《拜耳法母液中鎵釩分離機制與提取技術研究》是依託安徽工業大學，由趙卓擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：拜耳法母液中鎵釩分離機制與提取技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙卓
- 依託單位：安徽工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
拜耳法母液中鎵和釩的提取是我國氧化鋁工業以及鎵和釩工業的重要研究領域。釩是影響拜耳法母液中樹脂吸附法提鎵效率的主要雜質，目前由於對此體系中樹脂吸附鎵和釩以及解吸的機理缺少深入的認識，一直未能從根本上消除釩的影響。在前期研究的基礎上，本項目採用動力學和熱力學方法對拜耳法母液樹脂吸附法提鎵體系的吸附和解吸過程進行深入研究，並利用FTIR、TGA、SEM和XPS等方法分析測定樹脂在吸附及解吸前後各性能參數的變化，從而闡明吸附過程樹脂對拜耳法母液中鎵和釩的吸附機理，以及樹脂中鎵和釩的解吸機制，揭示拜耳法母液中鎵釩分離的規律，建立鎵釩有效分離的方法，並在上述研究基礎上形成從解吸液中分別回收鎵和釩的技術。這一項目的成功實施，將為實現拜耳法母液中鎵和釩的高效聯合回收提供理論和技術指導，不僅可望從根本上消除釩對拜耳法母液樹脂吸附法提鎵過程的影響，更可較大程度地增強此工藝的經濟性，具有很好的套用前景。
結題摘要
拜耳法母液中鎵的提取是我國氧化鋁工業以鎵工業的重要研究領域。釩是影響拜耳法母液中樹脂吸附法提鎵效率的主要雜質，目前由於對此體系中樹脂吸附鎵和釩以及解吸的機理缺少深入的認識，一直未能從根本上消除釩的影響。項目採用胺肟基樹脂對其吸附鎵和釩的機理、以及解吸機理進行了深入研究，主要成果如下：（1）胺肟基樹脂對拜耳法母液中鎵和釩均具有較高的吸附容量，吸附過程均符合二次吸附動力學方程以及Langmuir吸附等溫模型，吸附過程為均相吸附；吸附熱力學研究表明，吸附過程可自發進行，並屬於吸熱過程，升高溫度有利於吸附過程的進行；樹脂對鎵和釩具有不同的吸附機理，對鎵的吸附以化學吸附為主，而對釩的吸附主要是物理吸附；樹脂對鎵的吸附機理主要是樹脂中-OH的氧與Ga(OH)4-發生配位，生成新的化合物，同時產生H2O。（2）飽和樹脂的鎵釩解吸行為研究表明，採用5%EDTA對鎵具有較好的解吸效果，解吸率可接近100%，而同時釩的解吸率僅為8%。1molNaCl + 1molNH4Cl體系對釩具有較好的解吸效果，解吸率可達97%；鎵和釩的解吸過程均以液膜擴散為主要控制步驟，解吸過程速率常數分別為9.55×10-2s-1和1.32×10-1s-1，兩個解吸過程的活化能均較小，說明解吸速率對溫度不敏感，解吸過程可以在室溫下進行。（3）基於樹脂對鎵和釩的吸附機理，以及飽和樹脂鎵釩解吸機制，建立了從拜耳法母液中分離並高效回收鎵和釩的方法，解決了目前工業套用中釩的共吸附問題，並提高了回收工藝的經濟性。
