含镓生铁电解法分离实验研究

提钒尾渣是生产V2O5过程中的副产物,攀钢每年产提钒尾渣近20万t,全国提钒尾渣年产量达40万t以上。其中含铁12.8万t左右,含镓约32t。从提钒尾渣中回收镓的主要方法有高温氯化挥发法、压煮—浸出法、还原熔炼—电解法等。高温氯化挥发法回收镓,其工艺简单,能耗低,但氯化剂和氯化过程的产物都具有强腐蚀性质,对设备的防腐性能要求高;再者,氯化过程中大量氯气进入废气中,污染严重。压煮—浸出法回收镓,虽然流程比较简单,但浸出率只有60%左右,镓铁分离效果不好,且需要高压釜设备,成本较高。以电弧炉还原冶炼提钒尾渣得到的含镓生铁为原料,熔铸成阳极板。选用氯盐电解液体系进行含镓生铁电解分离实验,探索了Fe2+浓度、电流密度和pH值对电解实验的影响。实验研究表明,在Fe2+浓度50g/L,电流密度200A/m2,pH值4,极间距6～10cm,NH4Cl浓度100g/L的电解参数下,槽电压控制在1.2～1.9V,可获得纯度为99.39%左右的电解铁,镓含量0.30%的阳极泥。从提钒尾渣到电解铁,铁的总回收率在71.35%以上;从提钒尾渣到阳极泥,镓富集38倍左右,镓的回收率在85%以上。实验研究结果表明,以还原熔炼-电解法回收提钒尾渣中镓、铁工艺是可行的。