179296. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gallium kinyerésére
3 179296 4 vegyületek, így benzol, toluol, xilol és Solvesso kereskedelmi nevű petróleumfrakciók (a „Solvesso” megjelölés az Exxon cég védjegye), továbbá a felsorolt vegyületek halogénszármazékai, így kloroform és széntetraklorid. A találmány szerinti eljárásban szubsztituált hidroxikinolin-származékokként olyan vegyületeket használhatunk fel, amelyek a művelet körülményei között komplexképzés révén vonják ki a galliumot. A falhasználható szubsztituált hidroxikinolin-származékokkal szemben támasztott további követelmény az, hogy a művelet körülményei között jobban oldódjanak a szerves fázisban, mint a vizes közegben. A találmány szerinti eljárásban előnyösen szubsztituált hidroxikinolin-származékokat használunk fel. Különösen előnyöseknek bizonyultak az a-alkenil-8- -hidroxi-kinolinok, 0-alkenil-8-hidroxi-kinolinok és alkil-8-hidroxi-kinolinok. Az a-alkenil-8-hidroxi-kinolinok előnyös képviselői a (II) általános képletű vegyületek, amelyekben Rí hidrogénatomot, R2 11 szénatomos alkilcsoportot és R3 metilcsoportot jelent. A találmány szerinti eljárásban ß-alkenil-8-hidroxi-kinolinokként előnyösen (III) általános képletű vegyületeket alkalmazhatunk, amelyekben Rí, R2, R4 és R5 jelentése hidrogénatom és R3 jelentése 8 szénatomot tartalmazó alkilcsoport. Alkil-8-hidroxi-kinolinokként előnyösen (IV) általános képletű vegyületeket használhatunk fel, amelyekben n értéke 11. A találmány szerinti eljárásban a felsorolt hidroxi-kinolin-származékokat adott esetben elegyeik formájában is felhasználhatjuk. A szerves fázisban levő szubsztituált hidroxi-kinolin-származékok mennyisége nem döntő jelentőségű tényező, és széles határok között változhat. A szubsztituált hidroxi-kinolin-származékok mennyisége általában a szerves fázis 1—50 térfogat%-a lehet, gazdaságossági szempontokból előnyösen 6—12 térfogat%-nak megfelelő mennyiségű szubsztituált hidroxi-kinolin-vegyületet használhatunk fel. A találmány szerinti eljárásban karboxi-tartalmú szerves vegyületekként a folyadék/folyadék extrakciós műveletekben általában felhasznált ilyen típusú anyagokat alkalmazhatjuk. E vegyületek alifás és aromás, egyenes és elágazó láncú származékok egyaránt lehetnek, és adott esetben szubsztituenseket is hordozhatnak. E vegyületeket önmagukban vagy elegyeik formájában egyaránt felhasználhatjuk. A karboxil-tartalmú szerves vegyületekkel szemben támasztott további követelmény az, hogy a találmány szerinti eljárás körülményei között jobban kell oldódniuk a szerves fázisban, mint a vizes közegben. A találmány szerinti eljárásban felhasználható karboxil-tartalmú szerves vegyületek közül példaként a következőket soroljuk fel: — 6—10 szénatomos szénhidrogén-láncot tartalmazó alifás karbonsavak, előnyösen oktánsav és — (VII) általános képletű, „Versatic” kereskedelmi nevű karbonsavak (a „Versatic” megjelölés a Shell Chemicals cég védjegye), ahol Rx és R2 Cx.4 alkilcsoporttal szubsztituált vagy szubsztituálatlan 1-10 szénatomos alifás szénhidrogéncsoportot jelent. Az utóbbi vegyületek közül a következőket említjük meg: „Versatic 911” kereskedelmi nevű karbonsav (9—11 szénatomos olefinekből oxo-szintézissel előállított, (VII) általános képletű telített tercier monokarbonsavak elegye, amelyekben Rí és R2 alkilcsoportot jelent, és e két csoport összesen 6, 7 vagy 8 szénatomot tartalmaz), „Versatic 15/19” kereskedelmi nevű karbonsav (Rx helyén hexilcsoportot és R2 helyén oktilcsoportot tartalmazó (VII) általános képletű vegyület), továbbá „Versatic 10” kereskedelmi nevű karbonsav (9 szénatomos olefinekből Shell-típusú karboxilezéssel előállított (VII) általános képletű termék, amelyben Rx és R2 alifás szénhidrogéncsoportot jelent, és e két csoport összesen 7 szénatomot tartalmáz). A szerves fázisban levő karboxil-tartalmú vegyületek mennyisége nem döntő jelentőségű tényező, és széles határok között változhat. A karboxil-tartalmú vegyületek mennyisége általában a szerves fázis 20 térfogat%-ánál kisebb érték lehet, gazdaságossági szempontokból előnyösen 0—10 térfogatinak megfelelő mennyiségű karboxil-tartalmú vegyületet használunk fel (az intervallum nem tartalmazza az alsó határértéket). Egyes esetekben előnyösen járunk el, ha a szerves fázishoz különféle segédanyagokat adunk. Segédanyagok alkalmazása általánosan ismert intézkedés a folyadék/folyadék extrakciós műveletekben. Segédanyagokként például alkoholos hidroxilcsoportot tartalmazó vegyületeket (elsősorban 4—15 szénatomos nehéz alkohol-frakciókat), nehéz fenol-frakciókat, továbbá egyéb szolvatáló vegyületeket, így foszforsavésztereket (például tributil-foszfátot), szulfoxidokat és foszfinoxidokat használhatunk fel. Az extrakció hőmérséklete nem döntő jelentőségű tényező. A találmány szerinti eljárás egyik jelentős előnye az ismert módszerekkel összehasonlítva éppen az, hogy az extrakció tetszés szerinti hőmérsékleten végrehajtható. 10—50 °C-on végzett művelettel általában a galliumot igen jó hozammal különíthetjük el. Az sem döntő jelentőségű, hogy az extrakciót milyen atmoszférában hajtjuk végre. Abban az esetben, ha az extrahálószer oxidáció révén bekövetkező lassú bomlását meg kívánjuk előzni, az extrakciót előnyösen közömbös gáz-atmoszférában hajtjuk végre. Közömbös gázként célszerűen argont vagy nitrogént alkalmazhatunk. A találmány szerinti eljárás során a galliumot úgy nyerjük ki galliumtartalmú lúgos vizes oldatokból, hogy a szűkebb értelemben vett extrakciós művelet után a szerves fázist erős savakkal regeneráljuk. Oltalmi igényünk erre a műveletsorra is kiterjed. A találmány tárgya tehát továbbá eljárás lúgos vizes oldatok gallium-tartalmának kinyerésére folyadék/folyadék extrakcióval, amelynek során a vizes oldatot olyan szerves fázissal hozzuk érintkezésbe, amely főtömegében egy szerves oldószerből áll, és emellett legalább egy szubsztituált hidroxikinolin-származékot, továbbá legalább egy karboxil-tartalmú szerves vegyületet tartalmaz, a szerves fázist elválasztjuk a vizes fázistól, majd a szerves fázist legalább egy ízben egy erős sav oldatával hozzuk érintkezésbe, a szerves fázist legalább egy ízben elválasztjuk a vizes fázistól, végül a vizes fázisból elkülönítjük a galliu-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
