[go: up one dir, main page]

NO852826L - Fremgangsmaate ved vaeske-vaeske-ekstraksjon av gallium fra basiske, vandige opploesninger ved hjelp av et organisk ekstraksjonsmiddel - Google Patents

Fremgangsmaate ved vaeske-vaeske-ekstraksjon av gallium fra basiske, vandige opploesninger ved hjelp av et organisk ekstraksjonsmiddel

Info

Publication number
NO852826L
NO852826L NO852826A NO852826A NO852826L NO 852826 L NO852826 L NO 852826L NO 852826 A NO852826 A NO 852826A NO 852826 A NO852826 A NO 852826A NO 852826 L NO852826 L NO 852826L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gallium
organic
waste
extractant
basic
Prior art date
Application number
NO852826A
Other languages
English (en)
Inventor
Nicholas Patrick Wynn
Michal Zabelka
Original Assignee
Sulzer A G Gebrueder
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer A G Gebrueder filed Critical Sulzer A G Gebrueder
Publication of NO852826L publication Critical patent/NO852826L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/46Purification of aluminium oxide, aluminium hydroxide or aluminates
    • C01F7/47Purification of aluminium oxide, aluminium hydroxide or aluminates of aluminates, e.g. removal of compounds of Si, Fe, Ga or of organic compounds from Bayer process liquors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G15/00Compounds of gallium, indium or thallium
    • C01G15/003Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/40Mixtures
    • C22B3/409Mixtures at least one compound being an organo-metallic compound
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved væske-væske-ekstraksjon av gallium fra basiske, vandige oppløsninger, spesielt fra natriumaluminatluten fra aluminiumproduksjonen ved Bayer-prosessen, ved hjelp av et organisk ekstraksjonsmiddel som er sammensatt av et oppløsningsmiddel og et substituert 8-hydroxykinolin.
Ved den kjente Bayer-prosess som tjener for fremstilling av aluminiumoxyd fra aluminiummineraler (bauxitter), blir de sistnevnte oppsluttet med natronlut ved forhøyet temperatur og forhøyet trykk.
Fra natriumaluminatluten kan aluminiumhydroxyd utfelles
som deretter brennes til A^O^(aluminiumoxyd) .
Størstedelen av galliumproduksjonen skjer i dag fra bauxitter som inneholder inntil 0,01% gallium, i forbindelse med Bayer-prosessen. Etter oppslutningen av malmen blir gallium som oftest elektrolytisk utvunnet fra aluminatluten.
Ved resirkulasjonen av luten blir gallium/aluminium-forholdet øket fra ca. 1:4000 i bauxitt til ca. 1:300 i aluminatluten .
Ved forskjellige ytterligere anrikningsmetoder blir galliuminnholdet i luten ytterligere hevet, hvorved imidlertid aluminatluten får sin sammensetning forandret og ikke lenger kan tilbakesendes til Bayer-prosessen.
To fremgangsmåter er blitt utviklet som ikke forandrer
aluminatluten.
Den første fremgangsmåte er særpreget ved at galliumet
fra luten blir direkte utskilt på en kvikksølvkatode.
Ved en annen fremgangsmåte utvinnes galliumet ved semen-ter ing med et natriumamalgam (seUllmanns Enzyklopådie aer technischen Chemie).
Også disse to fremgangsmåter er imidlertid kostbare og innsatskrevende fordi store kvikksølvmengder må behandles i forhold til den lille mengde av utvunnet gallium.
Også organiske materialer er kjente som er i stand til
å ekstrahere gallium fra basiske oppløsninger som f.eks. behandles ved Bayer-prosessen. De første organiske ekstraksjonsmidler som ble bekjentgjort, var hydroxykinolin og acetyl-aceton, som disse f.eks. er nevnt i fransk patentskrift 952 976 hhv. i US patentskrift 3 887 681. Deres høye oppløse-
lighet i den basiske lut og deres lave selektivitet virker imidlertid mot den industrielle anvendelse av disse.
Utviklingen og inføringen av de kobberspesifikke ekstraksjonsmidler på hydroxykinolinbasis har først ført til omfangs-rike undersøkelser angående den industrielle anvendelse av disse substituerte 8-hydroxykinoliner for ekstraksjon av gallium fra lutene fra Bayer-prosessen, som nevnt f.eks. i fransk patentskrift 74 242 63.
Det var en vesentlig ulempe ved disse ekstraksjonsmidler at ekstraksjonshastighetene for gallium var forholdsvis lave også ved forhøyet temperatur. En ytterligere temperatur-økning for å øke ekstraksjonshastigheten er imidertid ikke mulig på grunn av den tiltagende spaltning av ekstraksjonsmidlet.
Det har imidlertid vist seg, som nevnt f.eks. i fransk patentskrift 77 377 85, at tilblanding av en organisk forbindelse med minst én carboxylsyregruppe til substituert 8-hydroxykinolin øker ekstraksjonshastigheten for gallium be-traktelig. Tilsetningen av en carboxylsyre byr imidlertid på to ulemper.
For det første er tapene av ekstraksjonsmidlet på grunn av dets økede oppløselighet i aluminatluten forholdsvis store, og for det annet er carboxylsyren kinetisk virksom først ved store konsentrasjoner av denne i ekstraksjonsmiddelblandingen. Dette innebærer at først da kan en tilstrekkelig høy ekstraksjonshastighet oppnås.
I forhold hertil ligger den oppgave til grunn for oppfinnelsen å tilveiebringe en organisk ekstraksjonsmiddelblanding som foruten en forholdsvis lav oppløselighet i den basiske oppløsning muliggjør høye ekstraksjonshastigheter.
Denne oppgave blir nådd ved hjelp av de særtrekk som
er nevnt i krav l's karakteriserende del.
F.eks. kan ekstraksjonsmiddelblandingen ifølge oppfinnelsen foruten oppløsningsmidlet (løsemiddel) og det ovennevnte substituerte 8-hydroxykinolin inneholde en substituert fosfin-forbindelse.
Som oppløsningsmiddel kan ethvert ønsket organisk opp-løsningsmiddel med høyt kokepunkt, som f.eks. kerosin, anvendes .
Det ble imidlertid fastslått at et oppløsningsmiddel som overveiende inneholder aromatiske hydrocarboner, gene-relt bibringer blandingen bedre egenskaper. Således forløper f.eks. separeringen av de to faser (organisk ekstraksjonsmiddel og aluminatlut) etter materialutvekslingen bedre og hurtigere enn dersom et alifatisk oppløsningsmiddel var blitt anvendt.
Etter galliumutvekslingen mellom den organiske ekstraksjonsmiddelblanding og aluminatluten fra Bayer-prosessen er den organiske fase delvis også belastet med aluminium og natrium. Dette forårsakes av de meget høye konsentrasjoner av disse to metaller i aluminatluten. Forholdet aluminium/ gallium i ekstraksjonsmidlet og også forholdet natrium/gallium er langt lavere enn i den vandige, basiske lut.
Således er ved en typisk ekstraksjon forholdet aluminium/ gallium i luten f.eks. 4 00:1 og f.eks. bare 2,5:1 i den organiske fase som står i kjemisk likevekt med denne lut. På lig-nende måte forholder det seg med selektiviteten hva gjelder natrium: forholdet natrium/gallium i luten er 940:1 og i ekstraksjonsmidlet 15:1. Uttrykt i absolutte konsentrasjoner: aluminatluten inneholder 150 g/l natrium, 64 g/l aluminium og 0,16 g/l gallium og ekstraksjonsmidlet 6 g/l natrium,
1 g/l aluminium og 0,4 g/l gallium.
De tre metaller kan, hvilket også er kjent fra praksis innen metallekstraksjon, igjen fjernes fra den organiske fase med en mineralsyre, som f.eks. svovelsyre. Her kan en ennu bedre separering av gallium fra de andre to metaller (aluminium og natrium) oppnås fordi de tre metallkompleksers rela-tive stabilitet i ekstraksjonsmiddelblandingen er forskjellig høy. Således er galliumkomplekset mer stabilt sammenlignet med aluminium- og natriumkompleksene, og det er nødvendig med en sterkt konsentrert mineralsyre for å spalte dette galliumkompleks og derved igjen å utvinne galliumet. Metallene aluminium og natrium kan før strippingen av galliumet vaskes ut av ekstraksjonsmidlet med en fortynnet syre, hvorved galliumet forblir i ekstraksjonsmidlet. Dermed kan en ytterligere galliumrensning oppnåes.
Talleksempel
Et organisk ekstraksjonsmiddel som var sammensatt av 10 mol% KELEX (varemerke tilhørende firmaet Schering GmbH), (R) 15 vol% isodecanol, 30 g/l Cyanex CNX w (varemerke til-hørende Cyanamid Company) i Solvesso 150 ^ (varemerke til-hørende ESSO Chem. Comp.) og belastet med 0,4 g/l gallium, 1 g/l aluminium, 6 g/l natrium, ble i to motstrømstrinn bragt i kontakt med en svovelsyreoppløsning som inneholdt 100 g/l H^ SO^ i vann. Etter separeringen oppviste fasene de følgende konsentrasjoner:
1. fase
Deretter ble ekstråksjonsmiddelblandingen nok en gang 2. fase i to motstrømstrinn bragt i kontakt med en svovelsyreoppløs-ning som imidlertid denne gang hadde 300 g/l H2SO^inneholdt i vann. Etter separeringen var konsentrasjonene: Organisk ekstraksjonsmiddelblanding:
Den første vandige fase (fortynnet svovelsyre) som inneholder størstedelen av aluminium og natrium, kan fullstendig tilbakeføres til Bayer-prosessen hvor den kan viderebehandles uten ytterligere innsats.
De eventuelle tap av aluminium og natrium er forholdsvis ubetydelige og neglisjerbart små. Fra den annen vandige fase (konsentrert svovelsyre) som inneholder størstedelen av det ekstraherte gallium, kan f.eks. med en lut et gallium-hydroxyd utfelles som kan anvendes for videre bearbeidelse til rent gallium.
Således er ved det ovenfor beskrevne talleksempel ved hjelp av oppfinnelsen en galliumutvinningsprosess blitt reali-sert som uten noen forandring av Bayer-prosessen kan til-knyttes ethvert Bayer-aluminiumoxydanlegg. Ved denne prosess behandles en forholdsvis liten del av aluminatluten, og bort-sett fra et noe nedsatt metallinnhold (aluminium og natrium)
gir den denne lut uforandret igjen tilbake til prosessen for aluminiumoxydutvinning.Tapene av aluminium og natrium er forsvinnende små, og også forbruket av driftsmaterialer for galliumanlegget er lite sammenlignet med produktets verdi (gallium).
Det følgende diagram viser en sammenligning mellom gal-liumekstraksjonshastighetene for to ekstraksjonsmiddelblandinger.
Ekstraksjonsmiddelblanding I ifølge oppfinnelsen:
10 vol% KELEX, 30 g/l Cyanex CNX<®>,
(S)
15 vol% isodecanol i Solvesso 150
Ekstraksjonsmiddelblanding II med carboxylsyre:
10 vol% KELEX, 5 vol% Versatic 10<®>(varemerke til-hørende Shell Comp.), 15 vol% isodecanol i Solvesso 150 ®.
Begge blandinger ble på samme art og måte bragt i kontakt med en industriell aluminatlut ved et faseforhold W/O =
8/1 ved 50°C. Luten inneholder 150 g/l natrium, 64 g/l aluminium og 0,16 g/l gallium. Alle metallanalyser ble utført med at atomabsorpsjonsspektrofotometer.
Diagrammet viser at ekstraksjonsmiddelblandingen I ifølge oppfinnelsen ekstraherer gallium vesentlig hurtigere enn den kjente, ovenfor beskrevne ekstraksjonsmiddelblanding II.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte ved væske-væske-ekstraksjon av gallium fra basiske, vandige oppløsninger, spesielt fra natriumaluminatluten fra aluminiumoxydproduksjonen ifølge Bayer-prosessen, ved hjelp av et organisk ekstraksjonsmiddel som er sammensatt av et oppløsningsmiddel og et substituert 8-hydroxykinolin, karakterisert ved at det organiske ekstraksjonsmiddel dessuten inneholder en organisk fosforforbindelse.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den organiske fosforforbindelse er et substituert fosfin som er valgt fra de følgende grupper (a - j): a) primære fosfiner (RPH2 ) b) sekundære fosfiner (R2 PH) c) tertiære fosfiner (R3 P) d) fosfinsyrer og deres estre
e) fosfonsyrer og deres estre
f) sekundære fosfinoxyder
g) sekundære fosfinsulfider
h) dithiofosfinsyrer og deres estre
i) tertiære fosfinoxyder (R^ P=0) j) tertiære fosfinsulfider (R2 P=S)
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat innholdet av den organiske fosforforbindelse i ekstraksjonsmiddelblandingen er mindre enn 10 vekt%.
NO852826A 1983-11-29 1985-07-15 Fremgangsmaate ved vaeske-vaeske-ekstraksjon av gallium fra basiske, vandige opploesninger ved hjelp av et organisk ekstraksjonsmiddel NO852826L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH6369/83A CH656643A5 (de) 1983-11-29 1983-11-29 Verfahren zur fluessig-fluessig-extraktion von gallium aus basischen, waessrigen loesungen mit hilfe eines organischen extraktionsmittels.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO852826L true NO852826L (no) 1985-07-15

Family

ID=4308499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO852826A NO852826L (no) 1983-11-29 1985-07-15 Fremgangsmaate ved vaeske-vaeske-ekstraksjon av gallium fra basiske, vandige opploesninger ved hjelp av et organisk ekstraksjonsmiddel

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0143749A1 (no)
AU (1) AU3613584A (no)
BR (1) BR8405943A (no)
CH (1) CH656643A5 (no)
NO (1) NO852826L (no)
WO (1) WO1985002390A1 (no)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3508041A1 (de) * 1985-03-07 1986-09-11 Preussag Ag Metall, 3380 Goslar Verfahren zur fluessig-fluessig-extraktion von gallium, germanium oder indium aus waessrigen loesungen
BE1002453A3 (nl) * 1989-04-28 1991-02-12 Acec Union Miniere Werkwijze voor het winnen van germanium.
FR2660645B1 (fr) * 1990-04-04 1992-12-11 Rhone Poulenc Chimie Procede de separation de l'yttrium.
BRPI0709451A2 (pt) * 2006-03-31 2011-07-12 Alcoa Australia método para o controle da precipitação de alumina de soluções do processo bayer e solvente orgánico
CN103451428B (zh) * 2012-05-28 2015-03-11 中国原子能科学研究院 Purex流程钚纯化循环中钌的净化工艺
CN107460329A (zh) * 2017-08-08 2017-12-12 中条山有色金属集团有限公司 一种从铜烟灰中回收金属铟的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR952976A (fr) * 1947-08-25 1949-11-28 Alais & Froges & Camarque Cie Procédé d'extraction de la galline des produits alumineux
AU448131B2 (en) * 1969-06-27 1974-04-24 Ashland Oil Inc Solvent extraction of metal values using oil-soluble 8-hydroxy quinolines
FR2277897A1 (fr) * 1974-07-12 1976-02-06 Rhone Poulenc Ind Procede de recuperation du gallium de solutions tres basiques par extraction liquide/liquide
CA1069316A (en) * 1975-04-01 1980-01-08 Metallurgie Hoboken-Overpelt Treatment of ores or metallurgical by-products containing arsenic and antimony
US4039404A (en) * 1975-05-19 1977-08-02 Kennecott Copper Corporation Cyclic process using A.C. for selective recovery of metals from materials containing same
FR2365641A2 (fr) * 1976-09-27 1978-04-21 Rhone Poulenc Ind Procede de recuperation du gallium de solutions tres basiques par extraction liquide/liquide
FR2397464A2 (fr) * 1977-07-13 1979-02-09 Rhone Poulenc Ind Procede de recuperation du gallium de solutions tres basiques par extraction liquide/liquide
FR2411894A1 (fr) * 1977-12-15 1979-07-13 Rhone Poulenc Ind Procede d'extraction du gallium
FR2532296B1 (fr) * 1982-08-26 1985-06-07 Rhone Poulenc Spec Chim Procede d'extraction du gallium a l'aide d'hydroxyquinoleines substituees et de composes organophosphores

Also Published As

Publication number Publication date
AU3613584A (en) 1985-06-13
WO1985002390A1 (fr) 1985-06-06
CH656643A5 (de) 1986-07-15
BR8405943A (pt) 1985-09-17
EP0143749A1 (de) 1985-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4834952A (en) Purification of barium values
NO172652B (no) Fremgangsmaate for samtidig separering av forstyrrende elementer fra elektrolyttopploesninger av verdimetaller
AU2013362874B2 (en) Method for producing a solid scandium-containing material of enhanced scandium content
US3751553A (en) Process for separating yttrium values from the lanthanides
NO792025L (no) Fremgangsmaate ved utvinning av kobber
US4169130A (en) Liquid/liquid extraction of gallium values from highly basic aqueous solutions thereof
JPS6048451B2 (ja) ガリウム回収法
US2962372A (en) Columbium and tantalum separation
NO852826L (no) Fremgangsmaate ved vaeske-vaeske-ekstraksjon av gallium fra basiske, vandige opploesninger ved hjelp av et organisk ekstraksjonsmiddel
US4587111A (en) Method of liquid-liquid extraction of gallium from a basic aqueous solution
NO850670L (no) Fremgangsmaate til gjenvinning av zirkonium ved opploesningsmiddelekstrasjon
CA2459680C (en) Solvent extraction of a halide from an aqueous sulphate solution
Kostikova et al. Extraction recovery of scandium and concomitant elements with isoamyldialkylphosphine oxide from different media
CN108118150B (zh) 盐酸介质中萃取分离锆和铪的方法
CA2884546C (en) Solvent extraction process
US4275037A (en) Stripping metals from organic solvent with aqueous solution of polymeric phosphates
IE61666B1 (en) Process for the recovery of gallium by liquid-liquid extraction
Preston et al. The recovery of a mixed rare-earth oxide and the preparation of cerium, europium and neodymium oxides from a South African phosphoric acid sludge by solvent extraction
AU2009216642B2 (en) Method for separating zinc, iron, calcium, copper and manganese from the aqueous solutions of cobalt and/or nickel
US3586476A (en) Method of stripping ions from an ion-exchange liquid
NO881951L (no) Fremgangsmaate for ekstraksjon av gallium.
RU2683405C1 (ru) Способ получения раствора хлорного железа
US4744960A (en) Process for the separation of rare earths and uranium of a UF4 concentrate and for putting them into useful form
Borges et al. Solvent extraction of gallium with Kelex 100 from Brazilian weak sodium aluminate solution
AU613462B2 (en) Extraction of gallium