145919. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gallium kinyerésére alkalialuminátlúgból elektrolizissel
O Megjelent: 1959. december 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.919. SZÄM 40. a. 13—51. OSZTÁLY — FE—404. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás gallium kinyerésére alkálialuminátlúgból elektrolízissel Fémipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Dr. Papp Elemér és Üveges József, mindketten Budapesten A bejelentés napja: 1958. június 21. Ismeretes, hogy a timföldgyártásnál adódó nátrium-alummátlúgból a galliumot elektrolízissel higanykatóda alkalmazásával lehet kinyerni. Ennél az eljárásinál, melyeit P. de Bretéque dolgozott ki, az áramsűrűséget a ikat ódnál 0,6 A/dcm2 nél kisebb ért-éken tartják és magasabb, 40— 60 C° hőmérsékletén dolgoznak, és arra törekednek, hogy a fémnátrium a katódon ne váljék le. (J. of Metals, 1956. nov. „Gallium Recovery from Bauxite" c. cikk). E bözleméiny értelmében a katódon leválott galliumot nátriumhiroxid oldattal oldják ki a higanyból. E kioldás nemcsak friss alkálilúgot igényel, hanem hátránya az is, hogy a kioldási műveiéit még az ajánlott kontakt anyagok, mint vasreszelék, grafit alkalmazása mellett is hosszadailmas kezelést igényel, mert a gallium csak nehezen vihető oldatba. A találmány olyan eljárás, mellyel a timföldgyártásnál adódó aluminátMgból a galliumot elektrolízissel, a galliumra vonatkozóan jobb áramikihasználássial állíthatjuk elő, azonkívül a higanykatódba juttatott galliumot gyorsabban és könnyebben nyerhetjük ki. A találmány értelmében a timföldgyártás során kapott aluminátMgból a gallium elektrolizises kinyerésénél úgy járunk el, hogy a katód áramsűrűségét lés a fürdő hőfokát akként választjuk meg, hogy a levált gallium mennyiségének legalább 0,4-szeresét kitevő mennyiségű nátrium is leváljon, majd a higanyból a galliumot vizes közeggel, célszerűen tiszta vízzel való mosással nátriumgalllát alakjában oldjuk ki. A gallium mellett a nátrium leválasztását növelt áramsűrűséggel és alacsonyabb hőmérsékleten való dolgozással segíthetjük elő. Kísérleteink során úgy találtuk, hogy 'ha legalább 0,65 A/dm2 , előnyösen 0,7—0,90 A/dm2 áraimsűrűséggel és 60 Cc alatt, célszerűen 25—35 C°-on végezzük az elektrolízist, a higanykatódon a galliumnak 0,4-szeresénél niagyobb mennyiségű nátrium fog leválni, mely nátiriumtaritaliam mellett a higanykatódról a galliumot nátriumgallát alakjában könnyen és gyorsan kimoshatjuk. 1. példa: 150 1 hígítótlan nátriumaluminátlúgot úgy, amint az a timföldgyártás során adódik és melynek összetétele Naa O 250,8 g/1, A1 2 0 3 101,5 g/l, Na2 C0 3 81,6 g/l, V2 0 5 0,39 g/l, P 2 0 5 0,71 g/l, F 3,06 g/1, Ga 220 mg/l, nikkel anód és higany katód alkalmazásával 32 C°-on 0,70 A/dm2 katód os áramsűrűség mellett elektrolizálunk. 24 óráig elektrolizálunk fenti feltételek mellett, amikoris az aiuminátlúg galliumtartahna literenként 220 mg:-ról 19,7 mgnra csökken. A tartályt nyolcszor töltjük meg friss aluminátlúggal úgy, hogy 'összesen 1200 liter oldatot elekitroliizálunk minden egyes esetben 24 óráig, melynek során a higany gall'iumitartalma 0,81%-ra, nátriumtartalma pedig 0,65%-ra nő. A higanyt 3 liter vízzel 3 órán át keverjük, amikor is összesen 3 liter, literenként 80 g galliumot és 110 g NaQH-t tartalmazó oldatot kapunk. A bontáshoz lúgadalékot nem használunk. Hasonló mennyiségű galliumot, de nátriumot csak ezred százaléknyi mennyiségben tartalmazó amalgám bontási ideje 10%-os nátronlúg oldattal 6 óra, ezzel széniben a találmány szerinti eljárással a bontást a fele idő alatt végezhetjük. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás timföldgyártáisnál adódó aluminátMgból a gallium kinyerésére elektrolizissel higanykatód alkalmazásával, melyre jellemző, hogy a katód áramsűrűséget és a fürdő hőfokát iáikként választjuk meg, hogy a levált gallium mennyiségének legalább 0,4-^zeresét kitevő mennyiségű fémnátrium is leváljék, majd a higanyból a galliumot vizes közeggel, célszerűen tiszta vízzel Való mosással inátriumgállát alakjában eltávolítjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás kiviteli módja, melyre jellemző, hogy az elektrolizis folyamán a katódon legalább 0,65 A/dm2 előnyösen 0,7—0,9 A/dm2 áramsűrűséggel és 60 C° alatt, célszerűen 25—35 C° hőfokon dolgozunk. A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója. 594047. Terv Nyomda, Budapest V., Balassi Bálint utca 21-23.
