146235. lajstromszámú szabadalom • Eljárás germániumot tartalmazó sósavas oldat dúsítására és germánium kitermelésére és/vagy tisztítására
2 146.235 bér csapadékot képez. Az itt megadott feltételek között folyamatosan végezve a kiindulási oldat rektifikációját, az említett körzetben a germánium csapadék formájában felgyülemlik. A betáplálás mindaddig folytatható, míg a csapadékkiválás az oszlop hidraulikai viszonyait oly mértékben meg nem változtatja, hogy a rektifikációs egyensúly megbomlik. Az oszlopban, a tányérokon felgyülemlett germánium többféle munkamódszerrel vehető el. Legcélszerűbbnek mutatkozik, hogy miután a csapadékkiválással kitüntetett tányérok feltöltődése a megengedett mértékig előrehaladt, az esetlegesen alkalmazott idegen víz-reflux adagolást fokozatosan megszüntetjük és egyidejűen az esetben is az azeotropnál töményebb sósavas oldatot táplálunk be folytonosan, ha az eddig betáplált oldat az azeotropnál hígabb volt. A betáplálandó sósavtöbbletet a kolonnában összegyűjtött germánium mennyisége alapján úgy határozzuk meg, hogy elegendő legyen a csapadék oldatba vitelére és a hígsavas tálcákon olyan sósavtöménységet biztosítson, amely mellett a germániumtetraklorid relatív illékonysága ugrásszerűen megnövekedik. Ilyen körülmények között a hűtő után a germániumtetrakloridot fej termékként folyadékfázisban nagy koncentrációban kapjuk meg. . A sósavadagolást úgy is beállíthatjuk, hogy a fejtermék víztartalma elegendő legyen a GeCU hidrolizálásához s így a terméket a kondenzátor után fehér Ge(OH)x összetételű csapadék alakjában, szűrhető formában kapjuk. A germánium kiűzése után az oszlop eredeti működési feltételeit vízreflux újraadagolásával és az eredeti oldat újólagos betáplálásával könnyen és rövid idő alatt helyre lehet állítani. A leírt eljárásnak az eddig ismert eljárásokkal szemben további előnye, hogy a germániumkloridot általában kísérő és a végtermékben kellemetlen szennyezésként jelentkező As és/vagy Si a fenéktermékben vagy az oszlop bepárló szakaszának kitüntetett tányérjain marad, mert vegyületeik illékonysága az alkalmazott rektifikációs feltételek mellett a germániumtetraklorid maximális illékonyságánál jelentősen kisebb. Ennek következtében az eljárásunkkal termelt Ge végső tisztítása is egyszerűbben, kevesebb munkamenetben oldható meg. Ugyancsak az említett illékonysági viszonyok következtében a találmánybeli eljárás célszerűen alkalmazható germániumot nagyobb töménységben tartalmazó oldatok kezelésére is az As- és/vagy Si-szennyezéstől való megtisztítás céljából. Példa: 1,42 g/l Ge-t (4,2 g/l GeCl4 -et) tartalmazó, 19,7 s% HCl töménységű oldatot 104—105 C° hőmérsékletre melegítve 4 cm átmérőjű, 180 cm magas, Haschig gyűrűvel töltött kolonnába tápláltunk be a kolonna aljától számított 50 cm magasságban. A betáplálás sebessége óránként 500—600 ml volt. A fenéktermékként leérkező azeotrop sósavat folyamatosan elvezettük úgy, hogy a kiforraló edény-A kiadásért felel: a Közgazdasági ben a nívó nem változott. A kolonna tetején alkalmazott kondenzátorból a kondenzátum jelentős részét refluxként visszavezettük a kolonnába, párlatként neutrális vizet vettünk el. A reflux arányt 1 : 12 — 1 : 15 értékben tartottuk. 1ÖQ0 ml oldat bevezetése után a kolonnában a betáplálás felett kb. 40 cm-rel fehér csapadék kiválását kezdtük észlelni. 3500 ml oldat (15 g GeCl4) betáplálása után, amikor a kolonnának már kb. 30 cm hosszúságú szakaszában a Ge csapadék szépen kifejlődött, átváltottuk a betáplálást és 24 s% töménységű oldatot vezettünk be összesen kb. 300 ml mennyiségben. Egyidejűleg a refluxarányt 1 : 2—• 1 : 3 arányra változtattuk. A csapadék feloldódása és a kolonna tisztulása alulról felfelé szemmel észlelhető sebességgel végbement. A Ge gyakorlatilag teljes mennyisége a sósavmentes párlatok után elvett 5 adag már savanyú kémhatású, ül. erősen savas kb. 10 ml-es párlat közül a 2. és 3. adagban jött le. Ez megfelel átlagosan 600 g/l GeCU töménységnek. Mivel ilyen töménységben a GeCU a sósavban már nem oldódik, a cseppfolyós termék két külön fázisra válik szét, melyek egyszerű módon elválaszthatók egymástól. Az alsó fázis kb. 95% koncentrációjú GeCU, míg a felső fázis GeCU-dal telített sósav. A betáplált oldat germániumra vonatkoztatva 10% arzént tartalmazott. A fejtermékként kapott germánium arzéntartalma. Szabadalmi igénypontok: , 1. Eljárás germániumot kis töménységben tartalmazó sósavas oldat dúsítására és germánium kitermelésére, azzal jellemezve, hogy az oldatot folyamatos működésű, az azeotrop sósavat és vizet kellő élességgel elválasztó rektifikáló oszlopba tápláljuk be 103—109^° hőmérsékletre felmelegítve, és a rektifikációt mindaddig folytatjuk, míg az oszlopban a kitüntetett tányérokon felgyülemlő és hidrolizálandó germánium, mely az As és Si szennyezésektől, amelyek fenéktermékként távoznak, nagymértékben megtisztul, oly mennyiségben fel nem szaporodik, hogy az oszlop folyamatos üzemeltetését zavarni kezdi, azáltal, hogy az átömlési keresztmetszeteket leszűkíti és elzárja, ezzel az egyensúlyi viszonyokat erősen megváltoztatja, ami az egyes szintek közötti nyomáskülönbség megnövekedésében jut kifejezésre, majd a rektifikálást az azeotropnál töményebb sósavval folytatva a germániumot fejtermékként tömény állapotban GeCU vagy Ge(OH)x alakban elvesszük. 2. Az 1. igénypontban meghatározott eljárás kiviteli módja, azzal jellemezve, hogy a kiindulási oldatnak az azeotropnál nagyobb sósavkoncentrációja esetében a torony tetején vizet adagolunk refluxként. 3. Az 1. vagy 2. igénypontban meghatározott eljárás alkalmazása germániumot nagyobb töménységben tartalmazó oldatok kezelésére, azzal jellemezve, hogy az arzén és/vagy szilícium szennyezéseket a germániumtól, mint fenéktermékeket választjuk el. és Jogi Könyvkiadó igazgatója. 594582. Terv Nyomda, Budapest V., Balassi Bálint utca 21-23
