CH675883A5 - - Google Patents
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- CH675883A5 CH675883A5 CH1155/88A CH115588A CH675883A5 CH 675883 A5 CH675883 A5 CH 675883A5 CH 1155/88 A CH1155/88 A CH 1155/88A CH 115588 A CH115588 A CH 115588A CH 675883 A5 CH675883 A5 CH 675883A5
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Description
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CH 675 883 A5
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Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Flüssig-Fiüssig-Extraktion von Gallium aus der Natriumalu-minatlauge der Tonerde-Produktion nach dem Bay-er-Prozess, mit Hilfe einer organischen Phase, die aus substituiertem Hydroxychinolin und einem organischen Lösungsmittel zusammengesetzt ist, wobei ausser Gallium auch Natrium und Aluminium in die organische Phase übertreten.
Nach dem bekannten Bayer-Prozess zur Herstellung von Aluminiumoxid aus Aluminiummineralien (Bauxiten) werden letztere bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck mit Natronlauge aufgeschlossen. Aus der Natriumaluminatlauge lässt sich Aiumi-niumhydroxid ausfällen, das anschliessend zu AI2O3 (Tonerde) gebrannt wird.
Bei diesem Verfahren reichert sich in der Natriumaluminatlauge das Gallium, das im Bauxit enthalten ist, an.
Bei der Extraktion von Gallium aus dieser Lauge werden unter anderem grössere Mengen von Natrium extrahiert. Die Mengenverhältnisse variieren sehr stark. Sie sind einerseits von der Zusammensetzung der Natriumaluminatlauge und andererseits von Konzentration und Art des substituierten Hy-droxychinolins, des organischen Lösungsmittels und allfälliger Zusätze abhängig.
Typische Konzentrationsverhältnisse in der organischen Phase von Natrium / Aluminium / Gallium sind 250/25/1.
Aufgrund dieser Verhältnisse verliert der Bayer-Prozess Natronlauge, die wieder ersetzt werden muss.
Bei bekannten Prozessen wird ausser Gallium und Aluminium auch Natrium mittels Säuren gestrippt, was einerseits korrosionsbeständige Apparaturen und andererseits einen hohen Säureverbrauch erfordert.
Solche Prozesse sind beispielsweise aus der DE-PS 2 530 880, der DE-OS 2 743 475 und der EP-OS 0 145 659 bekannt.
Bei einem dieser Prozesse soll die beladene organische Extraktionsmittellösung in einer ersten Stufe mittels einer schwach konzentrierten starken Säure gestrippt werden, wobei als Abfallprodukt eine Säurelösung anfällt, die Natrium- und Aluminiumsalze enthält. Diese Lösung wird von der organischen Phase abgetrennt. Anschliessend wird in einer weiteren Stufe die organische Phase mit einer stärkeren konzentrierten Säure gestrippt, wobei als Zwischenprodukt eine saure Lösung von Galliumsalz anfällt, die geringe Mengen von Natrium- und Aluminiumsalzen enthält.
Bei einem weiteren bekannten Prozess soll in einer ersten Stufe aus der beladenen, organischen Extraktionsmittellösung mittels Salzsäure höherer Konzentration Natrium und Aluminium gestrippt werden, wobei Gallium durch Komplexbildung in der organischen Phase verbleibt. Nach Abtrennung der salzbeladenen Säure wird in einer zweiten Stufe das Gallium aus der organischen Phase mittels ver-dünnterer Salzsäure gestrippt. Die Galliumchloridlösung wird als Zwischenprodukt von der organischen Phase abgetrennt.
Schliesslich soll gemäss einem dritten bekannten Prozess in einer Stufe aus der beladenen organischen Extraktionsmittellösung mittels starker Säure Gallium, Natrium und Aluminium gleichzeitig gestrippt werden, wobei als Zwischenprodukt eine saure Lösung anfällt, die Gallium-, Natrium- und Aluminiumsalze enthält.
Bei allen genannten Prozessen kann das Zwischenprodukt in an sich bekannter Weise weiter gereinigt und das Gallium gewonnen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Prozesse zu vereinfachen und wirtschaftlicher zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Massnahmen gelöst.
Überraschend zeigte es sich bei der Erfindung, dass das Natrium selektiv schon mit Wasser ausgewaschen werden kann.
Diese Wäsche verläuft im Gegensatz zu den bekannten Verfahren nicht mit Hilfe eines stark korrosiven Mediums, wodurch die für den Waschpro-zess erforderlichen Einrichtungen nicht aus einem säurebeständigen Material ausgeführt sein müssen.
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, dass mit wenig Wasser - eventuell im Gegenstrom - gewaschen wird, derart, dass die gewonnene Natronlauge eine so hohe Konzentration aufweist, dass sie wieder in den Bayer-Prozess zurückgeführt werden kann.
Aufgrund der Auswaschung des Natriums in einer ersten Stufe, d.h. anschliessend an die Extraktion aus der Natriumaluminatlösung mit Hilfe des genannten organischen Extraktionsmittels, werden in den anschliessenden, weiteren Prozessstufen die Mengenströme und damit die hierzu benötigten Apparaturen kleiner.
Je nach den Prozessbedingungen wird auch der Säureverbrauch bis zur Gewinnung des Zwischenproduktes wesentlich reduziert.
In dem Fall, dass die Säure nach der weiteren Isolierung des Galliums nicht durch alkalische Abwässer des Bayer-Prozesses neutralisiert werden kann, sind je nach Anfall von Säure noch erhebliche Mengen von Neutralisationschemikalien einzusetzen, oder es ist eine Säure-Rückgewinnungsan-lage zu erstellen.
Claims (2)
1. Verfahren zur Flüssig-Flüssig-Extraktion von Gallium aus der Natriumaluminatlauge der Tonerde-Produktion nach dem Bayer-Prozess, mit Hilfe einer organischen Phase, die aus substituiertem Hydroxychinolin und einem organischen Lösungsmittel zusammengesetzt ist, wobei ausser Gallium auch Natrium und Aluminium in die organische Phase übertreten, dadurch gekennzeichnet, dass vor weiteren Stripp- und Trennstufen zur Gewinnung von Gallium in einer ersten Wasch-Stufe die mit Gallium, Natrium und Aluminium beladene organische Phase mit Wasser in Kontakt gebracht wird, wobei das Natrium zum grössten Teil in Natronlauge umgewandelt
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Natronlauge in den Bayer-Prozess rezirkuliert wird.
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CH 675 883 A5
wird, die man anschliessend von der organischen Phase abtrennt.
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