Способ электрохимического извлечения галлия Советский патент 1975 года по МПК C22B61/06 C22D1/00 

1

Изобретение относится к гидрометаллургии галлия.

Известен способ электрохимического извлечения галлия из алюмвнатных растворов в процессе Байера с иопользаваиием электролита с высоким содержанием галлия, полученного выщелачиванием осадка, выделбниого из алюминатного раствора, в электрохимических ячейках с .подводом внешнего тока с применением нерастворимых металлических анодов из стали илИ .никеля и щелоченерастворимых катодов из стали или ртути.

С целью повышения эффективности процесса по предложенному способу в качестве электролита применяют циркулирующий алюминатный раствор -без предварительного из1менеНия в нем соот1ношения концентраций алюминия и .натрия, электролиз проводят с июпользаванием в качеСТ1ве анода алюмииия, а в качест1ве катода -щелоченера1СТ1ВОримого металл а, причем для очистки от примесей в раствор вводят активированный уголь и восстановитель.

В зксперимент альных целях в кач.е1СТ5е алюминиевого компонента иопользуют;гидрат ОКИси алк миния, .в качестве щелочного компонента - гидрат окиси «атрия, а в качестве г-аллиевого :компонвнта-полуторную окись галЛИЯ. Процесс может быть осуществлен ли:бо .в гальванических ячейках контактного типа, либо в ячейках, в которых электроды расположены один нанротив друго.го, либо посредством подведения извне постоянного тока.

При1мер 1. Электролит приготавливают путем добавления 30 мл раствора галлие-вого компоеента к 970 мл маточного раствора и затем помещают его в химический стакан емкостью 1 л. Погружают в качестве анода алюМИниевый стержень диаметром 5 мм .в раствор на глубину 100 мм и закрепляют в шриспособлении, обеспечивающем возмож1ность автоматического опускания это.го электрода по мере его постепенного растворения. Затем погружают в раствор на глубину 80 мм в качестве катода медную пластину толщиной 0,2 мм, имеющую форму равнобедренного треугольника, длина ниж1ней стороны которого раина 50 мм, а высота 100 мм, вершиной ©низ. Катод и анод, установленные один против другого, подключают к подводящим электропроводам с последующим подключением амперметра. Температура в ванне , величина тока 450-550 ма...

Через 30: мин на всей поверхности катода появляетСй сЛой серебристо-белого блестящего осадка, вес которого составляет 107 мг, что соответствует приблизительно половине веса всего галлия, который содержится в растчворе.

Пр-име-р 2. Электролит п-риготащливают путем добавления 10 мл расвора галляевого )нента к 990 мл маточного раствора, лоСле чего раство-р переливают в химический стакан емкостью 1л. В Качестве катода служит медшая пластина размером 50Х60Х0,2 мм с отверстием В середине одиой из боковых сторон Диаметром 3,i5 MIM. Через это отверстие вставляют алюминиевый аиодный стержень диаметром 3,5 мм, который закрепляется .на катоде путем загибания его верх|него ко1нца. Катод погружают ъ раствор таким образом, что его рамка помещается в горизонтальном положении приблизителыно «а 30 мм ниже поверхйОСТи раствора. Температура а ванне 70°С.

.Через 15 мин на .всей поверхности катода образуется слой серебристо-белого осадка, вес которого составляет 17,3 мг.

Пример 3. Процесс электролиза проводят путем (Пропускания через раствор постоянного тока. В электролит, .приготовленный добавлением к 990 мл мато41но.го раствора 50 мл галлиевого компонента, погружают в качестве аеода алюминиевый стержень диаметром 5 мм на глубину 100 мм и в качестве катода железную ИЛИ свинцовую .пластину размером 50Х XlOOXl.O мм на глубину 90 мм. После этого через раствор .пропускают электрический на1пряжением 3,0 в (|величиной 20а) в течение

30 .мим при темиературе 80°С, в результате чего происходит выделение серебристо-белого осадка. С целью отделения органических продуктов, содержащихся в циркулирующем растворе алюмината, к нему добавляют 1Приблизительяо 1 г актиаироваиного угля на каждый литр раствора. ОЧистку от ваиадия и других примесей прскводят воостансхвлением воаороД01М, гидросульфитом «атрия ИЛи алюминия.

Предмет Изобретения

1.Способ электрохимического из1влечения галлия из алюминатных растворов в процессе Байера, отлкчаюоцийся тем, что, с целью повышения эффе1кти1вности процесса, электрохимическое извлечение галлия производят из алюмйнатного раствора без предварительного изменения в нем соотношения концентраций алю(миния и натрия.

2.Способ п. 1, отличающийся тем, что процесс .проводят с применением в качестве анода алюминия, а в качестве катода - щелоче1нераст1воримого металла.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью очистки от органических примесей, в pacTiBop вводят активированный уголь.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью очистки от ванадия, меди, железа, в paciiBop вводят воостано1Вйтель. Приоритет по пунктам

21.10.68 по пп. 1, 2; 21.01.69ПОПП; 3,4.