161253. lajstromszámú szabadalom • Eljárás galliumgyártásnál fellépő higanyveszteség csökkentésére

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1970. X. 12. Közzététel napja: 1972. III. 28. Megjelent: 1973. december 31. (AA—668) 161253 Nemzetközi osztály: C 22b—6106 W- *ra % Feltaláló(k): Dr. Tóth Béla oki. vegyész, 20%, Pais Zoltán oki. vegyészmérnök 20%, Keszler József oki. gépészmérnök 20%, Dr. Somosi István oki. vegyész 20%, Mádl János oki. vegyészmérnök 10%, Molnár Gábor oki. gépészmérnök 10%, Ajka Tulajdonos: Ajkai Timföldgyár és Alumíniumkohó, Ajka Eljárás galliumgyártásnál fellépő higanyveszteség csökkentésére A találmány tárgya eljárás timföldgyári aluminátlúgból végzett galliumgyártásnál fellépő higanyveszteség csökkentésére. Ismeretes, hogy a gallium timföldgyári, aluminátlúgból — mely hazai viszonylatban átlag 200—250 mg Ga/liter galliumot tartalmaz — elektrokémiai úton előállítható. A feldolgozásra kerülő aluminátlúgot először sómentesíteni kell („só" alatt a következőkben a bauxitban előforduló és lúgban oldható elemek, pl, alumínium, szilícium, vanadium, foszfor stb. nátriumvegyületeit értjük), mert enélkül az elektrolízis alatt az aluminátlúgból túl nagy mennyiségű só. válnék ki, ami a gallium leválásának hatásfokát rontaná és a higanyveszteséget növelné. Az ezt követő elektrolízis például a 148 413 és 148 617 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásokban ismertetett forgótárcsás nátriumamalgám-katódos cellában elvégezhető. Az elektrolízis után az amalgámból a benne diszpergált formában jelenlevő galliumot nátriumhidroxid-oldattal nátriumgallát alakjában kioldják, a nátriumgallát-oldatból a fémgalliumot nikkel katóddal végzett elektrolízissel leválasztják és a galliumot savas kezeléssel, majd ismételt elektrolízissel tisztítják. Ismeretes, hogy a fenti galliumgyártás egyik még kellőképpen meg nem oldott műszaki problémája az elektrolittal távozó, viszonylag nagymennyiségű higany kitermelése. A 148 953 sz. magyar szabadalom, valamint ennek 150 470 sz. pótszabadalma az elektrolittal távozó diszpergált és ionos állapotú higany elektrokémiai visszanyerésére eljárást és berendezést javasolt. 5 Ezzel az eljárassál illetve berendezéssel azonban a higanyveszteséget még nem sikerült megfelelően csökkenteni. Az alkalmazott forgótárcsás ámalgámkatódos cellában u. i. a katód felületének állandó megújítása érdekében intenzív ke-10 verést kell fenntartani. A keverés hátránya viszont az, hogy egyrészt a szokásosnál nagyobb mennyiségű diszperz higanyt eredményez, másrészt a higanynak a cellán belüli ülepedését megakadályozza. Az aluminátlúgból ugyanak-15 kor az elektrolízis hatására sóki válás kp vetkezik be és a kivált só az elektrolitban levő diszperz higanyt zárványként megköti. Ez a folyamat a -higanyra nézve látszólagos fajsúlycsökkenést idéz elő, ami az elektrolízis során fejlődő 20 és a nagyfelületű són adszorbeálódó hidrogéngáz miatt tovább növekszik. Az így előállt fajsúlycsökkenés miatt a só, s vele együtt a zárványként jelenlevő diszperz higany az elektrolit felszínére jut és a cellából túlfolyó aluminát-25 lúggal együtt foyamatosán távozik. Az elfolyó elektrolit higanytartalma 700—900 mg/l értéket is eléri, ami a galliumgyártásnál fellépő higanyveszteségnek mintegy 90%-a. Lényeges javulás ezen a téren tehát csak abban az esetben vár-30 ható, ha az elektrolizáló cellából a túlfolyón 1R19.R3