148953. lajstromszámú szabadalom • Eljárás higannyal szennyezett nátrium-aluminátlúg tisztítására
Megjelent: 1962. február 28. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 148.953. SZÁM 12. m. 5—9. OSZTÁLY — FE—495. ALAPSZOM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás higannyal szennyezett nátriumaluminátlúg tisztítására Fémipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Dr. Papp Elemér oki. vegyészmérnök és Solymár Károly vegyészmérnök, mindketten Budapesten A bejelentés napja: 1960. szeptember 7. Ismeretes, hogy a timföld gyártás során adódó nátriumaluminátlúgok gallium vegyületet tartalmaznak és ezekből a lúgokból a galliumot, pl. higanykatódos elektrolízissel választják le. Ezeknél az eljárásoknál a higany egyrésze finoman díszpergált állapotban az aluminátlúgba kerül, mely azt szennyezi. Az aluminátlúgba kerülő higany háromféle alakban található, nevezetessn: apró szenicsés ülepíthető alakban; kolloidális, nem ülepíthető formában és igán kis mennyiségben ionos alakban. Ülepítéssel általában az aluminátlúgban a higany tartalmat 100 mg/l alá lehet csökkenteni. A leülepedett higany az edény alján nagyobb cseppekké áll össze és így eltávolítható. Különösen a forgófcatódos celláknál ülepítéssel csak higanydús zagyot kapunk, mely mintegy 20—30 g higanyt is tartalmazhat literenként, melyben a higany nem áll öissze nagyobb fémcseppekké és így ülepítéssel el nem különíthető. A nátriumaluminátlúgba került' higany nemcsak higanyveszteséget jelent, de a timföldgyári berendezésekben igen kellemetlen korróziót okolhat és egészségvédelmi szempontból is veszélyes, ezért fontos, hogy a nátriumaluminátba jutott higany mennyiségét legalább egy meghatározott szint alá csökkentsük. A találmány eljárás, amellyel a higannyal szenynyezett nátriumalurninátlúgot igen eredményesen tisztíthatjuk. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy a nátriümaluminátlúgból mint lúgos közegből nemcsak ionos formában, haneim kolloidálisan jelenlevő higany is elektrolitikusan jól leválasztható. Az elektrolitikus kezeléshez higannyal amalgám képzésére alkalmas katódot, mint pl. ezüst-, aranykatódot, de különösen rézkatódot használunk, anódként' olyan fémet alkalmazunk, mely lúgos közegben nem oldódik. Anódként használhatunk nikkelt, nemes acélt,- de gyakorlatban különösen előnyösen vasat alkalmazunk. Anódként az elektrolizáló cella falát képező vasedényt is használhatjuk. A találmány szerinti eljárásnál a •katódként kapcsolt fémen, pl. rézkatódon az aluminátlúgban jelenlevő higany ionok válnak le, az anódhoz pedig a kollói dálisan' diszpergált fém-higanyszemcsék vándorolnak elektroforetikusan. Az elektrolízis és az elektroforézís eredményeképpen a lúgos nátriurnaluminát oldatból a higany nagyobb cseppecskék alakjában válik ki az elektródokon és onnan az edény alján összegyűjthető. Ha pl. rézkatódot és vasanódot alkalmazunk a higany kiválása 2 V feszültség mellett 0,1—0,2 A/dm2 áramsűrűség mellett megtörténik. Az eljárást alkalmazhatjuk olyan aluminátlúgok tisztítására is, melyeknél a gallium egyrészét higanykatóddal már leválasztottuk. Ebben az esetben nagyobb kapocsfeszültséggel és nagyobb áramsűrűséggel dolgozunk, amikor is nemcsak a higanyt tudjuk hatásosan elkülöníteni a nátriumaluminát oldatban, hanem az aluminátlúgban még jelenlevő galliumnak egy jó részét is a higannyal egyidejűleg le tudjuk választani és elkülöníteni. A találmány szerinti eljárás példakéntii kivitelét a mellékelt ábrák kapcsán magyarázzuk meg. Az 1. ábra elektrolizáló cellát mutat, ahol az 1 üvegedényben a 2 rézkatód és a 3 vasanód van behelyezve. A vasanód körül 4 üvegspirális van csavarva, mely az áramló folyadék terelésére való. A tisztítandó aluminátlúgot az 5 csövön vezetjük be és a 6 csövön vezetjük ki. Az edény alján összegyűlő higanyt a 7 csapon keresztül bocsátják le. 3 dm2 katódfelület 1 A áramerősség és 2 volt feszültség alkalmazása mellett 2 literes elektrolizáló cellában óránként egy liter lúgot átvezetve a higanytiartalmat 70 mg-ről 20 mg/l-re csökkenthetjük, tehát az energiafelhasználás 2 Wó/50 mg, higany, 1 g higanyra számítva 40
