权日2009年9月9日
发明者崔欣欣, 蔡军 申请人:蔡军