Макет страницы
является сложным продуктом переменного состава и Содержит практически весь галлий, алюминий и фтор, присутствовавшие в исходном растворе, значительное количество фосфатов, а также суЛ1фаты калия, натрия и аммония.
Перед добавлением щелочи плотность раствора регулируется в зависимости от состава исходной пыли таким образом, чтобы предотвратить осаждение фосфатов. Плотность должна быть в интервале значений 1,1—1,3. Затем раствор нагревается до температуры 60—100 0C при увеличении рН до 3,5-=-5,0, за счет добавления аммиака или гидроксида аммония. Осаждение происходит полностью после перемешивания получившейся суспензии в течение 1 ч.
Так как для данного количества алюминия масса фосфатов, содержащихся в первом концентрате, прямо пропорциональна массе фтора в растворе, важно удалить как можно больше фтора из перерабатываемого сырья до осаждения первого концентрата. Удаление фтора проходит достаточно эффективно на стадии сернокислотной обработки 2, описанной выше, при проведении операции при максимально допустимых температуре и времени реакции.
Первый галлиевый концентрат отделяется от первого, не содержащего галлия, раствора в сепараторе 8 и далее концентрат промывает водой для удаления растворимых соединений. Раствор после отделения в 8 и промывные воды содержат главным образом сульфаты натрия, калия и аммония, которые могут перерабатываться в удобрения. Раствор практически не содержит соединений галлия (^:1— 2 г/л). После первой промывки галлиевый концентрат содержит около 1 % галлия, то есть в 20—50 раз больше, чем его содержалось в исходной пыли. Содержание галлия может быть повышено, используя методы, описываемые во второй части процесса.
Концентрат подается на стадию щелочного осаждения и выщелачивания 9, где его суспендируют с водой и известью, добавляемой для осаждения и удаления фосфатов в виде фосфата кальция. Все ионы SO4- осаждаются в виде гипса. Известь предварительно смешивается с водой и затем добавляется к концентрату.
Количество добавляемой извести определяется содержанием фосфатов в концентрате, которое может достигать 50 % P2O5; известь добавляется по крайней мере в стехиометрическом количестве. Фосфаты осаждаются, при этом возможно соосаждение галлия и алюминия. Суспензия перемешивается в течение 1 ч или более и выдерживается при температуре 60—100 0C
После промежутка времени достаточного для получения фосфата кальция добавляют требуемое количество щелочного материала, например гидроксида натрия или калия, для растворения присутствующих в осадке соединений галлия и алюминия. Гидроксид добавляется в количестве, достаточном для создания постоянного значения рН = 11.
На стадии 9 обе операции — осаждение и выщелачивание — могут проводиться в одном и том же реакторе, но для получения хорошего разделения галлия и фосфатов необходимо операции проводить строго последовательно: сначала осаждать фосфаты известью, а затем добавлять щелочь для растворения галлия. Перемешивание массы в течение 1 часа или более приводит к полному растворению галлия и алюминия, фосфат кальция остается в виде осадка.
После выхода со стадии 9 смесь подвергается разделению в сепараторе 10. Твердая фракция, т. е. осадок, промывается и используется для выделения ценных компонентов. Как правило, она направляется в начало процесса, на стадию кислотной обработки 2. Если необходимо, часть остатка может направляться в выщела-чиватель 3.
Жидкая фракция из сепаратора 10, представляет собой смесь галлатов и алюминатов и может сразу подвергаться обработке на стадии 13 для получения обогащенного галлиевого концентрата. Раствор нейтрализуется кислотой. Обычно используется 93 %-ная серная кислота для понижения рН до значения 6, при котором осадок галлия наименее растворим.
Осаждение проводится при температуре 60—1000C в течение времени достаточного для получения осадка, легко отделяемого от раствора. Полученный обогащенный галлиевый концентрат отделяется от жидкости в 14 с получением второго раствора, не содержащего галлия. Твердый остаток промывают и высушивают.
Если необходимо, алюминий отделяется от обогащенного концентрата путем его растворения, добавления подходящего соединения кальция для осаждения алюмината кальция, удаления остатка (на схеме не показано) и образовавшийся рас-
