146992. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gallium elektrilitos kinyerésére, különösen alkáli aluminátlúgból

r a Megjelent: 1930. mains 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.992. SZÁM 40. a. 15—51. OSZTÁLY — FE—402. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés gallium elektrolitos kinyerésére, különösen alkáli aluminátlúgból Fémipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: dr. Papp Elemér és Üveges József, Budapest A bejelentés napja: 1958. június 21. A timföldgyártás során kapott nátriumaluminátlúgok galliumot tartalmaznák. Ennek kinyerésére számos javaslat ismeretes. Egyik javaslat értelmében nátriurnaluminátlúgból szénsav bevezetésével csapják le a galliumhidroxidot, majd, azt lúgban oldva dolgozzák fel férngailiumra. Másik javaslat értelmében a gallium- és1

kalciumalurninátak különböző oldhatóságát hasznosítják a gallium elkülönítésére. Másik javaslat értelmében gallium- és alumíniumhidroxidok részleges oldásával és lecsapásával dúsítják a galliumot. További javaslat értelmében a gallium oxikiinoMnos csapadékát képezik, azt kloroformmal kioldják és galliumra feldolgozzák. Egy másik kémiai dúsítási művelet értelmében a galliumot savanyú közegben kupferon-r nal dúsítják. A galliumnak kémiai műveletekkel való dúsítása nehézkes és költséges, a timföldgyári alkalialuminátlúgok összetételét megváltoztatja és timföld kinyerésére közvetlenül alkalmatlanná teszi. Lényeges előrehaladást jelentett az; a felismerés, hogy alkalialuminátlúgokiból a galliumot elektrolitos úton lelhet kiinyerni anélkül, hogy a timföld gyártásánál adódó sűrű lúg összetételét megváltoztatnánk. (Dr. Papp—Héjjá—Üveges: Acta Technica Hung. Tom. XIV. Tasc. 1—2.) Ennél az eljárásnál azonban — mivel szilárdabb katódot alkalmaztak — a gallium csak igen rossz áramkihaeználással (mintegy 0,1%) választható le. Haladást képez e téren P. de Bretéque javaslata (2 793 179 USA szabadalmi leírás), melynek érteiméiben higanykatódot alkalmaznak és a higanykatóda felületét mechanikus keveréssel állandóan tisztítják és a levált galliumot a higanyba bedolgozzák. Ily módon az áramkühasználásit galliumra számítva mintegy 5%-ra lehet felemelni. Ennek az eljárásnak viszont hátránya, hogy viszonylag nagy menynyiségű higanyt kell felhasználni, a higanyt a gallium elektrolízise során abba bejutó egyéb szenynyezésektől elég körülményesen meg kell tisztítani és a mechanikus keverés; folytán az elektrolitba elkevert finom .higanycseppecskék miatt higanyveszteségak adódnak. A találmány eljárás és berendezés, melynél a galliumot alkalialuminátlúgoikból, különösen timföld gyártása során adódó sűrű lúgból aránylag egyszerű -módon, jó áramkiihasználással tudjuk kinyerni. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy az elektrolízis kezdetén a szilárd fémkatódra gallium jó áraimkihasználással választható le, azonban a levált galliumot a katódon levált hidrogén leporlasztja és a gallium a lúgos fürdőben ismét feloldódik. Ennek elkerülése végett a találmány értelmében úgy járunk el, hogy elektrolízis során a szilárd katódra a galliumot 30 percnél, előnyösen 10 percnél is rövidebb ideig választjuk le, majd az elektrolízist megszakítjuk és a katódra levált galliumot leoldjuk. Az ily módon galliumtól mentesített katódot gallium leválasztásához újból felhasználjuk. A találmány egyik célszerű kiviteli módjánál úgy járunk el, hogy az eiektrolizálandó folyadékon a katódokat pl. huzal, szalag vagy lánc alakjában folyamatosan átvezetjük és az arra leválasztott galliumot egy másik fürdőbe, célszerűen nátriumhidroxid oldaton folyamatosan átvezetve elektrolitikusan leoldjuk. Az elektrolízist szakaszosan is végezhetjük, mégpedig úgy, hogy az aluminátlúgot az elektrolizáló edényből lebocsátjuk, majd nátronlúg oldata tal helyettesítjük és a leválasztott galliumot tartalmazó elektródát anódként kapcsolva a galliumot oldatba visszük. A galliumot tartalmazó nátronlúg oldatot ezután ismét friss gallium-tartalmú aluminátlúgigal helyettesitjük, a galliumot a katódra leválasztjuk, majd az előbb alkalmazott nátronlúg oldatot a gallium leoldására újból alkalmazzuk és a műveleteket addig ismételjük meg, míg a nátronlúg oldatban a gallium tartalom meghatározott mértékig nem dúsult, amikor is abból a galliumot kinyerjük és a fentebbi eljáráshoz friss nátronlúg oldatot veszünk. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés példakénti kivitelét a raiz mutatia. Az