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龍圖騰網獲悉中國礦業大學申請的專利一種煤系地層共伴生金屬鋁、鈦、鎵、稀土綜合提取方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN118563372B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202410597228.7，技術領域涉及：C25C3/34；該發明授權一種煤系地層共伴生金屬鋁、鈦、鎵、稀土綜合提取方法是由張曉麗;黃正鑫;馮建偉;楊兆彪;何金先;黃亞平;李聚豪;王偉設計研發完成，并于2024-05-14向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種煤系地層共伴生金屬鋁、鈦、鎵、稀土綜合提取方法在說明書摘要公布了：本發明提供了一種煤系地層共伴生金屬鋁、鈦、鎵、稀土綜合提取方法，屬于礦產提取技術領域，解決了煤矸石和粉煤灰中鈦、鎵、鋁、稀土金屬的提取工藝研究甚少，尚未形成較為成熟的提取方法的問題。本發明包括以下步驟：S1制備焙燒產物；S2制備干燥預煅燒混合物；S3制備煅燒混合產物；S4酸浸處理；S5提取稀土；S6析出；S7提取鈦；S8萃取；S9提取鎵；S10提取鋁；S11廢液處理。采用本發明的提取方法不僅減少了工業廢料的產生，而且變廢為寶，對環境友好；與傳統的針對單一金屬元素的提取工藝相比，本發明通過一系列精心設計的步驟，實現了鋁、鈦、鎵和稀土多種金屬的綜合提取，提高了原材料的使用效率。

本發明授權一種煤系地層共伴生金屬鋁、鈦、鎵、稀土綜合提取方法在權利要求書中公布了：1.一種煤系地層共伴生金屬鋁、鈦、鎵、稀土綜合提取方法，其特征在于，所述綜合提取方法包括以下步驟： S1制備焙燒產物：將煤夾矸和粉煤灰混合后進行研磨，得到研磨混合物，將研磨混合物進行焙燒作業，得到焙燒產物，研磨混合物平均粒徑小于0.5mm； 在焙燒作業中，焙燒溫度大于850℃； S2制備干燥預煅燒混合物：將焙燒產物進行粉碎作業，得到平均粒徑為250-325目的粉碎焙燒產物，將粉碎焙燒產物與燒結劑混合均勻后得到初始預煅燒混合物，在初始預煅燒混合物中加入去離子水，混合均勻后，得到含水預煅燒混合物，將含水預煅燒混合物置于真空干燥箱中，在50℃-70℃條件下干燥至質量穩定，得到干燥預煅燒混合物； 燒結劑為碳酸鈉； 在初始預煅燒混合物中，按照重量比，粉碎焙燒產物:燒結劑為1:1-2.5； 在含水預煅燒混合物中，按照重量比，初始混合物:去離子水為1:0.5-2； S3制備煅燒混合產物：將干燥預煅燒混合物進行煅燒作業，煅燒作業完成后，進行粉碎作業，得到平均粒徑為250-325目的煅燒混合產物； 在步驟S3中，在對干燥預煅燒混合物進行煅燒作業中，煅燒溫度為950℃-1100℃；煅燒時間1-2小時； S4酸浸處理：將煅燒混合產物放入濃度為85％的草酸溶液中，在200℃環境下進行酸浸反應，酸浸時間24-100小時后，得到酸浸產物； 將酸浸產物進行過濾操作，得到含有鋁、鈦、鎵的浸取濾液和含有稀土元素的殘渣； S5提取稀土：勻速向含有稀土元素的殘渣加入氨水，調整pH值至2-3，反應結束后進行過濾操作，得到稀土氫氧化物固體，將稀土氫氧化物固體進行煅燒作業，得到稀土氧化物； 將稀土氧化物和氟化鈉混合均勻后，在800℃-1000℃環境下，進行電解作業，得到稀土金屬和稀土電解廢液； 在電解作業中，氟化鈉作為電解質，石墨為陽極，鉬棒或者鎢棒作為陰極，電解電壓為5V： 在步驟S5中，在對稀土氫氧化物固體進行煅燒作業中，煅燒溫度為1000-1100℃，煅燒時間1-2小時； S6析出：采用滴定法將氫氧化鈉溶液滴定到含有鋁、鈦、鎵的浸取濾液中，調整PH值至12.8，反應結束后進行過濾操作，得到氫氧化鈦沉淀物和富含鋁和鎵的分離濾液； S7提取鈦：將氫氧化鈦沉淀物進行煅燒作業，得到鈦氧化物粉末； 將鈦氧化物粉末壓制成型，經過燒結后，制備成陰極；選擇石墨作為陽極；以氯化鈣作為電解質；以鈦或石墨坩堝作為容器；在800℃-1000℃環境下進行電解作業，得到鈦金屬和鈦電解廢液； S8萃取：在富含鋁和鎵的分離濾液中加入堿性萃取劑，在室溫下進行三級逆流萃取作業，經過分離后，得到富含鎵萃取相和富含鋁萃余相； 堿性萃取劑為7-烷基-8-羥基啉； S9提取鎵：將富含鎵萃取相進行蒸餾作業，以去除富含鎵萃取相中的7-烷基-8-羥基啉，得到含鎵產物； 將含鎵產物放入氫氧化鈉溶液進行堿浸作業，得到鎵酸鈉-氫氧化鈉溶液， 在40℃的環境下，將鉑作為陰極和陽極，鎵酸鈉-氫氧化鈉溶液作為電解液，采用電極精煉法進行電解作業，得到鎵金屬和鎵電解廢液； 在堿浸作業中，氫氧化鈉溶液濃度為200gml，按照固液比，含鎵產物:氫氧化鈉溶液為1g:20-40ml；堿浸作業時間為2-6小時； S10提取鋁：采用滴定法將氨水滴定到富含鋁萃余相中，調整PH值為5，反應結束后進行過濾操作，得到氫氧化鋁產物和過濾廢液； 將氫氧化鋁產物進行煅燒作業后，得到氧化鋁產物； 將氧化鋁產物壓制成形，制備成陰極，以石墨棒作為陽極，在550℃的環境中，采用熔融鹽型電解質進行電解作業，得的金屬鋁和鋁電解廢液； 熔融鹽型電解質為氯化鈣和氯化鈉混合物； S11廢液處理：將步驟S10中的過濾廢液與步驟S5中的稀土電解廢液、步驟S7中的鈦電解廢液、步驟S9中的鎵電解廢液和步驟S10中的鋁電解廢液進行混合后，得到混合廢液，在混合廢液中通入二氧化碳進行酸化處理后，進行過濾操作，得到碳酸鈣和含鎵溶液； 將碳酸鈣加入稀鹽酸進行反應后，得到氯化鈣； 在含鎵溶液通入二氧化碳進行酸化處理后，進行過濾操作，得的氫氧化鎵和碳酸鈉溶液； 將碳酸鈉溶液進行蒸干操作后，得到碳酸鈉晶體。

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