179293. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gallium kinyerésére vizes oldatokból
3 179293 4 vegyületek halogénezett származékait, így például a kloroformot és a széntetrakloridot. A szerves fázis tartalmazhat más szubsztituált hidroxikinolinokat is. Ezek közül kiemeljük azokat, amelyek a találmány szerinti eljárás körülményei között komplex-képzés útján extrahálják a galliumot. Az ilyen vegyületeknek a találmány szerinti eljárás körülményei között jobban kell oldódniuk a szerves fázisban, mint a vizes fázisban. A szerves fázis szubsztituált hidroxikinolin-tartalma lényegtelen az eljárás sikere szempontjából, és széles határok között változhat. Általában előnyösnek találtuk az 1—50 térfogat% szubsztituált hidroxikinolint tartalmazó szerves fázist. Gazdasági szempontból a 6—12%-os extrahálószer előnyös. Előnyös lehet, ha a találmány szerinti eljárásban használt szerves fázishoz különféle módosítószereket adunk, amint ez a folyadék-folyadék extrakciónál ismeretes és szokásos. A módosítószerek köziJ megemlítjük az alkoholokat, így a nehéz alkoholokat, például az n-dekanolt és az izodekanolt, a nehéz fenolokat, valamint a különféle szolvatálószereket, így például a foszforsavésztereket, mint a tributilfoszfátot, a foszfin-oxidokat és a szulfoxidokat. A találmány szerinti eljárással úgy lehet kinyerni a galliumot bázikus vizes oldatokból, hogy a tulajdonképpeni extrakció után a szerves fázist erős savakkal regeneráljuk. így a találmány tárgyát képezi az az eljárás is, amelynek során a bázikus vizes oldatban levő galliumot a vizes fázisnak egy szerves oldószert és legalább egy alkil-hidroxikinolint tartalmazó szerves fázissal való érintkeztetése útján oly módon nyerjük ki folyadék-folyadék extrakcióval, hogy a szerves fázist elválasztjuk a vizes fázistól, és a szerves fázist legalább egyszer érintkeztetjük egy erős sav oldatával, a visszamaradó szerves fázist elválasztjuk a vizes fázistól, végül kinyerjük a galliumot a vizes fázisból. Erős savként előnyösen sósavat, kénsavat, salétromsavat, hidrogénbromidot vagy perklórsavat használunk. Abban az esetben, ha a találmány szerinti eljárással a Bayer-féle timföldgyártás nátrium-alumiuát lúgját dolgozzuk fel, az extrakció közben bizonyos mennyiségű alumínium és nátrium a szerves fázisba jut a galliummal együtt. így az extrakció utáni regenerálás során különféle eljárásváltozatokkal többé-kevésbé tiszta állapotban nyerhetjük ki a galliumot. Az első változat szerint úgy járunk el, hogy a szerves és vizes fázis elválasztása után a szerves fázist egy erős sav oldatával érintkeztetjük, a vizes fázist elválasztjuk a szerves fázistól és kinyerjük belőle a galliumot. Az ehhez használt sav koncentrációja attól függ, hogy milyen arányban tartalmaz hidroxikinolint a szerves fázis. Ha a szerves fázisban előnyös mennyiségű hidroxikinolin van, akkor kénsav, salétromsav vagy perklórsav használata esetén a sav előnyösen 1,2 mólosnál töményebb, míg sósavból vagy hidrogénbromidból 1,2-2,2 mólos oldatot használunk. Egy másik változat szerint úgy járunk el, hogy a szerves és a vizes fázis elválasztása után a szerves fázist egy első híg vizes savas oldattal érintkeztetjük, amikor is a nátrium és az alumínium a szerves fázisból átmegy a vizes fázisba, a gallium pedig a szerves fázisban marad. Ekkor a szerves és a vizes fázist elválasztjuk, majd a szerves fázist egy második, töményebb vizes savas oldattal érintkeztetjük, amikor is a gallium a szerves fázisból átmegy a vizes fázisba. Az e változathoz használt savas oldatok koncentrációja aszerint változik, hogy milyen arányban tartalmaz szubsztituált hidroxikinolint a szerves fázis. Ha a szerves fázis előnyös mennyiségű hidroxikinolint tartalmaz, akkor az első savas oldat előnyösen 0,2-0,7 mólos. A második savas oldat kénsav, salétromsav, vagy perklórsav használata esetén előnyösen 1,2 mólosnál töményebb, ha sósavat vagy hidrogénbromidot használunk, akkor a töményebb oldat i,2—2,2 mólos. Egy harmadik változat szerint úgy járunk el, hogy a szerves és a vizes fázis elválasztása után a szerves fázist előbb egy első tömény vizes savas oldattal érintkezvetjük, amely anionos komplexet képez a galliummal. A gallium ekkor a szerves fázisban marad, míg a nátrium és az alumínium átmegy a vizes fázisba. A szerves és a vizes fázist elválasztjuk, majd a szerves fázist egy másik híg savas vizes oldattal érintkeztetjük. Ekkor a gallium a szerves fázisból átmegy a vizes fázisba. Végül a galliumot elválasztjuk a vizes fázisból. E harmadik eljárásváltozathoz előnyösen sósavat vagy hidrogénbromidot használunk. A savak koncentrációja ez esetben is attól függ, hogy milyen arányban tartalmaz szubsztituált hidroxikinolint a szerves fázis. Ha a szerves fázisban előnyös mennyiségű hidroxikinolin van, akkor az első savas oldat előnyösen 4—8 mólos, a második 1,2—2,2 mólos. A találmány szerinti eljárást a folyadék-folyadék extrakció foganatosításhoz használt szokásos ipari berendezésekben végre lehet hajtani. A találmányt az alábbi példákkal világítjuk meg közelebbről az oltalmi kör korlátozása nélkül. 1. példa Ebben a példában azt mutatjuk, hogy a Bayer-féle eljárás alumir.átlúgjára jellemző lúgosság mellett a találmány szerinti eljárás körülményei között az alkenil-hidroxikinolinok elbomlanak, míg az alkil-hidroxikinolinok stabilak maradnak. Az alábbi hidroxikinolinokat 150 °C hőmérsékleten 5 mólos nátriumhidroxidban bontási próbállak vetettük alá, és a kapott termékek gázkromatográfiás vizsgálatával meghatároztuk a bomlás mértékét 24 óra és 72 óra múlva. Eredményeinket az alábbi táblázatban közöljük. Vizsgált hidroxikinolin A bomlás %-os aránya 24 óra 72 óra eltelte után VIII képletű béta-alkenil-hidroxikinolin 5% 50% IX képletű alfa-alkenil-hidroxikinolin 100% X képletű alkil-hidroxikinolin nincs kimutatható bomlás 5 10 13 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
