2025年10月25日 13:32 安徽合肥院
镓（Ga）是重要的战略性金属矿产资源之一，广泛应用于电子通讯、航天航空、医药卫生等高新技术领域。在自然界中,镓主要以伴生形式赋存在铝土矿和铅锌矿中，其在伴生矿中含量很低，直接从原矿中回收成本很高，因此工业上通常以冶炼副产物为原料，从中进行二次提取，以实现镓的综合回收。目前，约90%的金属镓是从氧化铝冶炼过程中的铝酸钠循环母液中吸附分离回收，其余10%左右的镓则是从煤粉和锌冶炼过程产生的浸出渣中回收。
铝土矿经破碎后，在高温高压环境下向釜内加入NaOH溶液，将铝以铝酸钠（NaAlO?）形式溶出为母液，因镓与铝性质相似，故铝土矿中镓同样以镓酸钠（NaGaO?）形式进入母液。随后通过共沉淀的方式，去除Fe、Si等杂质，获得仅含铝酸钠与镓酸钠的母液。向其中加入氢氧化铝晶种，铝酸钠溶液会因过饱和而析出氢氧化铝。此时净化母液中除镓酸钠外，还含有部分未析出的铝，该母液重回“溶出”步骤，重复循环多次后，镓逐渐被富集。
从循环母液中提取金属镓的工艺主要有：沉淀法、电化学法、萃取法及树脂吸附法等。各工艺方法均有优劣，如下图所示。
萃取分离技术概述：萃取分离技术作为重要的分离富集工艺已得到广泛应用。其中，CTX离心式溶剂萃取技术作为一种新型萃取技术，以CTX高参数离心萃取机为核心设备，通过多级逆流萃取、精准进料系统、相比控制单元以及自动化程序，能够很好协同不同种类萃取剂体系，实现萃取效率高、分相速度快、级存留量低、智能化水平高等技术优势。与传统萃取设备不同之处在于，CTX高参数离心萃取机依靠转子高速旋转强化混合传质作用，加速传质过程；在离心力作用下进行两相分离，分相速度快、效果好。解决传统设备——萃取槽溶剂消耗量大、速度慢的缺陷，更好适应金属镓溶剂提取。
目前，用于萃取镓的萃取剂种类较多。按萃取剂的化学性质分，主要为磷酸酯类萃取剂、羧酸萃取剂、羟肟酸螯合萃取剂等。其中，磷酸酯类萃取剂又可分为酸性磷酸酯类和中性磷酸酯类萃取剂。酸性磷酸酯类萃取剂中以P204、P507、Cynex272研究最为广泛，中性磷酸酯萃取剂主要为TBP，在高浓度盐酸体系中应用较多。羧酸类萃取剂萃取时间长，金属选择性差，工业应用极少。烷基羟肟酸常与P204协同萃取，萃取率能提升至98%以上。典型萃取剂应用情况总结如下：
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