稀土元素镓的离子交换树脂提取方式

由于镓在地壳中的浓度很低。在地壳中占总量的0.0015%。它的分布很广泛，但不以属状态存在，而以硫镓铜矿形式存在，不过很，经济上也不重要。镓是闪锌矿、黄铁矿、矾土、锗石工业处理过程中的副产品。 [2]自然界中常以微量分散于铝土矿、闪锌矿等矿石中。由铝土矿中提取制得。在高温灼烧锌矿时，镓就以化合物的形式挥发出来，在烟道里凝结，镓常与铟和铊共生。经电解、洗涤可以制得粗镓，再经提炼可得高纯度镓。时下世界90%以上的原生镓都是在生产氧化铝过程中提取的，是对矿产资源的一种综合利用，通过提取金属镓增加了矿产资源的附加值，提高氧化铝的品质降低了废弃物“赤泥”的污染，因此非常符合当前低碳经济以小的自然资源代价获取利用价值的原则。镓在其它金属矿床中的含量极低，经过一定富集后也只能达到几百克/吨，因而镓的提取非常困难，另一方面，由于伴生关系，镓的产量很难由于镓价格上涨而被大幅拉动，因此，原生镓的年产量极少，年产量不足300吨，是原生铟产量的一半，如果这种状况不能得到改善，未来20-30年这些金属镓将会出现严重短缺。
碳酸法是在有氢氧化铝晶种存在的条件下,将种分母液进行缓慢碳酸化,90%的氧化铝呈氢氧化铝析出,而绝大部分镓留存于溶液中,分离氢氧化铝以后的溶液再与二氧化碳碳分,沉淀物中加入适量的氢氧化钠溶解镓,然后电解制取镓。碳酸法，但因受炉气的压力和浓度影响,在种分母液中缓慢通二氧化碳除铝在生产上难控制和操作。且产品杂质含量较高,纯度难以达到4N级(99.99%)以上，导致产品缺少竞争力。另外,因生产组织方式的优化,使得碳分母液量萎缩,碳酸法提取金属镓的技术不适用于种分母液,故需对镓回收工艺进行改造,否则镓的浓度达到饱和状态后,将随赤泥或成品带出，导致的镓资源严重流失,在已进入循环经济的时代不合时宜
石灰法是将种分母液进行一次碳酸化分解,产物为沉淀物AI(OH);和丝纳铝石Na2O. Al,O,・2C0,・nH,O(镓以类质同晶的形态存在)，然后用石灰乳处理,使大量的镓和少量的铝溶解进入溶液,继续添加过量石灰乳,使绝大部分铝生成不溶性的水合铝酸钙,镓则留在溶液中,电解溶液回收镓。该工艺流程比较复杂,且副产物NaHCO,和铝酸钙对生产的影响较大,难以推广。
汞阴极电解法是用液体汞阴极电解种分母液，电解时镓离子在汞阴极上放电析出，形成镓汞齐,再用氢氧化钠溶解形成镓酸钠溶液,经净化过滤再电解。本工艺优点是可直接从镓含量低的母液中回收镓,电解后溶液性质对氧化铝生产没有影响,但生产中汞的危害较大。近年来,随着吸附镓树脂的研究取得较大突破,克服了树脂吸附量小、树脂衰减快、树脂选择生差的缺点,使得制镓成本大幅下降,其优点在于不改变铝酸钠溶液的成分,镓回收率高、工艺流程筒单、不污染环境及不影响生产等。因此利用高分子树脂从碱母液中提取镓的工艺技术已用于工业实践,且有着极其良好的发展势头。树脂吸附法分为“树脂吸附-碱脱附”及“树脂吸附-酸脱附”两种工艺,前者系统庞大,固定资产投资较大,体系运行效率低,但该工艺相对成熟,且碱对树脂的破坏性相对较小。后者对树脂的解析,比较于碱工艺,单周期镓产量较高,固定投资少，但酸对树脂的破坏性相对较大,会缩减树脂使用周期,且系统运行操作较复杂,但随着工艺及材料的发展，酸法工艺更有发展潜力