178716. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gallium kinyerésére erősen bázikus oldatból folyadék-folyadék extrakcióval
5 178716 6 ságait galliumnak nátriumaluminát oldatokból való kinyerése közben. A 76 29009 számú francia szabadalmi bejelentésben olyan eljárást javasoltak, amelyben a galliumot I általános képletű szubsztituált hidroxikinolinokkal extrahálják, ahol R alkilcso- 5 portot vagy hidrogénatomot jelent. Az alkilcsoport előnyösen 5-20 szénatomos. Egy másik előnyös változat szerint az R csoport a 8-hidroxikinolin gyűrű 7-helyzetéhez kapcsolódik, és az előnyös vegyületek a II általános képletnek 10 felelnek meg, ahol n értéke előnyösen 5-20. Ez utóbbi eljárásban alkalmazott hidroxikinolinok lehetővé teszik, hogy az igen bázikus oldatokban különösképpen a Bayer-féle timföldgyártásból származó nátriumaluminát oldatban levő galliumot 15 hosszú időn át majdnem teljes egészében, veszteség nélkül lehessen extrahálni. További megfigyeléseink során azt találtuk, hogy a 8-hidroxikinolinok bomlásáért nemcsak a közeg erős lúgossága felelős, hanem az a körülmény is, 20 hogy hosszas használat közben a levegő oxigénje oxidálja és így lebontja ezeket a vegyületeket. Ez utóbbi bomlás a különféle 8-hidroxikinolinok esetében különböző mértékű. A találmány célja, hogy ezt a hátrányt kiküszöböljük. 25 A találmány szerint az erősen bázisos oldatokban iá vő galliumot folyadék-folyadék extrakcióval egy vízben oldhatatlan szubsztituált hidroxikinolinokat és szerves oldószert tartalmazó szerves fázis segítségével oly módon nyerjük ki, hogy legalább a 30 gallium-extrakciós lépést közömbös atmoszférában hajtjuk végre. A közömbös atmoszférát előnyösen argonnal vagy nitrogénnel biztosítjuk. A találmány szerinti eljárást egyébként a fentiek szerint hajtjuk végre. Az eljárás valamennyi szaka- 35 szát végezhetjük közömbös atmoszférában, ez azonban csupán az extrakciós szakaszra kötelező. Szerves oldószerként célszerűen egy halogénezett vagy nem halogénezett alifás vagy aromás szénhidrogént használunk. 40 Előnyösen olyan szubsztituált hidroxikinolint használunk, amely a szerves fázisban jobban oldódik, mint a vizes fázisban. A gallium komplexképzés közben való extrakcióját ezért célszerűen egy olyan I általános képletű szubsztituált hidroxikinolinnal 45 végezzük, ahol az R szubsztituensek azonosak vagy eltérőek, és jelentésük hidrogénatom, helyettesítetlen vagy helyettesitett alkil- vagy alkenilcsoport. cildoalifás vagy aromás csoport, azzal a kikötéssel, hogy közülük legalább az egyik hidrogéntől eltérő. 50 Előnyösnek találtuk a IV általános képletű alfaalkenil-8-hidroxikinolinokat, ahol R, R2 és R3 hidrogénatomot vagy adott esetben szubsztituált szénhidrogéncsoportot jelent, valamint az V általános képletű béta-alkenil-8-hidroxikinolinokat, ahol R,, 55 Ra, R3, R4 és Rs hidrogénatomot vagy adott esetben szubsztituált szénhidrogén csoportot jelent, továbbá a fent már említett II általános képletű alkil-8-hidroxikinolinokat, ahol n jelentése előnyösen 5 és 20 közötti szám. 60 A szubsztituált hidroxikinolinokat a szerves fázis összmennyiségére vonatkoztatva 1 -50 térfogati mennyiségben használjuk. Adott esetben előnyös lehet az eljárás szempontjából, ha a szerves fázishoz egy módosítószert, előnyösen egy alkoholt és/vagy egy foszforsavésztert adunk. A szerves oldószeres extrakció után kapott oldat feldolgozásához előnyösen sósavat, kénsavat, salétromsavat vagy hidrogénbromidot használunk. A találmányt az alábbi példával világítjuk meg közelebbről az oltalmi kör korlátozása nélkül. A példával azt illusztráljuk, hogy ha közömbös atmoszférában dolgozzuk fel a Bayer-féle timföldgyártásból származó oldatban levő galliumot, akkor a hidroxikinolin-veszteség lényegesen csökken, és az eljárás gazdaságosabbá válik. Példa Egy III képletű hidroxikinolint vizsgálunk a gallium-extrakciós fázisban való használat közben. Egy 82 g/liter Al303-t, 185 g/liter Na20-t és 240 mg/liter galliumot tartalmazó Bayer-féle oldatot hidroxikinohr 90 :10 arányú kerozin-dekanol eleggyel készített 10%-os oldatával keverünk. A keverést 50 °C-on végezzük levegőn, illetve nitrogén atmoszférában. Gázkromatográfiás elemzéssel vizsgáljuk a hidroxikinolin-tartalom változását a keverési idő függvényében. A hidroxikinolin-veszteséget százalékosan az alábbi táblázatban közöljük: Idő (óra) 24 100 250 500 levegőn 5% 20% 55% 90% nitrogénben-2% 4% 17 Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás bázikus vizes oldatokban levő gallium kinyerésére folyadék-folyadék extrakcióval, amelynek során a vizes fázist halogénezett alifás vagy aromás szénhidrogéneket és módosítószerként előnyösen alkoholt és/vagy foszforsavésztert, valamint a szerves fázisban jobban oldódó (III) képletű hidroxikinolint tartalmazó szerves fázissal hozzuk érintkezésbe, a (III) képletű szubsztituált hidroxikinolint a szerves fázisra számítva 1 - 50 térfogati mennyiségben használjuk, a szerves fázist egy erős savval - előnyösen sósavval, kénsavval, salétromsavval vagy hidrogénbromiddal - érintkeztetjük, és a visszamaradó szerves fázist elválasztjuk a vizes fázistól, ez utóbbi műveletet adott esetben többször megismételjük, azzal jellemezve, hogy a műveleteket - legalább a gallium extrakciós lépést - közömbös atmoszférában végezzük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a közömbös atmoszférát nitrogénnel vagy argonnal hozzuk létre. 2 rajz A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 824646 - Zrínyi Nyomda. Budapest 3
