147279. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémkloridok kinyerésére generátorok és gázművek szállóporából

Megjelent 1960. július 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.279. SZÁM 40. a. 16—17. OSZTÁLY — PO—275. ALAPSZÁM Eljárás fémkloridok kinyerésére generátorok és gázművek szállóporából Politechnika Warszawska, Warszawa, Leng5*elország Feltalálók: Prof. dr. Wesolowski Kornél, dr. Górski Andrzej docens és dr. Guethner Tadeusz A bejelentés napja: 1959. február 3. Lengyelországi elsőbbsége: 1958. február 5. Ismeretesek már eljárások a generátor- és gázművekben keletkező' szállópor germánium és gallium kinyerése céljából történő feldolgozására. Az e célra általában alkalmazott három ismert módszer egyike azon alapul, hogy a felfogott port ötszörös súlyú szódával olvasztják össze, majd a kapott olvadékot tömény sósavval oldják. A sósav olyan mennyiségben kerül alkalmazásra, hogy a keletkező oldat kb. 6-szor normál legyen a benne jelenlevő szabad sósav mennyiségére számítva. Ennek az eljárásnak az alkalmazásával 1 t porból 12 t oldatot nyerünk, ennek az oldatnak a desztillációsa útján sósavban oldott germániumtetrakioridot kapunk. Az így kapott desztillátumból, amely a porban eredetileg jelen volt germánium 60%-át tartalmazza, szulfid alakjában választják le a gerrnániumot, majd ezt oxiddá, utóbbit azután fém-germániummá, végül pedig ezt tisztítás céljából ismét germániumkloriddá alakítják át. A második módszer a generátor- ill. gázmű-szállőpor sósavval, valamint gázalakú hidrogénkloriddal való kezelésén és az így keletkező germániumtetraklorid ledesztillálásán alapul. E módszer alkalmazása esetén a porból csupán germánium kerül kiválasztásra. A harmadik módszer a pornak szódával, faszénnel és rézoxiddal való összeolvasztásán alapul. Az ennek során redukció útján kapott fém-réz kivonja az olvadékból a gerrnániumot. Az így kapott, kb. 3% gerrnániumot tartalmazó réz-germánium olvadékot azután klór és vasklorid behatásnak vetik alá. A keletkező kloridokból azután ledesztillálják a germániumkloridot, ezt azután tisztítják és fém-germániummá alakítják át. Ez a módszer a nagy rézfogyasztás és az elhasznált réz regenerálásának szükségessége folytán igen költséges. A fenti ismert eljárások egyike sem teszi lehetővé a íszállópor egyéb alkotórészeinek egyidejű leválasztását. A galliumot pl. a por szódával való összeolvasztása után egy költséges külön eljárással választják le. Általában úgy járnak el, hogy klorid alakjában extrahálják a galliumot a vizes galliumklorid-oldatból, éterrel végzett ellenáramú extrakció útján. Az így kapott koncentrátumokból azután kémiai úton választják el a galliumot az egyéb kísérő elemektől. A találmány szerinti eljárás rendkívüli módon egyszerűsíti ezt a technológiát és egyetlen gazdaságos eljárás keretében teszi lehetővé a szállópor összes értékes alkotórészeinek egyidejű menynyiségi szétválasztását. A találmány szerinti eljárás értelmében a generátor- vagy gázmű-szállóport 700 C° körüli hőmérsékleten közvetlenül klórral kezeljük, redukáló hatású szén jelenlétében. A klórozás legelőnyösebben alkálifém- vagy földalkálifémkiorid katalizátorok jelenlétében folytatható le. Az így keletkező fémkloridok ill. szilíciumklorid gázalakban hagyják el a reakcióközeget. A kloridokat lehűlésük után egy szedőben gyűjtjük össze és azután frakcionált szublimáció és desztilláció útján választjuk el őket egymástól. Ily módon arzén-, cink-, gallium-, germánium-, alumínium-, szilícium-, tallium-, titanium- és vaskloridot kapunk, nagy tisztasági fokban. Az így kapott termékek közvetlenül felhasználhatók klorid alakjában, vagy pedig ismert eljárásokkal nagytisztaságú fémekké alakíthatók át. A találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módját az alábbi példa szemlélteti: 1 r. szállóport 3 r. faszénnel és csekély mennyiségű alkálifémkloriddal keverünk össze. A keveréken azután gázalakú klórt vezetünk keresztül és ezt az egész keveréket 700 C°-ig hevítjük fel. Élénk lefolyású reakció során kloridok keletkeznek a porban jelenvolt összes fémekből és szilíciumból, gyakorlatilag 100%-os kitermeléssel; ezek a kloridok azután a szobahőmérsékletre hűtött szedőben gyűlnek össze. A reakció után visszamaradó szénben spektrális úton csupán nyomok mutathatók ki a porban eredetileg jelenlevő fémekből és szilíciumból. A kapott kloridokat azután szabá-