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1.本发明涉及湿法冶金技术领域，具体涉及一种从含铝硫酸浸出液中萃取分离镓的方法。
背景技术：
2.镓属于战略金属资源，以镓金属为基体制备的一系列化合物半导体材料、电子光学材料、新型功能材料、特殊合金及有机金属化合物等，是当代电子计算机、通讯、宇航、新能源、医药卫生及军工等高新技术的重要支撑材料。
3.镓作为稀散金属，自然界中基本无独立矿床，主要与铝、锌等主金属伴生于褐煤、铝土矿、铅锌矿等矿床，并在主金属冶炼过程中进入副产物渣中回收。将副产物渣经硫酸浸出后再行萃取分离是镓回收的主要思路之一，得到的镓硫酸浸出液中往往有相当浓度的al
3+
以及zn
2+
、cu
2+
等其他杂质金属，使得萃取分离镓难度较大。特别由于al
3+
与ga
3+
的化学性质极其相似，现有萃取体系或技术难以实现两者高效分离。
技术实现要素：
4.本发明的目的是提供一种从含铝硫酸浸出液中萃取分离镓的方法。
5.本发明是通过以下技术方案予以实现的：
6.一种从含铝硫酸浸出液中萃取分离镓的方法，该方法包括以下步骤：
7.1)采用仲碳伯胺萃取剂(n1923)-磷酸三丁酯(tbp)-磺化煤油混合萃取剂萃取含铝硫酸浸出液，得到含镓负载有机相和萃余液水相；其中，含铝硫酸浸出液来源于铅锌矿湿法过程副产物渣硫酸浸出液，含ga
3+
1～2g/l、al
3+
1～3g/l、zn
2+
10～20g/l、cu
2+
10～20g/l和cd
2+
1～5g/l；仲碳伯胺萃取剂(n1923)-磷酸三丁酯(tbp)-磺化煤油混合萃取剂由体积比为1～3:1～3:4～8的仲碳伯胺萃取剂(n1923)、磷酸三丁酯(tbp)和磺化煤油配制得到；
8.2)采用盐酸洗涤步骤1)得到的含镓负载有机相，得到纯镓负载有机相；
9.3)采用硝酸钠反萃步骤2)得到的纯镓负载有机相，得到分离后的硝酸镓溶液。
10.优选地，含铝硫酸浸出液ph＝0.5～1.5。
11.优选地，步骤1)萃取采用逆流萃取；萃取相比o/a为(1～3):1；萃取级数为1～3级；萃取时间为5～10min。
12.优选地，步骤2)采用盐酸错流洗涤所述含镓负载有机相，盐酸的浓度为6～12mol/l，洗涤相比o/a为1:(1～3)；错流洗涤的级数为1～3级；错流洗涤时间为5～10min。
13.优选地，步骤3)采用硝酸钠错流反萃所述纯镓负载有机相，硝酸钠的浓度为1～3mol/l，反萃相比o/a为1：(1～3)；错流反萃的级数为3～5级；错流反萃时间为5～10min。
14.本发明的有益效果如下：本发明巧妙地利用了n1923-tbp-磺化煤油混合萃取剂在硫酸盐体系、氯化盐、硝酸盐体系对ga
3+
和al
3+
以及其他杂质间的选择性萃取特性差异，最终实现ga
3+
与al
3+
及其他杂质离子间的完全分离，从含铝硫酸浸出液中萃取分离出镓，操作简单、分离效果好、回收效率高。
具体实施方式：
15.以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
16.实施例1：一种从含铝硫酸浸出液中萃取分离镓的方法
17.含铝硫酸浸出液来源于铅锌矿湿法过程副产物渣硫酸浸出液，主要成分如下：ga
3+
1.51g/l，al
3+
2.28g/l，zn
2+
10.22g/l，cu
2+
19.83g/l，cd
2+
4.29g/l，ph＝1.0。
18.按体积比，将10％n1923、10％tbp和80％磺化煤油配制成混合萃取剂。将含铝硫酸浸出液和混合萃取剂按相比o/a为3:1进行1级萃取，萃取10min，得到含镓负载有机相和萃余液水相。ga
3+
萃取率97.75％、al
3+
萃取率37.23％，其他离子基本不萃取。
19.将含镓负载有机相用8mol/l的盐酸按照相比(o/a)1:1进行3级错流洗涤，洗涤10min，ga
3+
基本不被洗涤，其他离子洗脱率100％；得到纯镓负载有机相，用2mol/l的硝酸钠按照相比(o/a)1:1进行5级错流反萃，反萃10min，ga
3+
反萃率98.63％；得到分离后的硝酸镓溶液，计算总回收率96.41％。
20.实施例2：一种从含铝硫酸浸出液中萃取分离镓的方法
21.含铝硫酸浸出液主要成分如下：ga
3+
1.51g/l，al
3+
2.28g/l，zn
2+
10.22g/l，cu
2+
19.83g/l，cd
2+
4.29g/l，ph＝1.5。
22.按体积比，15％n1923、10％tbp和75％磺化煤油配制成混合萃取剂。锌置换渣硫酸浸出液和混合萃取剂按相比o/a为1:1进行3级逆流萃取，萃取5min，得到含镓负载有机相和萃余液水相。ga
3+
萃取率93.81％，al
3+
萃取率30.77％，其他杂质离子基本不萃取。
23.将含镓负载有机相用12mol/l的盐酸按照相比(o/a)1:1进行2级错流洗涤，洗涤5min，ga
3+
基本不被洗涤，其他离子洗脱率100％；得到纯镓负载有机相，用1mol/l的硝酸钠按照相比(o/a)1:3进行5级错流反萃，反萃10min，ga
3+
反萃率98.73％；得到分离后的硝酸镓溶液，计算总回收率92.62％。
24.实施例3：一种从含铝硫酸浸出液中萃取分离镓的方法
25.含铝硫酸浸出液主要成分如下：ga
3+
1.51g/l，al
3+
2.28g/l，zn
2+
10.22g/l，cu
2+
19.83g/l，cd
2+
4.29g/l，ph＝0.5。按体积比，20％n1923、20％tbp和60％磺化煤油配制成混合萃取剂。锌置换渣硫酸浸出液和混合萃取剂按相比o/a为3:1进行2级逆流萃取，萃取10min，得到含镓负载有机相和萃余液水相。ga
3+
萃取率98.93％，al
3+
萃取率39.78％，其他杂质离子基本不萃取。将含镓负载有机相用10mol/l的盐酸按照相比(o/a)1:3进行1级错流洗涤，洗涤10min，ga
3+
基本不被洗涤，其他离子洗脱率100％；得到纯镓负载有机相，用1mol/l的硝酸钠按照相比(o/a)1:3进行3级错流反萃，反萃10min，ga
3+
反萃率96.13％；得到分离后的硝酸镓溶液，计算总回收率95.10％。
26.实施例4：一种从含铝硫酸浸出液中萃取分离镓的方法
27.含铝硫酸浸出液成分如下：ga
3+
1.87g/l，al
3+
2.90g/l，zn
2+
19.27g/l，cu
2+
11.53g/l，cd
2+
1.67g/l，ph＝0.5。
28.按体积比，30％n1923、30％tbp和40％磺化煤油配制成混合萃取剂。锌置换渣硫酸浸出液和混合萃取剂按相比o/a为2:1进行3级逆流萃取，萃取10min，得到含镓负载有机相和萃余液水相。ga
3+
萃取率98.57％，al
3+
萃取率38.61％，其他杂质离子基本不萃取。
29.将含镓负载有机相用6mol/l的盐酸按照相比(o/a)1:2进行3级错流洗涤，洗涤5min，ga
3+
基本不被洗涤，其他离子洗脱率100％；得到纯镓负载有机相，用3mol/l的硝酸钠
按照相比(o/a)1:3进行3级错流反萃，反萃10min，ga
3+
反萃率97.78％；得到分离后的硝酸镓溶液，计算总回收率96.38％。
30.对比例1
31.参考实施例1，不同之处仅在于：混合萃取剂选用时未加入tbp，按体积比，10％n1923和90％磺化煤油。ga
3+
萃取率98.92％、al
3+
萃取率42.79％，其他离子基本不萃取。ga
3+
、al
3+
洗脱率均为100％，无法回收得到纯镓负载有机相，计算ga
3+
总回收率为0％。
32.对比例2
33.参考实施例1，不同之处仅在于：混合萃取剂选用时未加入n1923，按体积比，10％tbp+90％磺化煤油。ga
3+
及其他杂质均不萃取，无法回收得到纯镓负载有机相，计算ga
3+
总回收率为0％。
34.对比例3
35.参考实施例1，不同之处仅在于：混合萃取剂选用时未加入n1923和tbp，按体积比，100％磺化煤油。ga
3+
及其他杂质均不萃取，无法回收得到纯镓负载有机相，计算ga
3+
总回收率为0％。
36.对比例4
37.参考实施例2，不同之处仅在于：混合萃取剂选用时采用同类萃取剂n235替换n1923，按体积比，15％n235、10％tbp和75％磺化煤油。ga
3+
及其他杂质均不萃取，无法回收得到纯镓负载有机相，计算ga
3+
总回收率为0％。
38.对比例5
39.参考实施例3，不同之处仅在于：混合萃取剂选用时采用同类萃取剂n263替换n1923，按体积比，20％n263和20％tbp和60％磺化煤油。ga
3+
及其他杂质均不萃取，无法回收得到纯镓负载有机相，计算ga
3+
总回收率为0％。
40.对比例6
41.参考实施例4，不同之处仅在于：混合萃取剂选用时采用同类萃取剂p350替换tbp，按体积比，30％n1923和30％p350+40％磺化煤油。ga
3+
萃取率92.39％、al
3+
萃取率28.53％，其他离子基本不萃取。ga
3+
洗脱率42.87％，al
3+
洗脱率为100％。ga
3+
反萃率0.53％,计算ga
3+
总回收率0.28％。
42.对比例7
43.参考实施例4，不同之处仅在于：混合萃取剂选用时采用同类萃取剂n235替换n1923、同类萃取剂p350替换tbp，按体积比，30％n235和30％p350+40％磺化煤油。ga
3+
及其他杂质均不萃取，无法回收得到纯镓负载有机相，计算ga
3+
总回收率为0％。
44.对比例8
45.参考实施例4，不同之处仅在于：混合萃取剂选用时采用同类萃取剂n263替换n1923、同类萃取剂p350替换tbp，按体积比，30％n263和30％p350+40％磺化煤油。ga
3+
及其他杂质均不萃取，无法回收得到纯镓负载有机相，计算ga
3+
总回收率为0％。
46.对比例9
47.参考实施例4，不同之处仅在于：混合萃取剂选用时采用同类萃取剂n235替换n1923、酸性磷类萃取剂p204替换tbp，按体积比，30％n235和30％p204+40％磺化煤油。ga
3+
萃取率68.15％，al
3+
萃取率21.73％，zn
2+
14.31％，cu
2+
8.14％、cd
2+
基本不萃取。ga
3+
洗脱率
3.19％，其他离子洗脱率100％。ga
3+
反萃率0％，计算ga
3+
总回收率为0％。
48.通过将实施例和各对比例进行对比，可以看出，各对比例中对于镓的萃取分离效果均远远不如实施例，由此能够说明，采用n1923-tbp-磺化煤油混合萃取剂用于该含铝硫酸体系中萃取分离镓并非简单的萃取剂组合或同类常规替换，具有意想不到的协同显著增益效果；而萃取方式、级数、时间等在本技术要求的范围内时可进一步保证镓的萃取率和分离回收率。
49.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。