171585. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gallium kinyerésére galliumtartalmú alkáli-oldatokból
MAGVAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1975. VII. 25. Közzététel napja: 1977. IX. 28. Megjelent: 1978. IX. 30. Feltalálók: Ivanova Raisa Vasiliovna mérnök, Belsky Arkady Andreevich mérnök, Novikov Nikolai Alexandrovich mérnök, Alexeeva Nina Nikolaevna mérnök. Nikitina Ljudmila Nikolaevna mérnök, Ljubimova Nina Andreevna mérnök, Moszkva, Dotsenko Anna Evgenievna mérnök, Balashikha, Szovjetunió 171585 Nemzetközi osztályozás: (GI-226) mi B 61/06 /5^ Uüáí » ^ | * Sí£r * Tulajdonos: Gosudarstvenny Nauchno-Issledovateisky í Proektny Institut redkometallicheskoi promyshlennosti „GIREDMET", Moszkva, Szovjetunió Eljárás gallium kinyerésére gallium tartalmú alkálioldatokból 1 A találmány tárgya eljárás ritka eloszlású fémek oldatokból történő kinyerésére, különösen gallium kinyerésére galliumtartalmú alkálioldatokból. Az eljárással a gallium kinyerhető az olyan alkálioldatokból, amelyek alkálifémkarbonátot,foszfátot,- kloridot,- fluoridot,- alumínátot,- vanadátot,- kromátot,- molibdátot,- szilikátot,- ferrátot és cinkátot tartalmaznak. Az ilyen összetételű, viszonylag nagy galliumtartalmú oldatok a bauxit és a nefelinfeldolgozásnál keletkeznek. A bauxitfeldolgozáshoz a timföldgyártásból származó köráramoltatott alkalikus aluminátoldatokat hasznosítják, míg a nefelinfeldolgozáshoz a káliumkarbonát-gyártásból származó köráramoltatott nátriumkarbonát-káliumkarbonát-anyalúgot hasznosítj ák. Jelenleg a galliumot a félvezetőként használt A111 B v vegyület, fogtömésként használt ötvözetek alkotórészeként továbbá elektromos működtetésű gépek folyékony áramleszedőjének, sugárzókörök munkaközegének komponenseként és magas hőmérsékletű hőmérőkben alkalmazzák. Ismeretes egy eljárás gallium kinyerésére alkálioldatokból elektrokémiai redukció útján elektrolitikus vagy kontakteljárással. Az elektrolízis során katódként szilárd fémeket nevezetesen az alkálioldatoknak ellenálló vas-, nikkel- és acélötvözeteket, továbbá folyékony fémeket, így higanyt, galliumot, és a higany nátriumötvözetét, azaz nátriumamalgámot alkalmaznak. Anódként főként nikkelt használnak. (27 024, 27 165 és 51 440 sz. NDK szabadalmi leírás, 145 919 sz. magyar és 1 418 545 sz. francia szabadalmi leírás). A kontakteljárás során az alkálioldatban levő galliumot fémmé redukálják cementálással. Az ol-5 datban redoxi-reakció játszódik le, amikor is a galliumionokat a gallium oxidációspotenciájánál magasabb oxidációs potenciálú fém redukálja. Az oxidáló fém az oldatba megy, míg a redukált fém az oldatból elkülöníthető. 10 Az ismertetett elektrolitikus és kontakteljárást galliumnak alkálioldatokból és többek között az alumíniumtrihidroxidnak (víztartalmú timföld) a Bayer-eljárással való kinyeréséből származó oldatokból, valamint az alumíniumtartalmú ércek egyéb 15 feldolgozási eljárásából származó oldatokból való kinyerésére alkalmazzák. Az oldatban levő szennyeződések, mint például króm, vanadium és vas a gallium kinyerésének fokát lényegesen lecsökkentik. Ezért a szennyező-20 déseket célszerű az elektrolitikus galliumredukció előtt eltávolítani az oldatokból. A gallium kinyerésére alkalmazott, higanyt és amalgámot felhasználó elektrokémiai redukciós üzemi eljárások a higany toxicitása miatt veszé-25 lyesek és ennélfogva hátrányosak. A gallium kinyerését zavaró szennyeződéseket az oldatból ismert tisztítási eljárásokkal távolítják el, az oldat lehűtésével és ezt követő kristályosítással vagy redukcióval illetve káliumhidroxid beadago-30 lásával. Ezek az eljárások csupán kismértékben ja-171585
