DE1066753B

DE1066753B - Process for the production of metals of high purity

Info

Publication number: DE1066753B
Application number: DENDAT1066753D
Authority: DE
Inventors: München und Dr. rer. nat. Herbert Sandmann Nürnberg Dr. habil. Robert KIement
Original assignee: Sueddeutsche Telefon Apparate Kabel und Drahtwerke AG TEKADE
Current assignee: Sueddeutsche Telefon Apparate Kabel und Drahtwerke AG TEKADE
Publication date: 1959-10-08

Description

Bisher wurden zur Herstellung von seltenen Metallen in sehr reiner Form mehr oder weniger umständliche chemische und physikalische Verfahren, z. B. fraktionierte Kristallisation, fraktionierte Destillation oder fraktionierte Elektrolyse, angewendet. Dabei änderte sich der Gehalt zu Verunreinigungen so, daß neben einem sehr reinen Metall auch eine größere Menge wesentlich unreineren Metalls anfiel. Bei mehrfacher Wiederholung dieser Arbeitsgänge wurde die Ausbeute mit steigender Reinheit geringer.So far, the production of rare metals in a very pure form has been more or less cumbersome chemical and physical processes, e.g. B. fractional crystallization, fractional distillation or fractional electrolysis. The content changed to impurities so that, in addition to a very pure metal, there was also a large amount of much more impure metal. When these operations were repeated several times, the yield became lower with increasing purity.

Der vorliegende Vorschlag verwendet zur Reinigung von Metallsalzlösungen, die zur Gewinnung sehr reiner Metalle dienen, die an sich bekannten Ionenaustauscher, die bisher jedoch ausschließlich für die Wiedergewinnung von Metallen aus Lösungen bzw. für analytische Aufgaben benutzt wurden.The present proposal is used for the purification of metal salt solutions that are used for extraction very pure metals are used, the ion exchangers known per se, but which so far have only been used for the recovery of metals from solutions or for analytical tasks.

Erfindungsgemäß werden die zu reinigenden Metalle Indium und Germanium in einer Säure aufgelöst und deren Lösung mit verschiedenen Ionenaustauschern behandelt. Bei entsprechender Wahl der Säuren und deren Konzentration werden zunächst alle Metallionen am Austauscher gebunden und nacheinander durch stufenweise Änderung der Säurekonzentration ausgewaschen. Die Säurekonzentration kann aber auch so gewählt werden, daß nur die verunreinigenden Metallionen am Austauscher gebunden werden, während das zu reinigende Metall in Lösung bleibt. Hierbei ist es unerheblich, welches Verfahren der Kontaktgabe benutzt wird. Der Kontakt zwischen Metallsalzlösung und Austauscher kann einfach dadurch hergestellt werden, daß die Lösung mit dem Austauscher längere Zeit stehengelassen wird. Betriebsmäßig wird aber im allgemeinen in der Form gearbeitet, daß man die Metallsalzlösung durch mit dem Austauscher gefüllte Rohre laufen läßt.According to the invention, the metals to be cleaned indium and germanium are dissolved in an acid and their solution treated with various ion exchangers. With the appropriate choice of In acids and their concentration, all metal ions are initially bound to the exchanger and one after the other washed out by gradually changing the acid concentration. The acid concentration but can also be chosen so that only the contaminating metal ions are bound to the exchanger while the metal to be cleaned remains in solution. It does not matter which procedure the contact is used. The contact between the metal salt solution and the exchanger can be simple be prepared by allowing the solution with the exchanger to stand for a long time. In terms of operation, however, it is generally carried out in such a way that the metal salt solution is through with runs filled pipes through the exchanger.

Eine andere Möglichkeit der Reinigung von Metallsalzlösungen mit Ionenaustauschern ist dadurch gegeben, daß den Metallsalzlösungen komplexbildende Reagenzien zugesetzt werden, so daß die Verunreinigungen oder das zu reinigende Metallsalz als Anion auftreten und sich damit wesentlich einfacher von Kationen trennen lassen.Another possibility of cleaning metal salt solutions with ion exchangers is given by that the metal salt solutions complexing reagents are added, so that the impurities or the metal salt to be cleaned occurs as an anion and is therefore much easier to separate from Let the cations separate.

Im folgenden sollen zwei Beispiele für die Anwendung des Verfahrens zur Reinigung von Indium- bzw. Germaniumlösungen mit Hilfe eines Ionenaustauschers gegeben werden.In the following two examples for the application of the process for the purification of indium resp. Germanium solutions are given with the help of an ion exchanger.

example 1

Um unreines Indium von seinen Verunreinigungen zu befreien, löst man es in einer Säure, z. B. Salzsäure, auf und läßt die Lösung über einen entsprechend vorbereiteten Kationenaustauscher in Wasserstofform laufen. Während die Indiumionen bei entsprechender Säurekonzentration von dem Austauscher nicht gebun-Verfahren zur Herstellung von Metallen hoher ReinheitTo remove impure indium from its impurities, it is dissolved in an acid, e.g. B. hydrochloric acid, and leaves the solution in hydrogen form through an appropriately prepared cation exchanger to run. While the indium ions are not bound by the exchanger with the appropriate acid concentration for the production of metals of high purity

Anmelder: ■Applicant: ■

Süddeutsche Telefon-Apparate-, Kabel-South German telephone sets, cable

und Drahtwerke A. G. TE KADE,and Drahtwerke A. G. TE KADE,

Nürnberg, Nornenstr. 33Nuremberg, Nornenstr. 33

Dr. habil. Robert Klement, München,Dr. habil. Robert Klement, Munich,

und Dr. rer. nat. Herbert Sandmann, Nürnberg,and Dr. rer. nat. Herbert Sandmann, Nuremberg,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

den werden, werden die verunreinigenden Ionen vom Austauscher festgehalten. Steht die Lösung genügend lange im Kontakt mit der Austauschersubstanz, so erhält man eine reine Indiumlösug. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Säurekonzentration der Ausgangslösung so einzustellen, daß sämtliche Ionen vom Austauscher gebunden werden und die einzelnen Ionenarten durch eine entsprechend gewählte Säure und Konzentration nacheinander ausgewaschen werden. Aus der so gereinigten Indiumlösung kann z. B. elektrolytisch oder auf dem Wege der Reduktion metallisches Indium hoher Reinheit gewonnen werden.the contaminating ions are retained by the exchanger. If the solution is sufficient in contact with the exchange substance for a long time, a pure indium solution is obtained. Of course it is also possible to adjust the acid concentration of the starting solution so that all ions from Exchangers are bound and the individual types of ions by an appropriately chosen acid and concentration are washed out one after the other. From the thus purified indium solution z. B. metallic indium of high purity can be obtained electrolytically or by means of reduction.

Example 2

•Bei der Reinigung unreinen Germaniums muß mit geeigneten Lösungsmitteln oder Komplexbildnern, z. B. Sorbit, gearbeitet werden, da sich dann eine günstigere Germaniumkonzentration in der Lösung herstellen läßt und das Germanium in bezug auf den Aus-' tauscher günstigere Eigenschaften erhält. Für den nun folgenden Reinigungsvorg'ang mittels Austauschers in wäßriger Lösung ist es unerheblich, ob das Germanium in Form eines negativ geladenen Kolloides, Anions oder Komplexes vorliegt; hier werden nur Anionenkomplexe angenommen. Wird eine solche Lösung mit einem Kationenaustauscher behandelt, so bleibt das Germanium in Lösung, während die Verunreinigungen gebunden werden. Es ist aber auch möglich, mit solchen Komplexbildnern zu arbeiten, die nur die Verunreinigungen oder einen Teil der Verunreinigungen in Anionen überführen. In diesem Falle wird ein An-• When cleaning impure germanium, suitable solvents or complexing agents must be z. B. sorbitol to be worked, since then produce a more favorable germanium concentration in the solution and the germanium has more favorable properties with regard to the exchanger. For now following cleaning process using exchanger in aqueous solution, it is irrelevant whether the germanium in the form of a negatively charged colloid, anion or complex is present; only anion complexes are accepted here. Will such a solution with Treated with a cation exchanger, the germanium remains in solution while the impurities be bound. But it is also possible to work with such complexing agents that only remove the impurities or convert some of the impurities into anions. In this case, an

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ionenaustauscher angewandt, der nur die Verunreinigungen festhält und so die Lösung vollkommen reinigt. Aus der so gereinigten Germaniumlösung kann nach bekannten Verfahren metallisches Germanium hoher Reinheit gewonnen werden.ion exchanger is used, which only holds the impurities and thus completely cleans the solution. Higher metallic germanium can be obtained from the germanium solution purified in this way by known processes Purity can be obtained.

' Selbstverständlich können die beschriebenen Verfahren zur Reinigung der Indium- bzw. Germaniumlösungen auch günstig kombiniert oder nacheinander angewandt werden, wobei immer der Vorteil bleibt, daß trotz größten Reinheitsgrades des Endproduktes keinerlei Verluste der wertvollen Metalle auftreten.'Of course, the procedures described for cleaning the indium or germanium solutions, they can also be combined or one after the other be used, the advantage always remains that despite the greatest degree of purity of the end product no loss of valuable metals occurs.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of metals of high purity by dissolving the contaminated Metals in acids and by cleaning the resulting solutions with the help of an ion exchanger, characterized in that indium and germanium are selected as starting materials, the acid concentration being adjusted so that all metal ions on the ion exchanger bound and then selectively washed out with acids, and that from the so purified Compounds of high purity indium and germanium are obtained in a manner known per se.

2. The method according to claim 1, characterized in that the indium with 0.3 to 1, on-hydrochloric acid is washed out.

3. The method according to claim 1, characterized in that the acid concentration of the starting solutions is chosen so that the metal ions of the impurities are bound to the exchanger, while the dissolved indium or germanium remains in solution.

4. The method according to claim 1, characterized in that the solution in which the to be cleaned Metal is present as an anionic complex compound, with a cation exchanger in hydrogen form is treated to which the impurities are bound.

5. The method according to claim 1, characterized in that a substance is added to the solution, which forms complex anions with the ions of the contaminating metals, while the one to be cleaned Metal is present as a cation and the impurities by means of an anion exchanger be bound.

6. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in that the different Working methods are applied one after the other.

Considered publications:
Zeitschrift für Erzbergbau und Metallhüttenwesen, (1951), p. 472;
Journal "Angewandte Chemie", 66 (1954), p. 26.