镓是一种重要的稀散金属,广泛的应用于电子工业、移动通信、低熔点合金、冷焊剂和仪器工业等领域,被誉为“电子工业的食粮”。随着镓的应用领域不断发展,镓的需求量与日俱增,价格也一路上扬。因此,寻找一种经济实用且环境友好的分离回收镓的工艺方法就显得尤为重要。目前,粗镓的来源主要是在生产氧化铝的过程中提取。近年来,粉煤灰的综合利用成为研究热点,利用粉煤灰生产氧化铝的工艺日渐成熟,同时发现粉煤灰中稀有金属镓也可以被开发利用。本课题组通过对平朔矿区主采煤层进行矿物学和地球化学特征研究发现该区煤中镓超常富集,同时对其燃烧产物进一步研究发现,该区煤灰中氧化铝含量高达48%,镓含量也达到工业回收的利用指标。本研究以平朔高铝煤灰为原料,利用单因素和正交实验,研究和改进焙烧-碱浸-树脂吸附-酸解析法,以高提取率、低成本和无污染为原则,提出从高铝煤灰中提取金属镓的最优方案。焙烧实验条件:煤灰粒径40目,煤灰和烧结剂(碳酸钠、碳酸钙)质量比为1:1:1,焙烧温度1100℃,焙烧时间80min;碱浸取实验条件:碳酸钠碱液浓度16%,浸取温度120℃,碱液量2L,浸取时间70min,浸取率69%;一次碳酸化实验条件:pH值11,温度65℃;树脂吸附实验条件:1g树脂吸附5.2×10~3μg镓,吸附温度40℃,吸附时间5h,吸附率70%;硫酸解析:1g饱和吸附树脂,2mol/L硫酸50ml,解析温度20℃,解析时间2h,解析率85%;电解:电解液中氢氧化钠浓度2~3mol/L,电流200mA,电压4V,电解槽温度40℃。通过此方案从高铝煤灰中提取镓,用料节省,充分利用废弃资源,提高了粉煤灰的工业价值和经济效。