171080. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gallium kinyerésére aluminátoldatokból
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1974. VII. 19. (BI-498) ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Nagy-Britannia Uniós elsőbbsége: 1973. VII. 19. (34480 sz.) Közzététel napja: 1977. VI. 28. Megjelent: 1978. VI. 30. 171080 Nemzetközi osztályozás: C 22 B 58/00 Feltalálók: Honey Colin George vegyész, Hazlemere, Jones Stanley Leonard vegyész, Gerrards Cross, Summers Steven William vegyész, Hazlemere, Nagy-Britannia Tulajdonos: British Alumínium Company Limited, London, Nagy-Britannia Eljárás gallium kinyerésére aluminátoldatokból 1 A fém gallium kinyerése a Bayer eljárás, vagy bármilyen egyéb, alumínium ércekből timföld kinyerésére szolgáló eljárás nátriumaluminát oldatából, amelyet a továbbiakban aluminátlúgnak nevezünk, a folyadék elektrolízisével, közönséges szilárd elektró- 5 dókat, így rozsdamentes acélt vagy nikkelt alkalmazva, igen nehéz. A nehézség oka az aluminátlúg kis (0,15-0,40 g/later) galliumkoncentrációja és a szennyeződések, így vas, vanadium, króm és szerves anyagok jelenléte, 10 melyek gyakran nagyobb koncentrációban vannak jelen mint a gallium, és amelyek befolyásolják a gallium elektrolitikus kicsapódását. A jelenlegi eljárások a gallium kinyerésére aluminátlúgokból: 15 1. a folyadék nátriumaluminát tartalmának részleges vagy teljes elbontása akár úgy, hogy két lépésben széndioxidot adnak hozzá, először kicsapatva a timföld (alumíniumoxid) egy részét, majd együtt kicsapatva a megmaradó alumíniumoxidot és a 20 galliumot (mint galliumhidroxidot) (952 976 és 969 033 számú francia szabadalmi leírások), vagy kalciumoxidot adnak hozzá, az alumíniumoxid egy részét kalciumaluminátok alakjában kicsapva, majd ezt követően széndioxidot adva hozzá (2 582 376 25 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás), mindkét módszer szerint galliumban gazdag timföldet állítanak elő, amelyből a gallium nátriumhidroxidban való oldás, majd elektrolízis útján nyerhető ki, 30 2. az aluminátlúg elektrolízise kevert higanykatód alkalmazásával, melynek során a gallium a higany felületére lecsapódva szétoszlik (797 501 és 797 502 számú angol szabadalmi leírások). Széndioxid vagy kalciumoxid használata galliumban gazdag timföld előállítása céljából úgy tönkreteszi az aluminátlúgot, hogy az további kezelés nélkül nem cirkuláltatható vissza a folyamatba. A kevert higanykatód alkalmazása nagymennyiségű higany kezelését teszi szükségessé, ami veszélyes. Továbbá, mivel a higanyt eléggé erőteljesen kell keverni, fennáll a veszély, hogy finom cseppecskék keletkeznek belőle, amelyek belekeverednek az aluminátlúgba: ez a veszély a higany gallium tartalmának növekedésével növekszik: így el kell távolítani a higanyt, amikor annak galliumtartalma csak 1%. A találmány szerinti eljárásban a timföldnek alumíniumércekből való kinyerésekor kapott aluminátlúgból oly módon nyerjük ki a galliumot, hogy legalább 0,002 A/cm2 áramsűrűséggel elektrolizáljuk az oldatot, szilárd fém katódot alkalmazva, amelyre a gallium lecsapódik, a felületen a galliumtartalom legalább 0,10%. A leírásban minden %-os érték súly%-ot jelent. Előnyösen az elektrolízist addig folytatjuk, amíg a katód galliumtartalma legalább 0,5%, legalább 5 /Mm-es vastagságban. Az előnyös katódfémek: ón, ólom, indium, cink és ón/ólom ötvözetek. 171080
