171585. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gallium kinyerésére galliumtartalmú alkáli-oldatokból
7 171585 8 2. példa 180 g/liter nátriumhidroxidot, 45 g/liter nátriumkarbonátot, 135 g/liter aluminiumoxidot és 0,17 g/liter galliumot tartalmazó oldatból a galliumot elektrokémiai redukció útján, 0,15 súly% alumíniumot és 5 súly% cinket tartalmazó galliumötvözet segítségével nyerjük ki. Az olvadék alumíniumtartalmát a folyamat során fémalumínium beadagolásával tartjuk az adott értéken. Annyi alumíniumot pótolunk, amennyi az elektrokémiai galliumredukció alatt az oldatba megy. A folyamatot 60 000 A/m intenzitású váltóáramú elektromágneses térben végezzük. 1,75 óra elteltével a gallium kinyerési foka 90%, 1 g kinyert galliumra eső alumíniumfelhasználás 17 g. 3. példa A 2. példa szerinti oldatból a galliumot 0,05 súly% alumíniumot és 5 súly% cinket tartalmazó galliumötvözet felhasználásával elektrokémiai redukció útján nyerjük ki. Ehhez az olvadékot 0,001 A/cm2 áramsűrűséggel karódként kapcsoljuk. A folyamatot 45 000 A/m intenzitású elektromágneses térben végezzük. Az olvadék alumínium- és cinkkoncentrációját a 2. példában leírt módon tartjuk fenn. 60 perc elteltével a gallium kinyerési foka 90%, galliumra számított áram kihasználás 45%, 1 g kinyert galliumra számított alumíniumfelhasználás 8g. 4. példa Az oldat összetétele és a kísérleti körülmények azonosak a 3. példában leírtakkal, azzal a különbséggel, hogy az olvadékot 0,01 A/cm2 áramsűrűséggel katódként kapcsoljuk. 55 perc elteltével a gallium kinyerési foka 90%, a galliumra számított áramkihasználás 42%, 1 g kinyert galliumra számított alumíniumfelhasználás 7,5 g. 5. példa Az oldat összetétele és a kísérleti körülmények azonosan a 3. példában leírtakkal, azzal a különbséggel, hogy az olvadékot 0,05 A/cm2 áramsűrűséggel katódként kapcsoljuk. 25 perc elteltével a gallium kinyerési foka 90%, galliumra számított áramkihasználás 11,1%, lg kinyert galliumra számított alumíniumfelhasználás 4,2 g. 6. példa Az oldat összetétele és a kísérleti körülmények azonosak a 3. példában leírtakkal, azzal a különbséggel, hogy az olvadékot 0,1 A/cm2 áramsűrűséggel katódként kapcsoljuk. 15 perc elteltével a gallium kinyerési foka 93%, galliumra számított áramkihasználás 9,6%. 1 g kinyert galliumra számított alumíniumfelha: znalas 3,2 g. 7. példa 240 g/liter nátriumkarbonátot, 19 g/liter nátrium-10 hidroxidot, 10 g/liter alumíniumoxidot, 0,8 g/liter krómot, 0,08 g/liter vanádiumot és 0,15 g/liter galliumot tartalmazó oldatot az elektrokémiai redukció előtt a króm- és a vanadium redukálása céljából fém alumíniumporral kezeljük. A króm és a 15 vanadium redukálásához szükséges alumínium-mennyiséget az alábbi reakcióegyenletek alapján számítjuk: Cr6 * + Al 0 =Cr 3 * + Al 3+ 20 V5 * + A1° = V2 * + A1 3 * úgy, hogy a sztöchiometriai szempontból szükséges 25 mennyiséghez képest 200-300%-os fölösleget alkalmazunk. A redukció után az oldathoz annak térfogatára számítva literenként 300 ml 90-100 C° hőmérsékletű vizes kalciumoxid-oldatot adunk, amely 20 g 30 aktív kalciumoxidot tartalmaz. Az üledék leválasztása után az oldat a következő komponenseket tartalmazza: 124 g/liter nátriumkarbonát, 111 g/liter nátriumhidroxid, 8 g/liter alumíniumoxid, 0,001 g/liter króm, 0,003 g/liter 35 vanadium és 0,14 g/liter gallium. Az oldatból a galliumot elektrokémiai redukció útján 0,25 súly% alumíniumot tartalmazó galliumötvözet segítségével nyerjük ki. Az eljárást 60 000 A/m intenzitású váltóáramú elektromágneses 40 térben hajtjuk végre. Az oldatot az olvadékhoz viszonyítva pótlólagosan még azáltal mozgatjuk, hogy az elektrokémiai redukcióhoz szolgáló berendezésen átáramoltatjuk. 60 perc elteltével a gallium kinyerési foka 92%, 45 1 g kinyert galliumra számított alumíniumfelhasználás 16 g. 8. példa 50 A timföldgyártásból származó és 145 g/liter nátriumkarbonátot, 240 g/líter nátriumhidroxidot, 65 g/liter alumíniumoxidot, 0,17 g/liter vanádiumot 0,06 g/liter krómot és 0,22 g/liter galliumot tartal-55 mázó oldatot 90-100 C° hőmérsékleten 2 órán át az oldat 1 literére számítva 2 g nátriumszulfiddal a kálciumhidroxiddal kezeljük. Az üledék leválasztása után az oldat a következő komponenseket tartalmazza: 60 g/liter nát-60 riumkarbonát, 204 g/liter nátriumhidroxid, 31 g/liter alumíniumoxid, legfeljebb 0,003 g/liter króm, legfeljebb 0,003 g/liter vanadium és 0,17 g/liter gallium. Ehhez az oldathoz az oldat galliumtartalmának 65 megfelelő mennyiségű cinkoxidot adunk. Az ol-A
