DE2953689C2 - Process for the electrolytic deposition of gallium or gallium and vanadium from alkaline solutions that arise in the production of alumina - Google Patents
Process for the electrolytic deposition of gallium or gallium and vanadium from alkaline solutions that arise in the production of aluminaInfo
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Abstract
Description
Gallium wird in der Praxis nicht aus Erzen gewonnen. Vielmehr gewinnt man es bei der Verarbeitung von Bauxit zu Tonerde, da im Bauxit eine Reihe von Seltenen Elementen, darunter auch 1 bis 2 kg/t Vanadinpentoxid und 0.02 bis 0,07 kg/t Gallium enthalten sind.In practice, gallium is not extracted from ores. Rather, it is obtained from the processing of bauxite into alumina, as there are a number of rare elements in bauxite Elements, including 1 to 2 kg / t vanadium pentoxide and 0.02 to 0.07 kg / t gallium are contained.
Die Verarbeitung von Bauxiten nach dem Bayer-Verfahren beginnt mit der Auslaugung der im Erz enthaltenen Aluminiumoxide mit Ätznatronlösung. Gleichzeitig gehen in die gewonnene Aluminatlösung bis zu Gew.-% Gallium in Form eines Natriumgallates über. Bei der Auflösung der Aluminatlösungen in die Bestandteile bleibt der Hauptteil von Gallium durch die Bildung von stabilen Komplexverbindungen in der Mutter- Aluminatlösung zurück.The processing of bauxites according to the Bayer process begins with the leaching of those contained in the ore Aluminum oxides with caustic soda solution. At the same time go into the recovered aluminate solution up to Wt .-% gallium in the form of a sodium gallate. When dissolving the aluminate solutions in the The main constituents of gallium remain through the formation of stable complex compounds in the mother Aluminate solution back.
Die Mutter-Aluminatlösung wird nach der Abtrennung des Aluminathydroxides bis zur Herstellung einer Umlauf-Aluminatlösung eingedampft und zur Auslaugung einer neuen Bauxitportion geleitet Beim Umlauf dieser Lösungen werden diese, bezogen auf Galliumgehalt, konzentriert. Die Konzentration von Gallium in der Lösung beträgt 0,15 bis 0,5 g/l. Die Konzentration ist dabei vom Galliumgehalt im Bauxit, der Bauxitzusammensetzung und der Technologie der Tonerdeproduktion abhängig.The mother aluminate solution becomes after the separation of the aluminate hydroxide evaporated to produce a circulating aluminate solution and to leaching a new portion of bauxite. When these solutions circulate, they are, based on the gallium content, concentrated. The concentration of gallium in the solution is 0.15-0.5 g / l. The concentration depends on the gallium content in the bauxite, the bauxite composition and the technology of alumina production addicted.
Bei der Bauxitverarbeitung nach dem Bayer-Verfahren verhält sich das Vanadin ähnlich dem Gallium. Daher sind Aluminatlösungen bei der industriemäßigen Gewinnung von Gallium und Vanadin aus Bauxit von praktischem Ineresse.When bauxite is processed using the Bayer process, vanadium behaves similarly to gallium. Therefore are aluminate solutions in the industrial production of gallium and vanadium from bauxite of practical interest.
Aus der CH-PS 3 33 264 und der DE-PS 1051 827 sind Verfahren zur Direktgewinnung von Gallium aus bei der Tonerdeherstellung anfallenden alkalischen Lösungen unter Verwendung einer Quecksilberkathode bekannt Nach diesem Verfahren wird die im Bayer-Prozeß gewonnene Mutter-Aluminatlösng der Elektrolyse unter Verwendung einer flüssigen Quecksilberkathode und einer Nickelanode unterworfen. Die Elektrolyse wird unter folgenden Betriebsbedingungen geführt: Kathodenstromdichte: 35 bis 45 A/m2, Anodenstromdichte: 1000 bis 1200 Jm2, Elektrolysedauer: 24 Stunden. Unter diesen Bedingungen wird Gallium an der Kathode reduziert, und es diffundiert in das Quecksilber. Zur Erleichterung der Diffusion und zur Erneuerung der Kathodenoberfläche werden das Quecksilber und die Lösung intensiv gerührt Die Elektrolyse wird bei der Gewinnung von 0,5 bis l,0Gew.-% Ga^jmamalgam eingestellt, weil die Galliumlöslichkeit in Quecksilber bei einer Temperatur von 50° C 13 Gew.-°/o beträgt Das Galliumamalgam wird mit einer Ätznatronlösung bei der Siedetemperatur der gewonnenen Lösung in Gegenwart des metallischen Eisens zersetzt. Nach der Durchführung von mehreren obengenannten Arbeitsgängen der Amalgamzersetzung beträgt der Galliumgehalt der gewonnenen Gallatlösung 30 bis 80 g/l. Aus dieser Lösung wird mittels der Elektrolyse Gallium in einer Elektrolysierzelle mit einer Stahl-(Nickel)- oder einer flüssigen Galliumkathode abgeschieden.From CH-PS 3 33 264 and DE-PS 1051 827 processes for the direct recovery of gallium from alkaline solutions obtained in the manufacture of alumina using a mercury cathode are known. According to this process, the mother aluminate solution obtained in the Bayer process is used in electrolysis a liquid mercury cathode and a nickel anode. The electrolysis is carried out under the following operating conditions: cathode current density : 35 to 45 A / m 2 , anode current density: 1000 to 1200 Jm 2 , electrolysis time: 24 hours. Under these conditions, gallium is reduced at the cathode and it diffuses into the mercury. To facilitate diffusion and to renew the cathode surface, the mercury and the solution are vigorously stirred.The electrolysis is stopped when 0.5 to 1.0 wt C is 13% by weight. The gallium amalgam is decomposed with a caustic soda solution at the boiling point of the solution obtained in the presence of the metallic iron. After several of the above-mentioned amalgam decomposition operations have been carried out, the gallium content of the gallate solution obtained is 30 to 80 g / l. From this solution, gallium is deposited in an electrolysis cell with a steel (nickel) or a liquid gallium cathode by means of electrolysis.
Dieses Verfahren hat erhebliche Nachteile. Es sind erhebliche Quecksilbermengen, die sich im Umlauf befinden, und zwar bis zu 3000 kg bei Verwendung von flachen Elektrolysierzellen erforderlich. Darüber hinaus werden in dem Quecksilber weitere Metalle gesammelt, so daß das erhaltene Gallium stark durch Eisen, Nickel, Blei, Kupfer und Molybdän verunreinigt ist Auch die Toxizität des Quecksilbers ist bei diesem großtechnischen Verfahren nachteilig. Aus S. Alumino, 1959, Nr. 5,This method has significant disadvantages. There are significant amounts of mercury in circulation namely up to 3000 kg when using flat electrolysis cells required. Furthermore more metals are collected in the mercury, so that the gallium obtained is strongly replaced by iron, nickel, Lead, copper and molybdenum is contaminated. The toxicity of the mercury is also on this large scale Procedure disadvantageous. From S. Alumino, 1959, No. 5,
S. 219 ist es bekannt, die Elektrolysierzelle so zu konstruieren, daß eine drehare Kathode, die als hohle Stahltrommel ausgeführt ist und deren Oberfläche mit einer dünnen Quecksilberschicht überzogen ist, verwendet wird.S. 219 it is known to construct the electrolysis cell in such a way that a rotatable cathode, which acts as a hollow steel drum and the surface of which is coated with a thin layer of mercury will.
Es ist auch ein Verfahren zur elektrochemischen Direktabscheidung von Gallium an einer festen Kathode aus bei der Tonerdeherstellung anfallenden alkalischen Lösungen bekannt (US-PS 36 77 918). Nach diesem Verfahren wird Gallium aus den genannten Lösungen durchIt is also a direct electrochemical deposition process from gallium on a solid cathode from alkaline products that occur during the manufacture of alumina Solutions known (US-PS 36 77 918). According to this procedure gallium is made from the solutions mentioned
so Elektrolyse unter Anwendung von Stahl, Blei, Kupfer als Kathode und von Stahl, Nickel, Graphit als Anode abgeschieden. Die Elektrolyse wird unter folgenden Betriebsbedingungen geführt: Kathodenstromdichte: 1000 A/m2, Spannung: 4 V.Temperatur: 60 bis 80° C. Die Elektrolyse erfolgt dabei, nachdem zuvor eine Vorreinigung von die Galliumabscheidung störenden Stoffen, nämlich von Vanadin, Eisen, Kupfer und organischen Stoffen erfolgte. Die löslichen fünfwertipen Vanadinverbindungen werden in der alkalischen Lösung zu unlöslichen dreiwertigen Verbindungen reduziert, wobei man Natriumhydrosulfit zu der alkalischen Ausgangslösung aus der Tonerdeproduktion bei einer Temperatur von 60 bis 8O0C unter intensivem Rühren gibt. Auch die Reduktion mit Wasserstoff ist möglich. Eisen- und Kupferbeimengungen werden aus den Lösungen durch Reduktion mit Natriumhydrosulfat und anschließendem Filtrieren entfernt, während organische Stoffe mit Hilfe von Aktivkohle entfernt werden. Nachteilig bei diesemso electrolysis is deposited using steel, lead, copper as cathode and steel, nickel, graphite as anode. The electrolysis is carried out under the following operating conditions: Cathode current density: 1000 A / m 2 , voltage: 4 V. Temperature: 60 to 80 ° C. The electrolysis takes place after a preliminary cleaning of substances that interfere with the gallium deposition, namely vanadium, iron, Copper and organics took place. The soluble vanadium compounds fünfwertipen be reduced in alkaline solution to insoluble trivalent compounds, wherein one is sodium hydrosulfite to the alkaline solution from the output of alumina production at a temperature of 60 to 8O 0 C with vigorous stirring. Reduction with hydrogen is also possible. Iron and copper additions are removed from the solutions by reduction with sodium hydrosulphate and subsequent filtration, while organic substances are removed with the aid of activated carbon. Disadvantage of this
Verfahren ist die notwendige Vorreinigung der Aluminatlösung sowie auch die geringe Galliumausbeute, bezogen auf den Strom, die nur 0,27% beträgt Aus der FR-PS 22 37 991 ist weiterhin bekannt, Gallium bei einer Kathodenstrotndichte von 26 bis 500 A/m2 an einer festen Metallkathode abzuscheiden, wobei man ein solches Metall verwendet, in weiches das reduzierte Gallium bis zu einer Menge von 0,1 bis 0,5 Gew.-°/o diffundiert Geeignete Kathoden können aus Zinn, Blei, Indium, Zink oder einer Zinn-Blei-Legierung bestehen. Von der Kathode kann das Gallium dann auf physikalischem Wege oder chemisch abgetrennt werden. Auch dieses Verfahren ist technisch kompliziert und wenig ökonomisch. The process is the necessary pre-cleaning of the aluminate solution as well as the low gallium yield, based on the current, which is only 0.27%. FR-PS 22 37 991 also discloses gallium at a cathode density of 26 to 500 A / m 2 a solid metal cathode, using a metal into which the reduced gallium diffuses up to an amount of 0.1 to 0.5% by weight. Suitable cathodes can be made of tin, lead, indium, zinc or a tin - Made of lead alloy. The gallium can then be physically or chemically separated from the cathode. This process is also technically complicated and not very economical.
Aus der US-PS 39 66 568 ist ein Vefahren zum elektrolytischen Abscheiden von Gallium aus sauren Galliumchloridlösungen bekannt, bei dem man die Elektrolyse in Gegenwart von Metallionen von Aluminium, Zink, Calcium, Magnesium, Natrium oder Kalium durchführtFrom US-PS 39 66 568 is a process for the electrolytic deposition of gallium from acidic gallium chloride solutions known, in which the electrolysis in the presence of metal ions of aluminum, zinc, Calcium, magnesium, sodium or potassium carries out
Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Gallium aus bei der Toneroeproduktion anfallenden alkalischen Lösungen bereitzustellen, weiches ermöglicht. Gallium in guten Ausbeuten zu gewinnen.The application is based on the object of a method for the electrolytic deposition of gallium from alkaline products that occur during toner production Providing solutions that make it possible. Obtain gallium in good yields.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst bei einem Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.The problem posed is achieved in a method according to the preamble of claim 1 with the characterizing features Features of claim 1.
In den Unteransprüchen 2 bis 5 find Ausbildungen des Verfahrens nach Anspruch 1 angegeben.In the subclaims 2 to 5 find training of the method according to claim 1 specified.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man für die Elektrolyse der alkalischen Lösungen aus der Tonerdeproduktion Gleichstrom, pulsierenden Strom, umkehrbaren Stroi.i oder auch Kombinationen dieser Stromarten.In the method according to the invention is used for the electrolysis of the alkaline solutions from the Alumina production direct current, pulsating current, reversible strokes or combinations of these Types of currents.
Als Elektrodenmetalle werden bevorzugt Stahl, Nikkei oder Titan, die gegenüber alkalischen Lösungen beständig sind, verwendet. Weiterhin ist es auch vorteilhaft, wassergekühlte Kathoden zu verwenden, um dadurch die Wirksamkeit der elektrolytischen Abscheidung von Gallium oder Gallium und Vanadin zu erhöhen. Steel, Nikkei are preferred as electrode metals or titanium, which are resistant to alkaline solutions are used. Furthermore, it is also advantageous to use water-cooled cathodes in order to thereby to increase the efficiency of the electrodeposition of gallium or gallium and vanadium.
Die Elektrolyse wird bevorzugt so lange durchgeführt, bis die Lösung einen Zink-, Blei- oder Zinngehalt von 0,02 bis 0,005 g/l aufweist. Dadurch wird eine Verunreinigung der bei der Tonerdeproduktion anfallenden alkalischen Lösungen mit fremden Beimengungen vermieden. The electrolysis is preferably carried out until the solution has a zinc, lead or tin content from 0.02 to 0.005 g / l. This causes contamination of the resulting alumina production alkaline solutions with foreign additions are avoided.
Die bei der Verarbeitung von Bauxiten nach dem Bayer-Verfahren gewonnenen Mutter-Aluminatlösungen enthalten durchschnittlich in g/l: Natriumoxid 130 bis 180, Aluminiumoxid 60 bis 80, Siliziumdioxid 03 bis 0,6, Eisenoxid 0,004 bis 0,006. organische Stoffe (bezogen auf Sauerstoff nach Kaliumpermanganat), 1,5 bis 2,0, Gesamtschwefel 2,5 bis 3,5, darunter auch Sulfidschwefel 0,5 bis 0,8, Thiosulfatschwefel 1,0 bis 1,2, Sulfitschwefel 0.2 bis 0,4, sulfatgebundener Schwefel 0,8 bis 1,1. Die Umlaufaluminatlösungen enthalten durchschnittlich in g/l: Natriumoxid 260 bis 320, Aluminiumoxid 120 bis 160, Siliziumdioxid 0,6 bis 1,2, Eisenoxid 0,01 bis 0,015, organische Stoffe 3,0 bis 4,0, Gesamtschwefel 5,0 bis 7,0, darunter auch Sulfidschwefel 1,0 bis 1,6, Thiosulfatschwefel 2,0 bis 2,4, Sulfitschwefel 0,4 bis 0,8, sulfatgebundener Schwefel 1,6 bis 2,2.The mother aluminate solutions obtained from processing bauxites using the Bayer process contain on average in g / l: sodium oxide 130 to 180, aluminum oxide 60 to 80, silicon dioxide 03 to 0.6, iron oxide 0.004 to 0.006. organic substances (based on oxygen according to potassium permanganate), 1.5 to 2.0, Total sulfur 2.5 to 3.5, including sulfide sulfur 0.5 to 0.8, thiosulfate sulfur 1.0 to 1.2, sulfite sulfur 0.2 to 0.4, sulphate-bound sulfur 0.8 to 1.1. The circulating aluminate solutions contain on average in g / l: sodium oxide 260 to 320, aluminum oxide 120 to 160, silicon dioxide 0.6 to 1.2, iron oxide 0.01 to 0.015, organic substances 3.0 to 4.0, total sulfur 5.0 to 7.0, including sulfide sulfur 1.0 to 1.6, thiosulfate sulfur 2.0 to 2.4, sulfite sulfur 0.4 to 0.8, sulfate-bound Sulfur 1.6 to 2.2.
Die Gallium- und Vanadinkonzentration der Mutteraluminatlösungen beträgt jeweils 0,15 bis 0,25 und 0,16 bis 0,28 g/l und die der Umlaufaluminatlösungen 0,30 bis 0,50 und 0,32 bis 0,56 g/l.The gallium and vanadium concentration of the mother aluminate solutions is 0.15 to 0.25 and 0.16 to 0.28 g / l, respectively, and that of the circulating aluminate solutions is 0.30 to 0.50 and 0.32 to 0.56 g / l.
Die Beispiele beschreiben die Erfindung.The examples describe the invention.
Eine bei der Durchführung des Bayer-Verfahrens anfallende Umlaufalumtnatlösung in einer Menge von 47 1 folgender Zusammensetzung in g/l: Natriumoxid 310; Aluminiumoxid 138; Siliziumdioxid 0,9; Eisenoxid 0.019; organische Stoffe 3,89; Gallium 0,43; Vanadin 035: wird mit 13 1 Wasser (in einem Volumenverhältnis 1 :032) verdünnt Danach werden in die auf 90cC erwärmte Lösung unter Rühren 112 g Zinkoxid eingeführt. Die erhaltene Lösung folgender Zusammensetzung in g/l: Natriumoxid 250; Aluminiumoxid 112; Siliziumdioxid 0,72; Eisenoxid 0,008; organische Stoffe 3,14; Gallium 035; Vanadin 0,28 und Zink 1,5 (ein 43facher Oberschuß bezogen auf Gallium) wird in die Elektrolysierzelle mit einem Inhalt von 601 zugeführt Die Elektrolyse wird mituils Gleichstrom unter folgenden Elektrolysebedingungen durchgeführt: Kathodestromdichte 650 A/m2, Spannung 3,8 V, Temperatur 32" C. Die Anoden sind aus Stahl IXI8H9T und die Kathoden aus Nickel hergestellt. Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden aus der Lösung folgende Metalle, in Gew.-%, bezogen auf deren Aüsgangsmengen, abgeschieden: Gallium 57, Vanadin 20, Zink 90.A circulating aluminate solution obtained when carrying out the Bayer process in an amount of 47 liters of the following composition in g / l: sodium oxide 310; Alumina 138; Silicon dioxide 0.9; Iron oxide 0.019; organic matter 3.89; Gallium 0.43; Vanadin 035: is diluted with 13 l of water (in a volume ratio of 1: 032). Then 112 g of zinc oxide are introduced into the solution heated to 90 ° C. with stirring. The resulting solution of the following composition in g / l: sodium oxide 250; Alumina 112; Silicon dioxide 0.72; Iron oxide 0.008; organic matter 3.14; Gallium 035; Vanadium 0.28 and zinc 1.5 (a 43-fold excess based on gallium) is fed into the electrolysis cell with a content of 601. The electrolysis is carried out with direct current under the following electrolysis conditions: cathode current density 650 A / m 2 , voltage 3.8 V, Temperature 32 "C. The anodes are made of steel IXI8H9T and the cathodes are made of nickel. Within an electrolysis time of 4 hours, the following metals, in% by weight, based on their starting quantities, were deposited from the solution: Gallium 57, Vanadium 20, Zinc 90.
Der erhaltene elektrolytische Niederschlag wird von der Kathode auf mechanischem Wege entfernt, und die Lösung mit einer Zink-Restkonzentration von 0.02 g/l wird nach der Elektrolyse in die Tonerdeproduktion rückgeführtThe resulting electrolytic deposit is removed from the cathode by mechanical means, and the Solution with a residual zinc concentration of 0.02 g / l is used for alumina production after electrolysis returned
Der elektrolytische Niederschlag wird mit Wasser zur Entfernung des Natriumoxides und anderer lösbarer Beimengungen gewaschen, getrocknet und einer thermischen Sublimation unter Vakuum zur Entfernung von Zink unterworfen. Der nach der thermischen Sublimation von Zink unter Vakuum hergestellte Rückstand, der Gallium und Vanadin enthält, wird in 3 I einer heißen Ätznatronlösung aufgelöst, deren Konzentration 150 g/L bezogen auf Natriumoxid, beträgt. Das als Niederschlag ausgefällte Vanadinkonzentrat wird durch Filtrieren abgetrennt und die Lösung, welche Gallium in einer Menge von 4 /1 enthält, wird t'.ner Elektrolyse an einer Nickelkathode bei einerKathodenstromdichte von 1200 A/m3 und einer Temperatur von 600C ausgesetzt. The electrolytic precipitate is washed with water to remove the sodium oxide and other soluble impurities, dried and subjected to thermal sublimation under vacuum to remove zinc. The residue produced after the thermal sublimation of zinc under vacuum, which contains gallium and vanadium, is dissolved in 3 l of a hot caustic soda solution, the concentration of which is 150 g / l based on sodium oxide. The precipitated as a precipitate Vanadinkonzentrat is separated by filtration and which contains the solution comprising gallium in an amount of 4/1, t'.ner electrolysis is on a nickel cathode at a cathode current density of 1200 A / m 3, and subjected to a temperature of 60 0 C.
Die Gesamtmenge an dem gewonnenen Gallium betrug 11,4 g, und die an dem Vanadinkonzentrat 8,1 g.The total amount of gallium recovered was 11.4 g and that of the vanadium concentrate was 8.1 g.
Das hergestellte Metall enthält in Ge\v.-o/o: Gallium 96,997; Zink 3,0; Blei UO3; Kupfer 1,10-3; Aluminium I1IO-3; andere Beimengungen wurden nicht nachgewiesen. Das Vanadinkonzentrat enthält in Gew.-°/o: Vanadinpentoxid 84,1; Natriumoxid 10,0; Siliziumdioxid 2,0; Gallium 0,2; Zink 3,7.The metal produced contains in Ge \ v.- o / o: Gallium 96.997; Zinc 3.0; Lead UO 3 ; Copper 1,10-3; Aluminum I 1 IO- 3 ; no other admixtures were detected. The vanadium concentrate contains,% by weight: vanadium pentoxide 84.1; Sodium oxide 10.0; Silica 2.0; Gallium 0.2; Zinc 3.7.
Nach der Behandlung des hergestellten metallischen Galiiums mit Salzsäure, welche mit Wasser in einem Volumenverhältnis von 1 :2 verdünnt wurde, bei einer Temperatur von 600C, enthält es 99,998 Gew.-% Gallium. After treatment of the metallic Galiiums prepared with hydrochloric acid, which with water in a volume ratio of 1: 2 was diluted, at a temperature of 60 0 C, it includes 99.998 wt .-% of gallium.
Eine bei der Durchführung des Bayer-Verfahrens anfallende Umiaufaluminatlösung in einer Menge von 401 und der Zusammensetzung gemäß Beispiel 1, wird mit 201 einer Mutteraluminatlösung aus dem Bayer-Verfahren (das Volumenverhältnis der genannten Lösungen beträgt 1 :0,5) folgender Zusammensetzung in g/l: Natriumoxid 173; Aluminiumoxid 75,1; Siliziumdioxid 0.42: Eisenoxid 0,005; organische Stoffe 1.94: Gallium 0,19;One that arises when carrying out the Bayer process Umiaufaluminatlösung in an amount of 401 and the composition according to Example 1, is with 201 of a mother aluminate solution from the Bayer process (the volume ratio of the solutions mentioned is 1: 0.5) the following composition in g / l: sodium oxide 173; Alumina 75.1; Silicon dioxide 0.42: Iron oxide 0.005; organic matter 1.94: gallium 0.19;
Vanadin 0,17 vermischt. Danach werden in die Lösung auf die im Beispiel 1 genannte Weise HOg Zinkoxid eingeführt. Die gewonnene Lösung der Zusammensetzung in g/h Natriumoxid 264; Aluminiumoxid 117; Siliziumdioxid 0,74; Eisenoxid 0,008; organische Stoffe 3,24; Gallium 0,35; Vanadin 0,29 und Zink 1,5 (ein 4,3facher Oberschuß, bezogen auf Gallium wird einer Elektrolyse ähnlich wie im Beispiel 1, jedoch mit einer Kathodenslromdichie von 1000 A/m2 bei einer Spannung von 4,1 V ausgesetzt.Vanadium 0.17 mixed. Then HOg zinc oxide are introduced into the solution in the manner mentioned in Example 1. The obtained solution of the composition in g / h sodium oxide 264; Alumina 117; Silicon dioxide 0.74; Iron oxide 0.008; organic matter 3.24; Gallium 0.35; Vanadium 0.29 and zinc 1.5 (a 4.3-fold excess, based on gallium, is subjected to an electrolysis similar to that in Example 1, but with a cathode current density of 1000 A / m 2 at a voltage of 4.1 V.
Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden folgende Metalle, in Gew.-°/o, bezogen auf deren Ausgangsmengen, abgeschieden: Gallium 63; Vanadin 28; Zink 96.Within an electrolysis time of 4 hours, the following metals, in% by weight, based on their Initial quantities, deposited: gallium 63; Vanadium 28; Zinc 96.
Der erhaltene elektrolytische Niederschlag wird von den Kathoden entfernt und wie im Beispiel 1 auf Gallium und Vanadinkonzentrat verarbeitet.The resulting electrolytic precipitate is removed from the cathodes and, as in Example 1, on gallium and vanadium concentrate processed.
Die Gesamtmenge an dem gewonnenen Gallium betrug 12,5 g.die an dem Vanadinkonzentrat 10,1 g.The total amount of gallium recovered was 12.5 g. That of the vanadium concentrate was 10.1 g.
Die Zusammensetzung der gewonnenen Produkte ist ähnlich wie im Beispiel 1.The composition of the products obtained is similar to that in Example 1.
Eine Umlaufaluminatlösung und eine Mutteraluminatlösung aus dem Bayer-Prozeß der Zusammensetzungen, die in den Beispielen 1 und 2 angegeben sind, werden jeweils in einem Volumenverhältnis von 0,01 :03 vermischt Danach werden in 601 der wie im Beispiel 1 aufbereiteten Lösung 67,5 g Zinkoxid eingeführt Die erhaltene Lösung der Zusammensetzung in g/l: Natriumoxid 187; Aluminiumoxid 813; Siliziumdioxid 0,47; Eisenoxid 0,006; organische Stoffe 213; Gallium 0,21; Vanadin 0,19 und Zink 03 (ein 4,3facher Überschuß bezogen auf Gallium) wird einer Elektrolyse wie im Beispiel i ausgesetzt.A circulation aluminate solution and a mother aluminate solution from the Bayer process of the compositions given in Examples 1 and 2 each mixed in a volume ratio of 0.01: 03 prepared solution 67.5 g of zinc oxide introduced The resulting solution of the composition in g / l: sodium oxide 187; Alumina 813; Silica 0.47; Iron oxide 0.006; organic matter 213; Gallium 0.21; Vanadium 0.19 and zinc 03 (a 4.3-fold excess related on gallium) is subjected to electrolysis as in example i.
Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden folgende Metalle, in Gew.-%, bezogen auf deren Ausgangsmengen abgeschieden: Gallium 48; Vanadin 15; Zink 96.Within an electrolysis time of 4 hours, the following metals, in wt .-%, based on their Initial quantities deposited: gallium 48; Vanadium 15; Zinc 96.
Der gewonnene elektrolytische Niederschlag wird von de-. Kathoden entfernt und ähnlich wie im Beispiel 1 auf Gallium und Vanadinkonzentrat verarbeitet.The electrolytic precipitate obtained is de-. Cathodes removed and similar to the example 1 processed on gallium and vanadium concentrate.
Die Gesamtmenge an dem gewonnenen Gallium betrug 5.7 g, die an dem Vanadinkonzentrat 3,5 g.The total amount of gallium recovered was 5.7 g, that of the vanadium concentrate was 3.5 g.
Die Zusammensetzung der gewonnenen Produkte ist ähnlich wie im Beispiel 1.The composition of the products obtained is similar to that in Example 1.
In 601 einer ähnlich wie im Beispiel 3 aufbereiteten Lösung werden 109 g Zinkoxid eingeführt Die erhaltene Lösung der Zusammensetzung in g/l: Natriumoxid 187; Aluminiumoxid 813; Siliziumdioxid 0,47; Eisenoxid 0,006; organische Stoffe 2,13; Gallium 0,21; Vanadin 0,19 und Zink 1,47 (ein 7facher Überschuß, bezogen auf Gallium) wird einer Elektrolyse ähnlich wie im Beispiel 1 ausgesetzt.In 601 one prepared similarly to example 3 Solution are introduced 109 g of zinc oxide. The solution obtained has the composition in g / l: sodium oxide 187; Alumina 813; Silica 0.47; Iron oxide 0.006; organic matter 2.13; Gallium 0.21; Vanadium 0.19 and zinc 1.47 (a 7-fold excess based on gallium) undergoes electrolysis similar to Example 1 exposed.
Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden folgende Metalle, in Gew.-%, bezogen auf deren Ausgangsmengen, abgeschieden: Gallium 65; Vanadin 37; Zink 92.Within an electrolysis time of 4 hours, the following metals, in wt .-%, based on their Initial quantities, deposited: gallium 65; Vanadium 37; Zinc 92.
Der gewonnene elektrolytische Niederschlag wird von den Kathoden entfernt und auf Gallium und Vanadinkonzentrat, ähnlich wie im Beispiel !,verarbeitetThe electrolytic precipitate obtained is removed from the cathodes and deposited on gallium and vanadium concentrate, similar to the example!, processed
Die Gesamtmenge an dem gewonnenen Gallium betrug 7.8 g, die an dem Vanadinkonzentrat 8,5 g.The total amount of gallium recovered was 7.8 g, the vanadium concentrate 8.5 g.
Die Zusammensetzung der gewonnenen Produkte ist ähnlich wie im Beispiel 1.The composition of the products obtained is similar to that in Example 1.
Eine ähnlich wie im Beispiel 1 aufbereitete Lösung mit einer Zusammensetzung ähnlich wie im Beispiel 1, jedoch mil einer Zinkkonzentration von 3,5 g/l (ein lOfacher Überschuß, bezogen auf Gallium) wird ehier Elektrolyse wie im Beispiel 1 ausgesetztA solution prepared similarly as in Example 1 with a composition similar to that in Example 1, however, with a zinc concentration of 3.5 g / l (a tenfold excess, based on gallium) is used here Electrolysis as in Example 1 exposed
Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden folgende Metalle, in Gew.-%, bezogen auf deren Aussgangsmengen, abgeschieden: Gallium 38; Vanadin 10; Zink 90.Within an electrolysis time of 4 hours the following metals, in% by weight, based on their initial quantities, deposited: Gallium 38; Vanadium 10; Zinc 90.
Der gewonnene elektrolytische Niederschlag wird von den Kathoden entfernt und ähnlich wie im Beispiel 1, auf Gallium und Vanadiumkonzentrat verarbeitet The electrolytic precipitate obtained is removed from the cathodes and similar to the example 1, processed on gallium and vanadium concentrate
Die Gesamtmenge des gewonnenen Galliums betrug 7,6 g, die des Vanadinkonzentrates 5,8 g.The total amount of gallium recovered was 7.6 g, that of the vanadium concentrate was 5.8 g.
Die Zusammensetzung der hergestellten Produkte ist ähnlich wie in Beispiel 1.The composition of the products produced is similar to that in Example 1.
Eine Umlaufaluminatlösung und eine Muteraluminatlösung aus dem Bayer-Prozeß der Zusammensetzungen wie in den Beispielen 1 und 2 werden jeweils in einem Volumenverhältnis von 0,9 :0,1 vermischt Danach werden in 60 1 einer wie im Beispiel 1 aufbereiteten Lösung 127 g Zinkoxid eingeführt. Die erhaltene Lösung der Zusammensetzung in g/I: Natriumoxid 296; Aluminiumoxid 132; Siliziumdioxid 0,85; Eisenoxid 0.018; organische Stoffe 3,69; Gallium 0,41; Vanadin 033 und Zink 1,77 (ein 43facher Überschuß, bezogen auf Gallium) wird einer Elektrolyse ähnlich wie im Beispiel 1, jedoch bei einer Spannung von 4,5 V ausgesetztA circulation aluminate solution and a mother aluminate solution from the Bayer process of the compositions as in Examples 1 and 2 are each in one A volume ratio of 0.9: 0.1 is then mixed in 60 liters of a solution prepared as in Example 1 127 g of zinc oxide introduced. The obtained solution of the Composition in g / I: Sodium Oxide 296; Alumina 132; Silicon dioxide 0.85; Iron oxide 0.018; organic Substances 3.69; Gallium 0.41; Vanadium 033 and zinc 1.77 (a 43-fold excess based on gallium) is subjected to electrolysis similar to Example 1, but at a voltage of 4.5V
Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden folgende Metalle, in Gew.-°/o, bezogen auf deren Ausgangsmengen, abgeschieden: Gallium Ί9; Vanadin 13; Zink 92.Within an electrolysis time of 4 hours, the following metals, in% by weight, based on their Initial quantities, deposited: gallium Ί9; Vanadium 13; Zinc 92.
Der gewonnene elektrolytische Niederschlag wird von den Kathoden entfernt und ähnlich wie im Beispiel 1 auf Gallium und Vanadinkonzentrat verarbeitet.The electrolytic precipitate obtained is removed from the cathodes and similar to the example 1 processed on gallium and vanadium concentrate.
Die Gesamtmenge an dem gewonnenen Gallium betrug 93 g, die an dem Vanadinkonzentrat 5,4 g.The total amount of gallium recovered was 93 g, and that of the vanadium concentrate was 5.4 g.
Die Zusammensetzung der gewonnenen Produkte ist ähnlich wie im Beispiel 1.The composition of the products obtained is similar to that in Example 1.
Ein nach Absetzen und Filtration einer Umlaufaluminatlösung aus dem Bayer-Prozeß erhaltener Sodarückstand wird einer Repulpation mit Wasser innerhalb von 8 Stunden bei einer Temperatur von 6O0C ausgesetzt.A value obtained by settling and filtration of a Umlaufaluminatlösung from the Bayer process is subjected to a Sodarückstand Repulpation with water within 8 hours at a temperature of 6O 0 C.
Par.n wird die erhaltene Lösung von dem im Wasser nicht aufgelösten Rückstannd abfiltriert Das gewonnene Filtrat hat islgende Zusammensetzung in g/I: Natriumoxid 246; Aluminiumoxid 92; Gallium 0,4; Eisenoxid 0,04. In 601 des genannten Filtrates werden nach dem Verfahren wie im Beispiel 1 1,5 g/l Zink eingeführt. Dann wird difc Elektrolyse mittels Gleichstromes unter folgenden Elektrolysebedingungen: Kathodenstromdichte 400 A/m2, Temperatur 30° C, Spannung 3,4 V durchgeführt. Die Anoden sind aus Stahl IXI8H9T und die Kathoden aus Nickel hergestellt.The resulting solution is filtered off from the residue not dissolved in the water. The filtrate obtained has the following composition in g / l: Sodium oxide 246; Alumina 92; Gallium 0.4; Iron oxide 0.04. In 601 of the filtrate mentioned, 1.5 g / l of zinc are introduced according to the procedure as in Example 1. Difc electrolysis is then carried out using direct current under the following electrolysis conditions: cathode current density 400 A / m 2 , temperature 30 ° C., voltage 3.4 V. The anodes are made of steel IXI8H9T and the cathodes are made of nickel.
Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden folgende Metalle, in Gew.-°/o, bezogen auf deren Ausgangsmengen abgeschieden:Gallium 75; Zink 98.Within an electrolysis time of 4 hours, the following metals, in% by weight, based on their Initial quantities deposited: gallium 75; Zinc 98.
5050
Die Entfernung des Niederschlages und dessen Verarbeitung auf das metallische Gallium werden wie im Beispiel I vorgenommen.The removal of the precipitate and its processing on the metallic gallium are carried out as in Example I.
Die Goüamtmenge an dem gewonnenen Gallium betrug 18 g,The total amount of gallium obtained was 18 g,
Die Zusammensetzung des gewonnenen metallischen Gallium:; ist ähnlich wie im Beispiel 1.The composition of the extracted metallic gallium :; is similar to example 1.
Eine Umlaufaluminatlösung aus dem Bayer-Prozeß einer ähnlichen wie im Beispiel 1 Zusammensetzung, jedoch mit keinem Vanadingehalt wird mit Wasser in einem Volmmenverhältnis von 1 :032 verdünnt. Dann werden in 601 der auf 100° C erwärmten Lösung unter Rühren 4.3 g Bleioxid eingeführt. Die erhaltene Lösung der Zusammensetzung in g/l: Natriumoxid 250; Aluminiumoxid! 112; Siliziumdioxid 0,72; Eisenoxid 0,008; organisch«: Stoffe 3.14; Gallium 035 und Blei 0.7 (ein 2facher Überschuß, bezogen auf Gallium) wird der Elektrolyse, ähnlich wie im Beispiel 1 ausgesetzt. Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden folgende Metalle, in Gew.-%, bezogen auf deren Ausgangsmengen abgeschieden: Gallium 69, Blei 95. Der gewonnene elektrolytische Niederschlag wird von der Kathode auf mechanischem Wege entfernt, und die Lösung wird nach der Elektrolyse mit einer Blei-Restkonzentration von O.OOfi g/1 in die Tonerdeproduktion rückgeführt.A circulation aluminate solution from the Bayer process of a composition similar to that in Example 1, however with no vanadium content is diluted with water in a volume ratio of 1: 032. then are in 601 of the heated to 100 ° C solution under Stirring 4.3 g of lead oxide introduced. The resulting solution of the composition in g / l: sodium oxide 250; Aluminum oxide! 112; Silicon dioxide 0.72; Iron oxide 0.008; organic «: substances 3.14; Gallium 035 and lead 0.7 (a 2-fold Excess, based on gallium) is subjected to electrolysis, similar to that in Example 1. Within an electrolysis time of 4 hours, the following metals, in wt .-%, based on their starting quantities deposited: gallium 69, lead 95. The electrolytic precipitate obtained is from the cathode on removed mechanically, and the solution is after the electrolysis with a residual lead concentration of O.OOfi g / 1 returned to alumina production.
Der elektronische Niederschlag wird in 3 1 der au 603C erwärmten Schwefelsäue mit einer Konzentration von 210 g/l aufgelöst. Der ausgefällte bleihaltige Niederschlag; wird durch Filtrieren abgetrennt, und die Lösung wird mit einer 5%igen Ammoniaklösung zum Ausfällen eines Galliumhydroxides neutralisiert. Das GaIIiumhydroxid wird in 3 I der Ätznatronlösung mit einer Konzentration von 150 g/l, bezogen au Natriumoxid, aufgelöüi;. Die erhaltene Lösung mit einer Galliumkonzentration von 4,4 g/l wird der Elektrolyse, ähnlich wie im Beispiel !.ausgesetzt.The electronic precipitate is dissolved in 3 l of the sulfuric acid heated to 60 3 C with a concentration of 210 g / l. The precipitated lead-containing precipitate; is separated by filtration, and the solution is neutralized with a 5% ammonia solution to precipitate a gallium hydroxide. The gallium hydroxide is dissolved in 3 l of the caustic soda solution with a concentration of 150 g / l, based on sodium oxide. The solution obtained, with a gallium concentration of 4.4 g / l, is subjected to electrolysis, similar to that in the example.
Die Gesamtmenge an dem gewonnenen Gallium betrug 12,3 g.The total amount of gallium recovered was 12.3 g.
Das hergestellte Metall enthält 99,98 Gew.-% GaIIi-The metal produced contains 99.98% by weight of GaIIi-
In 60 I einer ähnlich wie im Beispiel 1, jedoch mit keinem Vanadingehalt aufbereiteten Lösung werden 112 g Zinkoxid eingeführt. Die erhaltene Lösung der Zusammensetzung in g/l: ?--Jatriumoxid 250; Aluminiumoxid 112: Siliziumdioxid 0.72; Eisenoxid 0.008; organische Stoffe 3,14 Gallium 035 und Zink 1,5 (ein 43facher Überschuß, bezogen auf Gallium) wurde der Elektrolyse, ähnlich wie im Beispiel 1, jedoch mit einer Kathodensstroiridichte von 300 A/m2 bei einer Spannung von 3,4 V ausgesetzt112 g of zinc oxide are introduced into 60 l of a solution prepared similarly to Example 1, but with no vanadium content. The obtained solution of the composition in g / l:? - sodium oxide 250; Alumina 112: silica 0.72; Iron oxide 0.008; Organic substances 3.14 gallium 035 and zinc 1.5 (a 43-fold excess, based on gallium) were subjected to electrolysis, similar to Example 1, but with a cathode current density of 300 A / m 2 at a voltage of 3.4 V.
Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden folgende Metalle, in Gew.-%, bezogen auf deren Ausgang.smengen, abgeschieden: Gallium 46, Zink 95. Der gewonnene Niederschlag wird von den Kathoden entferni: und ähnlich wie im Beispiel 1 auf Gallium verarbeitet. Within an electrolysis time of 4 hours, the following metals, in wt .-%, based on their Initial quantities, deposited: gallium 46, zinc 95. The precipitate obtained is removed from the cathodes and processed onto gallium in a manner similar to that in Example 1.
Die CSiisamtmenge an dem gewonnenen Gallium betrug 9,! £;. Die Zusammensetzung des hergestellten metallischen Galliums ist ähnlich wie im Beispiel 1.The total amount of gallium recovered was 9 ,! £ ;. The composition of the manufactured metallic Gallium is similar to Example 1.
Beispiel 10Example 10
Eine Umlaufaluminatlösung und eine Mutteralumi· natlösung aus dem Bayer-Prozeß der Zusammensetzungen, welche jeweils in den Beispielen 1 und 2 angegeben sind, jedoch mit keinem Vanadingehalt, werden in einem Volumenverhältnis von 0,56 :0,44 vermischt. Dann werden in 601 der aufbereiteten Lösung 119 g Zinkoxid eingeführt. Die erhaltene Lösung der Zusammenset· zung in g/l: Natriumoxid 250; Aluminiumoxid 110; Siliziumdioxid 0,63; Eisenoxid 0,012; organische Stoffe 3,02, Gallium 032 und Zink 1,6 (ein 5facher Überschuß, bezogen auf Gallium) wird der Elektrolyse mittels Gleichstromes unter folgenden Elektrolysebedingungen aus· gesetzt: Kathodenstromdichte 700 A/m2, Spannung 3,9 V, Temperatur 3O0C. Die Anoden sind aus Nickel und die Kathoden aus Blei hergestellt.A circulating aluminate solution and a mother aluminate solution from the Bayer process of the compositions which are specified in Examples 1 and 2, but with no vanadium content, are mixed in a volume ratio of 0.56: 0.44. Then 119 g of zinc oxide are introduced into 601 of the prepared solution. The resulting solution of the composition in g / l: sodium oxide 250; Alumina 110; Silicon dioxide 0.63; Iron oxide 0.012; organic substances 3.02, gallium and zinc 032 1.6 (a 5-fold excess, based on gallium) electrolysis using direct current electrolysis under the following conditions from · is set: Cathode current density 700 A / m 2, voltage 3.9 V, temperature 3O 0 C. The anodes are made of nickel and the cathodes are made of lead.
Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden aus der Lösung folgende Metalle, in Gew.-%, bezoeen auf deren Ausgangsmengen, abgeschieden: Gallium 70; Zink 98. Die Entfernung des Niederschlages und dessen Verarbeitung auf metallisches Gallium werden ähnlich wie im Beispiel 1 durchgeführt.The following metals, in% by weight, were obtained from the solution within an electrolysis time of 4 hours on their initial quantities, deposited: gallium 70; Zinc 98. The removal of the precipitate and Its processing on metallic gallium are carried out in a manner similar to that in Example 1.
Die Gesamtmenge an dem gewonnenen Gallium betrug 12,7. Das hergestellte Metall enthält, in Gew.-%: Gallium 94,788; Zink 5.2; Blei UO-2; Kupfer 1.10-': Aluminium 110-J. Andere Beimengungen konnten nicht nachgewiesen werden. Nach der Behandlung des hergestellten metallischen Galliums mit Salzsäure, die mit Wasser in einem Volumenverhältnis von 1 :2 verdünnt worden ist, bei einer Temperatur von 60;C, enthält es 99,988 Gew.-% Gallium.The total amount of gallium recovered was 12.7. The metal produced contains, in% by weight: gallium 94.788; Zinc 5.2; Lead UO- 2 ; Copper 1.10- ': aluminum 110- J. No other admixtures could be detected. After treating the produced metallic gallium with hydrochloric acid diluted with water in a volume ratio of 1: 2 at a temperature of 60 ; C, it contains 99.988 wt% gallium.
Beispiel 11Example 11
Die Aufbereitung der Lösungen und die Elektrolyse werden ähnlich wie im Beispiel 10 durchgeführt: die Elektrolyse wird jedoch bei einer Temperatur von 37° C und einer Spannung von 3,7 V vorgenommen. Die Anöden sind aus Nickel und die Kathoden aus Stahl IX18H9T hergestellt. Die Kathoden wurden mit Wasser gekühlt.The preparation of the solutions and the electrolysis are carried out similarly to Example 10: the However, electrolysis is carried out at a temperature of 37 ° C and a voltage of 3.7 V. The anodes are made of nickel and the cathodes are made of IX18H9T steel. The cathodes were filled with water chilled.
Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden folgende Metalle, in Gew.-%, bezogen auf deren Ausgangsmengen, abgeschieden: Gallium 65, Zink 97.Within an electrolysis time of 4 hours, the following metals, in wt .-%, based on their Initial quantities, deposited: gallium 65, zinc 97.
Der gewonnene Niederschlag wird von den Kathoden entfernt und ähnlich wie im Beispiel 1 auf Gallium verarbeitet.The precipitate obtained is removed from the cathodes and similar to Example 1 on gallium processed.
Die Gesamtmenge an gewonnenen Gallium betrug 11,9 g. Die Zusammensetzung des hergestellten metallischen Galliums ist ähnlich wie im Beispiel 1.The total amount of gallium recovered was 11.9 g. The composition of the manufactured metallic Gallium is similar to Example 1.
Beispiel 12Example 12
In 601 einer Mutteraluminatlösung aus dem Bayer-Prozeß mit der im Beispiel 2 angegebenen Zusammensetzung wird Zink in einer Menge von 1,9 g/l (ein lOfacher Überschuß bezogen auf Gallium) eingeführt, und die Elektrolyse wird mittels Gleichstromes unter folgenden Elektrolysebedingungen durchgeführt: Kathodenstromdichte 550 A/m2, Spannung 4,1 V.Temperatur 28° C. Die Anoden sind aus Stahl IX18H9T und die Kathoden aus Titan hergestellt.In 601 of a mother aluminate solution from the Bayer process with the composition given in Example 2, zinc is introduced in an amount of 1.9 g / l (a tenfold excess based on gallium), and the electrolysis is carried out by means of direct current under the following electrolysis conditions: cathode current density 550 A / m 2 , voltage 4.1 V. Temperature 28 ° C. The anodes are made of steel IX18H9T and the cathodes are made of titanium.
Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden aus der Lösung folgende Metalle, in Gew.-°/o, bezogen auf deren Ausgangsmengen, abgeschieden: Gallium 51, Zink 97.The following metals, in% by weight, were obtained from the solution within an electrolysis time of 4 hours on their initial quantities, deposited: gallium 51, zinc 97.
Die Entfernung des Niederschlages und dessen Verarbeitung auf das metallische Gallium wurden, ähnlich wie im Beispiel !,durchgeführt.The removal of the precipitate and its processing on the metallic gallium were similar as in the example!
Die Gesamtmenge an dem gewonnenen Gallium betrug 5,5 g. Die Zusammensetzung des hergestellten metallischen Galliums ist ähnlich wie im Beispiel 1.The total amount of gallium recovered was 5.5 g. The composition of the manufactured metallic Gallium is similar to Example 1.
Beispiel 13Example 13
10 I einer ähnlich wie im Beispiel 10 aufbereiteten Lösung werden der Elektrolyse mittels pulsierenden Stromes (Ausschaltzeit des Stromes 0,5 sek, Umschaltfrequenz: eine Umschaltung in der Minute) unter folgenden Elektrolysebedingungen ausgesetzt: Kathodenstromdichte 650 A/m2, Spannung 3,8 V, Temperatur 300C. Die Anoden sind aus Stahl IXI8H9T und die Kathoden aus Nickel hergestellt. Die Kathoden wurden mit Wasser abgekühlt. Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden aus den Lösungen folgende Metalle, in Gew.-%, bezogen auf deren Ausgangsrnenge, abgeschieden: Gallium «2, Zink 9b.10 l of a solution prepared similarly as in Example 10 are subjected to electrolysis by means of pulsing current (switch-off time of the current 0.5 sec, switching frequency: one switch per minute) under the following electrolysis conditions: cathode current density 650 A / m 2 , voltage 3.8 V. , Temperature 30 0 C. The anodes are made of steel IXI8H9T and the cathodes are made of nickel. The cathodes were cooled with water. Within an electrolysis time of 4 hours, the following metals were deposited from the solutions, in% by weight, based on their initial quantity: gallium 2, zinc 9b.
Die Entfernung des Niederschlags und dessen Verarbeitung auf das metallische Gallium betrug 2,49 g.The removal of the precipitate and its processing on the metallic gallium was 2.49 g.
Die Zusammensetzung des hergestellten metallischen Galliums ist ähnlich wie im Beispiel 1.The composition of the metallic gallium produced is similar to that in Example 1.
Beispiel 14Example 14
10 I einer ähnlich wie im Beispiel 10 aufbereiteten Lösung werden der Elektrolyse mittels umkehrbaren Stromes (Zeit der Anodenpolarisation: 0,2 sek, Umschaltfrenuenz: 4 Umschaltungen in der Minute) ausgesetzt. Die Hlektrolysebedingungen und das Elektrodenmaterial sind ähnlich wie im Beispiel 13.10 l of a solution prepared similarly to example 10 are subjected to electrolysis by means of a reversible current (Time of anode polarization: 0.2 sec, switching frequency: 4 switchings per minute). The electrolysis conditions and the electrode material are similar to example 13.
Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden wurden aus der Lösung folgende Metalle, in Gew.-°/o, bezogen auf deren Ausgangsmengen abgeschieden: Gallium 75, Zink 98.The following metals, in% by weight, were obtained from the solution within an electrolysis time of 4 hours deposited on their initial quantities: gallium 75, zinc 98.
Die Entfernung des Niederschlages und dessen Verarbeitung auf das metallische Gallium werden ähnlich wie im Beispiel 1 durchgeführt.The removal of the precipitate and its processing on the metallic gallium are carried out in a manner similar to that in Example 1.
Die Gesamtmenge an dem gewonnenen Gallium betrug 2.28 g.The total amount of gallium recovered was 2.28 g.
Das hergestellte Metall enthält in Gew.-%: Gallium 95.996: Zink 4.0; Blei UO-3; Kupfer I1IO-3; Aluminium 1,10J; Eisen 1.10—3; andere Beimengungen sind nicht nachgewiesen.The metal produced contains in% by weight: gallium 95.996: zinc 4.0; Lead UO- 3 ; Copper I 1 IO- 3 ; Aluminum 1.10 J ; Iron 1.10- 3; no other admixtures have been detected.
Nach einer Behandlung des hergestellten metallischen Galliums mit Salzsäure, die mit Wasser in einem Volumenverhältnis von 1 :2 verdünnt ist, bei einer Temperatur von 6O0C, enthält es 99,996 Gew.-°/o Gallium.After a treatment of the metal gallium produced using hydrochloric acid, with water in a volume ratio of 1: 2 is diluted, at a temperature of 6O 0 C, it includes 99.996 wt ° / o gallium.
Beispiel 15Example 15
tine Umlaufaluminatlösung aus dem Bayer-Prozeß der Zusammensetzung in g/I: Natriumoxid 310; Aluminiumoxid 138; Siliziumdioxid OB Eisenoxid 0,019; organische Stoffe 3,89; Sulfidschwefel 147; Sulfitschwefel 0,92; Thiosulfatschwefel 2,19 Gallium 0,43 wird mit Wasser in einem Volumenverhältnis von 1 :032 verdünnt Dann werden in 1001 der auf 90° C erwärmten Lösung unter Rühren 609 g Zinkoxid eingeführt; davon werden 302 g zur Bindung des Sulfidschefels in der Augangslösung und 89 g zur Bindung des sekundären Sulfidschwefels verbraucht, der während der Elektrolyse bei der Zersetzung des Thiosulfatschwefels gebildet wird. Die übrige Menge an Zinkoxid, und zwar 2i8 g, werden für die elektroiytische Abscheidung von Gallium verbrauchttine circulating aluminate solution from the Bayer process with the composition in g / l: sodium oxide 310; Alumina 138; Silicon dioxide OB iron oxide 0.019; organic matter 3.89; Sulfide sulfur 147; Sulfite sulfur 0.92; Thiosulfate sulfur 2.19 Gallium 0.43 is diluted with water in a volume ratio of 1: 032. Then 609 g of zinc oxide are introduced into 1001 of the solution heated to 90 ° C. with stirring; 302 g of this are used to bind the sulphide sulfur in the initial solution and 89 g to bind the secondary sulphide sulfur, which is formed during the electrolysis when the thiosulphate sulfur is decomposed. The remaining amount of zinc oxide, namely 28 g, is used for the electrolytic deposition of gallium
1010
Die nach der Abtrennung des Zinksulfidrückstandes erhaltene Lösung der Zusammensetzung in g/l: Natriumoxid 253; Aluminiumoxid 112; Siliziumdioxid 0,72; Eisenoxid 0,008; organische Stoffe 3,14 Thiosulfatschwefel 1,76; Sulfitschwefel 0,70; Gallium 0,35 und Zink 2,46 wird in einer Menge von 60 I zur Elektrolyse geleitet.The solution of the composition obtained after separation of the zinc sulfide residue in g / l: sodium oxide 253; Alumina 112; Silicon dioxide 0.72; Iron oxide 0.008; organic matter 3.14 thiosulphate sulfur 1.76; Sulfite sulfur 0.70; Gallium becomes 0.35 and zinc becomes 2.46 sent to electrolysis in an amount of 60 l.
Die Elektrolyse wird mittels Gleichstroms unter folgenden Elektrolysebedingungen durchgeführt: Kathodenstromdichte 400 Im2, Spannung 3,8 V, Temperatur 35°C. Die Anoden sind aus Nickel und die Kathoden aus Stahl IXI8H9T hergestellt.The electrolysis is carried out using direct current under the following electrolysis conditions: cathode current density 400 Im 2 , voltage 3.8 V, temperature 35.degree. The anodes are made of nickel and the cathodes are made of IXI8H9T steel.
Innerhalb einer Elektrolysezeit von 4 Stunden werden folgende Metalle, in Gew.-%, bezogen auf deren Ausgangsmengen abgeschieden: Gallium 52, Zink 92. Der gewonnene elektrolytische Niederschlag wird von der Kathode, ähnlich wie im Beispiel 1, er.Jernt und auf Gallium verarbeitet.Within an electrolysis time of 4 hours, the following metals, in wt .-%, based on their Initial quantities deposited: gallium 52, zinc 92. The electrolytic precipitate obtained is of The cathode, similar to Example 1, is er.Jernt and processed on gallium.
Die Gesamtmenge an dem gewonnenen Gallium betrug 10,3 g. Die Zusammensetzung des hergestellten metallischen Galliums iit ähnlich wie im Beispiel 1.The total amount of gallium recovered was 10.3 g. The composition of the manufactured metallic gallium is similar to that in Example 1.
Nach dem Absetzen wird die verbrauchte Lösung, die während der Elektrolyse von den Beimengungen der Verbindungen von dem mehrwertigen Schwefel und Eisen gereinigt worden ist, und die eine Zusammensetzung in g/l: Natriumoxid 225; Aluminiumoxid 112; Siliziumdioxid 0,72; Eisenoxid 0,001; organische Stoffe 2,90; Sulfidschwefel 0,07; Sulfitschwefel 0,45; Thiosulfatschwefel 0,42; Gallium 0,17 und Zink 0,007 aufweist, in die Tonerdeproduktion rückgeführt.After settling, the used solution is removed from the admixtures of the electrolysis Compounds of the polyvalent sulfur and iron have been purified, and the one composition in g / l: sodium oxide 225; Alumina 112; Silicon dioxide 0.72; Iron oxide 0.001; organic matter 2.90; Sulfide sulfur 0.07; Sulphite sulfur 0.45; Thiosulfate sulfur 0.42; Gallium 0.17 and zinc 0.007, returned to alumina production.
3030th
4040
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