CZ305118B6 - Production electrolysis of indium from insoluble indium oxalate - Google Patents
Production electrolysis of indium from insoluble indium oxalate Download PDFInfo
- Publication number
- CZ305118B6 CZ305118B6 CZ2014-114A CZ2014114A CZ305118B6 CZ 305118 B6 CZ305118 B6 CZ 305118B6 CZ 2014114 A CZ2014114 A CZ 2014114A CZ 305118 B6 CZ305118 B6 CZ 305118B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- cas
- indium
- oxalate
- anolyte
- catholyte
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Technické řešení se týká produkční elektrolýza india z nerozpustného šťavelanu inditého. V současné době při nejrůznějších recyklacích a separacích materiálů s obsahem india vzniká nerozpustný šťavelan inditý. Nerozpustnost šťavelanu inditého má řadu výhod, nej výraznější výhodou je snadná odseparovatelnost pevného šťavelanu inditého ze zpracovávaného roztoku. Pro další využití je však nutné šťavelan inditý převést na některou z jeho rozpustných solí. Nejčastěji se jedná o chlorid inditý, jenž vyniká vysokou rozpustností a lze tak z něj velice snadno získat kovové indium v procesu produkční elektrolýzy.The invention relates to the production electrolysis of indium from insoluble indium oxalate. At present, various recycled and separated materials containing indium form insoluble indium oxalate. The insolubility of indium oxalate has a number of advantages, the most significant advantage being the easy separability of solid indium oxalate from the solution to be treated. However, for further utilization, it is necessary to convert indium oxalate to one of its soluble salts. Most often it is indium chloride, which excels in its high solubility and so it is very easy to obtain metal indium in the production electrolysis process.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
V současné době lze pozorovat zvýšený nárůst poptávky po indiu a galiu.At present, there is an increase in demand for indium and gallium.
V případě india se jedná o použití tohoto kovu, coby dopující přísady pro výrobu polovodičů typu P. Mnohem významnější je přitom dopování arsenidů, než křemíku, kdy tyto polovodiče slouží k výrobě ultrarychlých tranzistorů pro systémy s rychlou odezvou. Další uplatnění nalézá při výrobě LED osvětlení, kdy vzhledem k současnému trendu v úsporách spotřebovávané energie lze do budoucna předpokládat jeho masivní rozvoj, protože LED osvětlení se vyznačuje nejvyšší účinností přeměny elektrické energie na světlo ze současných běžně dostupných zařízení. Nejvýznamnějším využitím indiajsou však jeho oxidy s oxidy cínu, jenž nacházejí uplatnění při výrobě LCD a dotykových displejů. Dalším využitím india jsou jednak termistory a dále elektroluminiscenční lampy. V poslední době nalézá indium uplatnění při výrobě fotovoltaických panelů, kdy slitina měď-indium-diselenid slouží coby aktivní vrstva zodpovědná za přeměnu sluneční energie na elektrickou. Zde existuje velký potenciál použití india, protože může nahradit arsenid galia, jehož použití je problematické právě z důvodu obsahu arzenu.Indium is the use of this metal as a dopant for the production of P-type semiconductors. Arsenide doping is much more important than silicon, which is used to produce ultra-fast transistors for fast response systems. Another application is found in the production of LED lighting, where, given the current trend in energy savings, it can be expected in the future its massive development, because LED lighting is characterized by the highest efficiency of converting electricity into light from currently available devices. Indium's most important uses, however, are its oxides with tin oxides, which are used in the manufacture of LCD and touch displays. Another use of indium are thermistors and electroluminescent lamps. Recently, indium has been used in the production of photovoltaic panels, where the copper-indium-diselenide alloy serves as the active layer responsible for converting solar energy into electrical energy. There is a great potential for using indium because it can replace gallium arsenide, whose use is problematic precisely because of the arsenic content.
Slitina obsahující 49 % india a 51 % cínu se používá coby pájka pro pájení polovodičů za nízkých teplot. V leteckém průmyslu jsou povlaky india, používány k ochraně ložisek leteckých motorů před abrazí a korozí. Vysoká odolnost india proti korozi je dále využívána při výrobě odrazových vrstev v optice, kdy indium vykazuje vyšší korozní odolnost než běžně používané stříbro.An alloy containing 49% indium and 51% tin is used as a solder for brazing semiconductors at low temperatures. In the aerospace industry, indium coatings are used to protect aircraft engine bearings from abrasion and corrosion. The high corrosion resistance of indium is further utilized in the production of reflective layers in optics where indium exhibits a higher corrosion resistance than commonly used silver.
Rtuť v klasických teploměrech může být nahrazena slitinou Galinstan (Galium-Indium-Cín), jenž obsahuje 24 % india a 72 % galia a 2 % cínu.Mercury in conventional thermometers can be replaced by Galinstan (Galium-Indium-Tin) alloy, which contains 24% indium and 72% gallium and 2% tin.
Velmi specifickou aplikací india je použití kovového india coby těsnění technologických komponent v chemickém a jaderném průmyslu. Zde se využívá jednak jeho nízkého bodu tání 429,8 K a vysokého bodu varu 2353,2 K, ale i faktu že vnitřní krystalová struktura kovu je působícím tlakem deformována zcela specifickým způsobem. Těsnění zhotovená z india využívají možnosti, takzvané „autoopravy“ kdy při teplotě blízké teplotě tání dochází k samovolnému opravení případných defektů. Výhoda india je, že již při teplotách blízkých 429,8 K. dochází k „autoopravě“ těsnění z india a přitom se stále jedná o teplotu nižší, než je teplota degradace těsnění vyrobených z fluoropolymerů.A very specific application of indium is the use of indium metal as a seal for technological components in the chemical and nuclear industries. Here, the low melting point of 429.8 K and the high boiling point of 2353.2 K are utilized, as well as the fact that the inner crystal structure of the metal is deformed in a specific way by the applied pressure. Seals made of indium make use of the so-called "auto repair" option, where at a temperature close to the melting point, any defects are repaired spontaneously. The advantage of indium is that even at temperatures close to 429.8 K. india seals are "auto-repaired" and still at a temperature lower than the degradation temperature of seals made of fluoropolymers.
Indium je primárně produkováno jako druhotný kov při výrobě hliníku a zinku, ale vzhledem kjeho rostoucímu uplatnění, narůstá jeho produkce z recyklace odpadů. Jak již bylo uvedeno výše, indium je buď součástí polymetalických rud, nebo představuje jednu z minoritních příměsí v rudě. Hlavními rudami, ze kterých je možné získat indium, jsou galenit PbS, sfalerit ZnS a chalkopyrit CuFeS2. Z těchto rud jsou primárně oddělovány drahé kovy jako je zlato, stříbro a platinové kovy, kdy typický obsah stříbra v galenitu je 1 % Ag2S v galenitovém koncentrátu.Indium is primarily produced as a secondary metal in the production of aluminum and zinc, but due to its increasing use, its production from waste recycling is increasing. As mentioned above, indium is either part of the polymetallic ores or is one of the minor impurities in the ore. The main ores from which indium can be obtained are galenite PbS, sphalerite ZnS and chalcopyrite CuFeS 2 . Precious metals such as gold, silver and platinum metals are separated from these ores, with a typical silver content of galenite of 1% Ag 2 S in the galenite concentrate.
- 1 CZ 305118 B6- 1 GB 305118 B6
Vzhledem k nižší ceně india oproti těmto drahým kovům je tak indium z rudy získáváno až jako třetí kov.Due to the lower price of indium compared to these precious metals, indium is obtained from the ore only as a third metal.
Typickým příkladem je zpracování galenitu, kdy v prvním kroku dochází k oxidačnímu pražení sulfidu olovnatého za vzniku oxidu olovnatého a oxidu siřičitého. V druhém krokuje oxid olovnatý redukován elementárním uhlíkem, v tomto případě se jedná o koks. Ve třetím kroku je přidání zinku ke kovovému olovu a vytvoření takzvané stříbrné pěny, do které přechází stříbro, zinek a indium.A typical example is the treatment of galenite, in which, in a first step, lead sulphide is oxidized to give rise to lead oxide and sulfur dioxide. In the second step, lead oxide is reduced by elemental carbon, in this case coke. In the third step is the addition of zinc to the metal lead and the formation of a so-called silver foam into which silver, zinc and indium are transferred.
V dalším kroku dochází k vakuové destilaci taveniny stříbrné pěny, kdy zinek odchází ze sloučeniny ve formě par a kondensuje ve formě jehliček v kondenzačních jednotkách.In the next step, the silver foam melt is vacuum distilled, where the zinc leaves the compound in the form of vapors and condenses in the form of needles in condensation units.
Indium je ze získané slitiny stříbro-indium získáváno v průběhu rafinace stříbra, jenž probíhá rozpuštěním slitiny v kyselině chlorovodíkové. Při rafmaci stříbra vzniká sraženina chloridu stříbrného, jenž je dále zpracováván na kovové stříbro a v roztoku zůstává chlorid inditý. Chlorid inditý je následně na odparkách zakoncentrován a použit při produkční elektrolýze india. Zde je využíváno faktu, že chlorid inditý je snadno rozpustná sloučenina, jenž může být dávkována do elektrolyzéru, buď v pevné podobě, nebo v podobě roztoku. Tímto způsobem může být selektivní produkční elektrolýzou produkováno indium o čistotě až 99,97 %.Indium is obtained from the obtained silver-indium alloy during silver refining, which proceeds by dissolving the alloy in hydrochloric acid. During silver refining, a silver chloride precipitate is formed which is further processed into metallic silver and indium chloride remains in solution. The indium chloride is subsequently concentrated on the evaporators and used in the production electrolysis of indium. Here, it is utilized that indium chloride is an easily soluble compound that can be dosed into the electrolyzer, either in solid or solution form. In this way, indium with a purity of up to 99.97% can be produced by selective production electrolysis.
Jiné postupy využívají cementace india z roztoku kovovým hliníkem, kdy dochází k rozpouštění kovového hliníku a tvorbě jehliček kovového india, které však musí být dále rafinováno v procesu rafinační elektrolýzy.Other methods utilize the cementation of indium from the solution with metal aluminum, which dissolves the metal aluminum and forms metal indium needles, which, however, must be further refined in the refining electrolysis process.
Některé separační procesy využívají k odstranění india ze směsi kyselinou šťavelovou (CAS 144-62-7), jenž reaguje s indiem za vzniku šťavelanu inditého (CAS 5066-15-9). Šťavelan inditý je ve vodě špatně rozpustná sraženina, která musí být převedena na některou ze snadno rozpustných solí india jako je síran inditý (CAS 13464-82-9), nebo chlorid inditý (CAS 10025-828). Právě převedení šťavelanu inditého na některou z rozpustných solí india je další operací, která může být silně problematické, protože při ní musíme používat koncentrované roztoky kyselin v nadbytku.Some separation processes utilize oxalic acid (CAS 144-62-7), which reacts with indium to form indium oxalate (CAS 5066-15-9) to remove indium from the mixture. Indium oxalate is a poorly water-soluble precipitate which must be converted to an easily soluble salt of indium such as indium sulphate (CAS 13464-82-9) or indium chloride (CAS 10025-828). It is the conversion of indium oxalate to one of the soluble salts of indium is another operation that can be very problematic, since we must use concentrated solutions of acids in excess.
Problém omezené rozpustnosti šťavelanu inditého může být vyřešen pomocí přídavku silné minerální kyseliny do elektrolytu. V tomto případě jsou však problematické následné reakce, kdy po vyloučení kovového india dochází k oxidaci šťavelanového aniontu kyselinou sírovou, nebo kyselinou dusičnou. V případě použití kyseliny chlorovodíkové jsou produkty následných reakcí chlorované sloučeniny, jež jsou v některých případech karcinogenní.The problem of limited solubility of indium oxalate can be solved by adding a strong mineral acid to the electrolyte. In this case, however, the subsequent reactions in which the oxalate anion is oxidized with sulfuric acid or nitric acid after oxidation of the indium metal are problematic. If hydrochloric acid is used, the products of subsequent reactions are chlorinated compounds, which in some cases are carcinogenic.
Látka přidaná do elektrolytu za zvýšením jeho vodivosti silně ovlivňuje energetickou náročnost celého procesu. Část elektrické energie, totiž ztrácíme vlivem odporu elektrolytu, kdy se elektrická energie mění na pro nás nežádoucí teplo. Některé látky taktéž mohou změnit chemismus probíhajících reakcí, což má za následek nárůst potenciálu nutného pro úspěšné vyloučení india, jedná se především o kyselinu dusičnou, kdy přítomnost dusičnanových aniontů v elektrolytu zvyšuje minimální vložený potenciál nutný pro vylučování india o 3,9 V.The substance added to the electrolyte to increase its conductivity strongly influences the energy consumption of the whole process. That is, we lose some of the electric energy due to the resistance of the electrolyte, when the electric energy is transformed into unwanted heat for us. Some substances may also change the chemistry of the reactions, resulting in an increase in the potential required for the successful elimination of indium, especially nitric acid, where the presence of nitrate anions in the electrolyte increases the minimum inserted potential required for indium excretion by 3.9 V.
Jak již bylo uvedeno výše, indium je součástí polymetalických rud, kde je zastoupeno minoritně, z tohoto důvodu musíme aplikovat minimálně jeden separační krok. Existuje značné množství, výše popsaných způsobů produkce kovového india z polymetalických rud. V procesu separace je výhodné, pokud je sloučenina separovaného kovu jako jediná nerozpustná a všechny ostatní sloučeniny ostatních kovů jsou rozpustné, nebo naopak pokud je sloučenina separovaného kovu jako jediná rozpustná a sloučeniny všech ostatních kovů jsou nerozpustné. Tyto procesy se vyznačují jednoduchými aparáty a kladou menší nároky na obsluhu. Právě šťavelan inditý splňuje požadavek na nízkou rozpustnost ve vodných roztocích, kdy velké množství sloučenin obsahujících šťavelanový aniont a kationt jiného kovu je naopak rozpustných velmi dobře. Z tohoto důvodu seAs mentioned above, indium is a part of polymetallic ores, where it is present in minority, therefore we have to apply at least one separation step. There are a number of processes described above for producing indium metal from polymetallic ores. In the separation process, it is preferred that the separated metal compound is the only one insoluble and all other compounds of the other metals are soluble, or vice versa if the separated metal compound is the only soluble and the compounds of all other metals are insoluble. These processes are characterized by simple apparatuses and require less operator. Indium oxalate meets the requirement for low solubility in aqueous solutions, where a large number of compounds containing oxalate anion and other metal cation are, on the other hand, very soluble. For this reason,
-2CZ 305118 B6 separace india ze směsi kovů pocházejících ať již z kovových rud, nebo z recyklace, za pomoci kyseliny šťavelové jeví jako vysoce perspektivní cesta.The separation of indium from a mixture of metals originating either from metal ores or from recycling with oxalic acid appears to be a highly promising route.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Předmětem vynálezu je způsob produkce india ze špatně rozpustných sloučenin. Tyto sloučeniny bývají produkty různých separačních mezikroků.The present invention provides a process for producing indium from poorly soluble compounds. These compounds are products of various separation steps.
Problém špatné rozpustnosti šťavelanu inditého a nebezpečí následné oxidace popřípadě chlorace šťavelanového aniontu se podařilo vyřešit pomocí oddělení anolytu a katolytu katexovou membránou. Zde je využíváno skutečnosti, že šťavelan inditý je dobře rozpustný v kyselinách. Popisovaný proces, kdy šťavelan inditý je v pevné formě dávkován do katolytu v katodové komoře, který je okyselován protony migrujícími přes katexovou membránu, a tím umožňuje produkci kovového india i z omezeně rozpustných sloučenin india.The problem of poor solubility of indium oxalate and the risk of subsequent oxidation or chlorination of oxalate anion has been solved by separating the anolyte and the catholyte by a cation exchange membrane. Here, it is exploited that indium oxalate is well soluble in acids. The described process wherein indium oxalate is metered in solid form into a catholyte in a cathode chamber, which is acidified by protons migrating across a cation exchange membrane, thereby allowing the production of indium metal even from sparingly soluble indium compounds.
Na anodě dochází k rozkladu vody na vodík a kyslík. Kyslík odchází z anolytu v plynné formě v podobě bublinek. Vzniknuvší protony migrují směrem ke katodě, kdy jim v cestě stojí katexová membrána. Katexová membrána je semipermeabilní, tudíž je propustná pouze pro kationty. Tato membrána není propustná pro anionty, pro které tvoří dokonalý separátor katolytu a anolytu. Z důvodu zvýšení vodivosti anolytu je roztok obohacen o takzvaný nosný elektrolyt, kterým může být kyselina sírová nebo chlorovodíková. Kyselina přítomná v anolytu se probíhajících elektrodových reakcích neúčastní, ovšem je nutné zabránit jejímu kontaktu se šťavelanovými anionty, které by mohla oxidovat, nebo chlorovat za vzniku oxidu uhličitého, nebo chlorovaných organických sloučenin. Právě z důvodu zamezení kontaktu nosného elektrolytu v anolytu se šťavelanovými anionty je katolyt od anolytu oddělen katexovou membránou.At the anode, water breaks down into hydrogen and oxygen. Oxygen leaves the anolyte in gaseous form in the form of bubbles. The resulting protons migrate towards the cathode, with a cation exchange membrane in their path. The cation exchange membrane is semipermeable, thus permeable only to cations. This membrane is not permeable to anions for which it forms a perfect catholyte-anolyte separator. In order to increase the conductivity of the anolyte, the solution is enriched with a so-called carrier electrolyte, which may be sulfuric acid or hydrochloric acid. The acid present in the anolyte does not participate in the ongoing electrode reactions, but it must be prevented from contacting it with oxalate anions which could oxidize or chlorine to form carbon dioxide or chlorinated organic compounds. It is precisely to avoid contact of the carrier electrolyte in the anolyte with oxalate anions that the catholyte is separated from the anolyte by a cation exchange membrane.
Proton, jenž byl elektrickým polem transportován přes katexovou membránu z anolytu do katolytu, reaguje se šťavelanovými anionty nosného elektrolytu, což má za následek okyselování katolytu. Vlivem poklesu pH dochází k rozpouštění šťavelanu inditého, jenž je ve vodě za pH = 7 nerozpustný, kdy zdrojem šťavelanových aniontů je jak šťavelan sodný (CAS 62-76-0), tak šťavelan inditý. Místo šťavelanu sodného (CAS 62-76-0) lze použít také šťavelan draselný (CAS 583-52-8) nebo šťavelan lithný (CAS 553-91-3). Šťavelan sodný je do katolytu přidán za účelem zvýšení iontové vodivosti podobně jako kyselina do anolytu. Výhodou šťavelanu sodného je, že ve vodných roztocích dochází k jeho plné disociaci již při pH nižším než pH = 9. Potenciál vložený na elektrody elektrolyzéru neumožňuje redukci sodného kationtu na kovový sodík, jenž by okamžitě reagoval s přítomnou vodou za vzniku hydroxidu sodného a vodíku. Tento jev by měl za následek snížení proudové účinnosti celého procesu. Šťavelanový aniont reaguje s protony, jenž migrovaly skrz katexovou membránu, za vzniku dalšího podílu kyseliny šťavelové. Popsaný jev má za následek okyselování katolytu, jenž napomáhá dalšímu rozpouštění šťavelan inditého. Inditý kationt je elektrickým polem transportován ke katodě, kde dochází kjeho vyloučení z roztoku v podobě kovového india.The proton, which has been transported through the cation exchange membrane from the anolyte to the catholyte by an electric field, reacts with the oxalate anions of the carrier electrolyte, resulting in acidification of the catholyte. Due to the decrease in pH, indium oxalate dissolves, which is insoluble in water at pH = 7, with the source of oxalate anions being both sodium oxalate (CAS 62-76-0) and indium oxalate. Potassium oxalate (CAS 583-52-8) or lithium oxalate (CAS 553-91-3) may also be used in place of sodium oxalate (CAS 62-76-0). Sodium oxalate is added to the catholyte to increase ionic conductivity similar to the acid in the anolyte. The advantage of sodium oxalate is that it dissociates fully in aqueous solutions already at a pH lower than pH = 9. The potential deposited on the electrodes of the electrolyzer does not allow reduction of sodium cation to metallic sodium, which would react immediately with the water present to form sodium hydroxide and hydrogen. This phenomenon would result in reduced current efficiency of the entire process. The oxalate anion reacts with protons that have migrated through the cation exchange membrane to form an additional portion of oxalic acid. The described phenomenon results in acidification of the catholyte, which helps further dissolve the indium oxalate. The indium cation is transported by an electric field to the cathode, where it is discharged from the solution in the form of indium metal.
Vzhledem k rozkladu vody na anodě na kyslík a vodík, je nutné do anolytu dávkovat demineralizovanou vodu, aby nedošlo k přílišnému poklesu hladiny v anodové komoře.Due to the decomposition of water on the anode into oxygen and hydrogen, it is necessary to add demineralized water to the anolyte in order not to decrease the level in the anode chamber too much.
V katodové komoře vzniknuvší kyselina šťavelová je odebírána a vracena zpátky do technologie. Zde není problém se zbytkovými inditými kationty, protože při zvýšení pH, ke kterému dojde při dávkování roztoku kyseliny šťavelové s inditými kationty, dojde k opětovné tvorbě šťavelan inditého, jenž je s dalším podílem při separaci nově vzniknuvšího šťavelanu inditého zpět vracen do elektrolýzy.The oxalic acid formed in the cathode chamber is collected and returned to the technology. There is no problem with residual indium cations, since the increase in pH, which occurs when dosing the oxalic acid solution with indium cations, will indium oxalate re-formation, which is returned to the electrolysis with a further fraction of the newly formed indium oxalate.
Anoda je inertní tvořená, buď grafitem, nebo titanem, jehož povrch je opatřen platinovou vrstvou.The anode is inert made of either graphite or titanium, the surface of which is provided with a platinum layer.
-3 CZ 305118 B6-3 CZ 305118 B6
Katoda je tvořena titanem, jehož povrch je opatřen platinovou vrstvou. Kdy katoda musí být v pravidelných intervalech měněna za účelem odstranění vyloučeného india.The cathode is made of titanium, the surface of which is provided with a platinum layer. When the cathode must be changed at regular intervals in order to remove the excreted indium.
Katexová membrána může být jako homogenní, tak heterogenní, kdy závisí pouze na převodovém čísle, jenž by mělo být co nejbližší hodnotě jedna. V případě homogenních membrán se jedná o sulfonované fluoropolymery (CAS 31175-20-9). V případě heterogenních membrán se jedná o směs, kde jsou jednotlivé částice katexu (CAS 60177-39-1) spojeny polyethylenem (CAS 9002-88-4).The cation exchange membrane can be both homogeneous and heterogeneous, depending only on the transmission number, which should be as close as possible to one. Homogeneous membranes are sulfonated fluoropolymers (CAS 31175-20-9). In the case of heterogeneous membranes, it is a mixture in which the individual cation exchange particles (CAS 60177-39-1) are bonded with polyethylene (CAS 9002-88-4).
Objasnění výkresuClarification of the drawing
Obr. 1 představuje schéma elektrolyzéru pro proces produkční elektrolýzy india.Giant. 1 is a schematic of an electrolyzer for an indium production electrolysis process.
Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1Example 1
Anolyt obsahující jako nosný elektrolyt 20 % hmotn. HC1 (CAS 7647-01-0) a 80 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), katolyt obsahující jako nosný elektrolyt 5 % hmotn. šťavelanu sodného (CAS 62-76-0) a 95 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), dávkování šťavelanu inditého (CAS 5066-159) 80 g min1. Anoda i katoda tvořeny titanem (CAS 7440-32-6), jehož povrch je z důvodu zvýšení chemické odolnosti opatřen vrstvou platiny (CAS 7440-06-4), kdy plocha obou elektrod je 2 m2. Jako katexová membrána použita perfluorovaná sulfonovaná membrána (CAS 31175—20— 9)·Anolyte containing as carrier electrolyte 20 wt. % HCl (CAS 7647-01-0) and 80 wt. water (CAS 7789-20-0), catholyte containing as a carrier electrolyte 5 wt. % sodium oxalate (CAS 62-76-0) and 95 wt. Water (CAS 7789-20-0), Indium oxalate dosing (CAS 5066-159) 80 g min 1 . Both the anode and the cathode are made of titanium (CAS 7440-32-6), the surface of which is coated with platinum (CAS 7440-06-4) to increase chemical resistance, where the surface of both electrodes is 2 m 2 . Perfluorinated sulphonated membrane used as cation exchange membrane (CAS 31175—20- 9) ·
Při teplotě 20 °C a proudových hustotách 100 A m“2 dosahuje napětí na produkčním elektrolyzéru 6,45 V. Indium je produkováno kovové indium (CAS 7440-74-6) v množství 4,7 g min“1 o čistotě 99,992 % hmotn.At a temperature of 20 ° C and current densities of 100 A m 2 , the voltage at the production electrolyzer reaches 6.45 V. Indium is produced by indium metal (CAS 7440-74-6) in an amount of 4.7 g min -1 with a purity of 99.992% by weight .
Příklad 2Example 2
Anolyt obsahující jako nosný elektrolyt 20 % hmotn. HC1 (CAS 7647-01-0) a 80 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), katolyt obsahující jako nosný elektrolyt 5 % hmotn. šťavelanu sodného (CAS 62-76-0) a 95 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), dávkování šťavelanu inditého (CAS 5066—15— 9) 80 g min1. Anoda i katoda tvořeny titanem (CAS 7440-32-6), jehož povrch je z důvodu zvýšení chemické odolnosti opatřen vrstvou platiny (CAS 7440—06^1), kdy plocha obou elektrod je 2 m2. Jako katexová membrána použita perfluorovaná sulfonovaná membrána (CAS 31175—20— 9)·Anolyte containing as carrier electrolyte 20 wt. % HCl (CAS 7647-01-0) and 80 wt. water (CAS 7789-20-0), catholyte containing as a carrier electrolyte 5 wt. % sodium oxalate (CAS 62-76-0) and 95 wt. water (CAS 7789-20-0), dosage of indium oxalate (CAS 5066—15—9) 80 g min 1 . Both the anode and the cathode are made of titanium (CAS 7440-32-6), the surface of which is coated with platinum (CAS 7440-06- 1) to increase chemical resistance, where the surface of both electrodes is 2 m 2 . Perfluorinated sulphonated membrane used as cation exchange membrane (CAS 31175—20- 9) ·
Při teplotě 20 °C a proudových hustotách 200 A m“2 dosahuje napětí na produkčním elektrolyzéru 8,23 V. Indium je produkováno kovové indium (CAS 7440-74-6) v množství 9,5 g min1 o čistotě 99,991 % hmotn.At a temperature of 20 ° C and current densities of 200 A m 2 , the voltage at the production electrolyzer reaches 8.23 V. Indium is produced by indium metal (CAS 7440-74-6) in an amount of 9.5 g min 1 with a purity of 99.991 wt%.
Příklad 3Example 3
Anolyt obsahující jako nosný elektrolyt 20 % hmotn. HC1 (CAS 7647-01-0) a 80 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), katolyt obsahující jako nosný elektrolyt 5 % hmotn. šťavelanu sodného (CAS 62-76-0) a 95 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), dávkování šťavelanu inditého (CAS 5066—15— 9) 80 g min”1. Anoda i katoda tvořeny titanem (CAS 7440-32-6), jehož povrch je z důvodu zvýšení chemické odolnosti opatřen vrstvou platiny (CAS 7440—06^1), kdy plocha obou elektrod jeAnolyte containing as carrier electrolyte 20 wt. % HCl (CAS 7647-01-0) and 80 wt. water (CAS 7789-20-0), catholyte containing as a carrier electrolyte 5 wt. % sodium oxalate (CAS 62-76-0) and 95 wt. Water (CAS 7789-20-0), Indium oxalate dosing (CAS 5066—15—9) 80 g min ” 1 . Both the anode and the cathode are made of titanium (CAS 7440-32-6), the surface of which is coated with platinum (CAS 7440—06 ^ 1) to increase its chemical resistance, the surface of both electrodes being
-4CZ 305118 B6 m2. Jako katexová membrána použita perfluorovaná sulfonovaná membrána (CAS 31175—20— 9)·-4GB 305118 B6 m 2 . Perfluorinated sulphonated membrane used as cation exchange membrane (CAS 31175—20- 9) ·
Při teplotě 20 °C a proudových hustotách 300 A m 2 dosahuje napětí na produkčním elektrolyzéru 11,05 V. Indium je produkováno kovové indium (CAS 7440-74-6) v množství 14,2 g min1 o čistotě 99,987 % hmotn.At a temperature of 20 ° C and current densities of 300 A m 2 , the voltage at the production electrolyzer reaches 11.05 V. Indium is produced by indium metal (CAS 7440-74-6) in an amount of 14.2 g min 1 with a purity of 99.987% by weight.
Příklad 4Example 4
Anolyt obsahující jako nosný elektrolyt 20 % hmotn. HC1 (CAS 7647-01-0) a 80 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), katolyt obsahující jako nosný elektrolyt 5 % hmotn. šťavelanu sodného (CAS 62-76-0) a 95 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), dávkování šťavelanu inditého (CAS 5066—15— 9) 80 g min-1. Anoda i katoda tvořeny titanem (CAS 7440-32-6), jehož povrch je z důvodu zvýšení chemické odolnosti opatřen vrstvou platiny (CAS 7440-06-4), kdy plocha obou elektrod je 2 m2. Jako katexová membrána použita perfluorovaná sulfonovaná membrána (CAS 31175—20— 9)·Anolyte containing as carrier electrolyte 20 wt. % HCl (CAS 7647-01-0) and 80 wt. water (CAS 7789-20-0), catholyte containing as a carrier electrolyte 5 wt. % sodium oxalate (CAS 62-76-0) and 95 wt. Water (CAS 7789-20-0), Indium oxalate dosing (CAS 5066—15—9) 80 g min -1 . Both the anode and the cathode are made of titanium (CAS 7440-32-6), the surface of which is coated with platinum (CAS 7440-06-4) to increase chemical resistance, where the surface of both electrodes is 2 m 2 . Perfluorinated sulphonated membrane used as cation exchange membrane (CAS 31175—20- 9) ·
Při teplotě 20 °C a proudových hustotách 400 A m“2 dosahuje napětí na produkčním elektrolyzéru 14,62 V. Indium je produkováno kovové indium (CAS 7440-74-6) v množství 18,5 g min“1 o čistotě 99,987 % hmotn.At a temperature of 20 ° C and a current density of 400 A m 2 , the voltage at the production electrolyzer reaches 14.62 V. Indium is produced by indium metal (CAS 7440-74-6) in an amount of 18.5 g min -1 with a purity of 99.987% by weight. .
Příklad 5Example 5
Anolyt obsahující jako nosný elektrolyt 20 % hmotn. H2SO4 (CAS 7664-93-9) a 80 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), katolyt obsahující jako nosný elektrolyt 5 % hmotn. šťavelanu sodného (CAS 62-76-0) a 95 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), dávkování šťavelanu inditého (CAS 5066-15-9) 80 g min-1. Anoda i katoda tvořeny titanem (CAS 7440-32-6), jehož povrch je z důvodu zvýšení chemické odolnosti opatřen vrstvou platiny (CAS 7440-06^4), kdy plocha obou elektrod je 2 m2. Jako katexová membrána použita perfluorovaná sulfonovaná membrána (CAS 31175-20-9).Anolyte containing as carrier electrolyte 20 wt. % H 2 SO 4 (CAS 7664-93-9) and 80 wt. water (CAS 7789-20-0), catholyte containing as a carrier electrolyte 5 wt. % sodium oxalate (CAS 62-76-0) and 95 wt. Water (CAS 7789-20-0), Indium oxalate dosing (CAS 5066-15-9) 80 g min -1 . Both the anode and the cathode are made of titanium (CAS 7440-32-6), the surface of which is coated with platinum (CAS 7440-06 ^ 4) to increase chemical resistance, where the surface of both electrodes is 2 m 2 . A perfluorinated sulfonated membrane (CAS 31175-20-9) was used as a cation exchange membrane.
Při teplotě 20 °C a proudových hustotách 100 A m 2 dosahuje napětí na produkčním elektrolyzéru 6,21 V. Indium je produkováno kovové indium (CAS 7440-74-6) v množství 4,7 g min1 o čistotě 99,996 % hmotn.At a temperature of 20 ° C and a current density of 100 A m 2 , the voltage at the production electrolyzer reaches 6.21 V. Indium is produced by indium metal (CAS 7440-74-6) in an amount of 4.7 g min 1 with a purity of 99.996 wt%.
Příklad 6Example 6
Anolyt obsahující jako nosný elektrolyt 20 % hmotn. H2SO4 (CAS 7664-93-9) a 80 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), katolyt obsahující jako nosný elektrolyt 5 % hmotn. šťavelanu sodného (CAS 62-76-0) a 95 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), dávkování šťavelanu inditého (CAS 5066-15-9) 80 g min“1. Anoda i katoda tvořeny titanem (CAS 7440-32-6), jehož povrch je z důvodu zvýšení chemické odolnosti opatřen vrstvou platiny (CAS 7440-06-4), kdy plocha obou elektrod je 2 m2. Jako katexová membrána použita perfluorovaná sulfonovaná membrána (CAS 31175-20-9).Anolyte containing as carrier electrolyte 20 wt. % H 2 SO 4 (CAS 7664-93-9) and 80 wt. water (CAS 7789-20-0), catholyte containing as a carrier electrolyte 5 wt. % sodium oxalate (CAS 62-76-0) and 95 wt. Water (CAS 7789-20-0), Indium oxalate dosing (CAS 5066-15-9) 80 g min “ 1 . Both the anode and the cathode are made of titanium (CAS 7440-32-6), the surface of which is coated with platinum (CAS 7440-06-4) to increase chemical resistance, where the surface of both electrodes is 2 m 2 . A perfluorinated sulfonated membrane (CAS 31175-20-9) was used as a cation exchange membrane.
Při teplotě 20 °C a proudových hustotách 200 A m“2 dosahuje napětí na produkčním elektrolyzéru 8,01 V. Indium je produkováno kovové indium (CAS 7440-74-6) v množství 9,4 g min 1 o čistotě 99,993 % hmotn.At a temperature of 20 ° C and current densities of 200 A m 2 , the voltage at the production electrolyzer reaches 8.01 V. Indium is produced by indium metal (CAS 7440-74-6) in an amount of 9.4 g min 1 with a purity of 99.993 wt%.
-5CZ 305118 B6-5GB 305118 B6
Příklad 7Example 7
Anolyt obsahující jako nosný elektrolyt 20 % hmotn. H2SO4 (CAS 7664-93-9) a 80 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), katolyt obsahující jako nosný elektrolyt 5 % hmotn. šťavelanu sodného (CAS 62-76-0) a 95 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), dávkování šťavelanu inditého (CAS 5066-15-9) 80 g min-1. Anoda i katoda tvořeny titanem (CAS 7440-32-6), jehož povrch je z důvodu zvýšení chemické odolnosti opatřen vrstvou platiny (CAS 7440-06X), kdy plocha obou elektrod je 2 m2. Jako katexová membrána použita perfluorovaná sulfonovaná membrána (CAS 31175-20-9).Anolyte containing as carrier electrolyte 20 wt. % H 2 SO 4 (CAS 7664-93-9) and 80 wt. water (CAS 7789-20-0), catholyte containing as a carrier electrolyte 5 wt. % sodium oxalate (CAS 62-76-0) and 95 wt. Water (CAS 7789-20-0), Indium oxalate dosing (CAS 5066-15-9) 80 g min -1 . Both the anode and the cathode consist of titanium (CAS 7440-32-6), the surface of which is coated with platinum (CAS 7440-06X) to increase chemical resistance, where the surface of both electrodes is 2 m 2 . A perfluorinated sulfonated membrane (CAS 31175-20-9) was used as a cation exchange membrane.
Při teplotě 20 °C a proudových hustotách 300 A m 2 dosahuje napětí na produkčním elektrolyzéru 10,73 V. Indium je produkováno kovové indium (CAS 7440-74-6) v množství 14,2 g min“1 o čistotě 99,992 % hmotn.At 20 ° C and current densities of 300 A m 2 , the voltage at the production electrolyzer reaches 10.73 volts. Indium is produced by indium metal (CAS 7440-74-6) in an amount of 14.2 g min -1 with a purity of 99.992 wt%.
Příklad 8Example 8
Anolyt obsahující jako nosný elektrolyt 20 % hmotn. H2SO4 (CAS 7664-93-9) a 80 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), katolyt obsahující jako nosný elektrolyt 5 % hmotn. šťavelanu sodného (CAS 62-76-0) a 95 % hmotn. vody (CAS 7789-20-0), dávkování šťavelanu inditého (CAS 5066-15-9) 80 g min“1. Anoda i katoda tvořeny titanem (CAS 7440-32-6), jehož povrch je z důvodu zvýšení chemické odolnosti opatřen vrstvou platiny (CAS 7440-06-4), kdy plocha obou elektrod je 2 m2. Jako katexová membrána použita perfluorovaná sulfonovaná membrána (CAS 31175-20-9).Anolyte containing as carrier electrolyte 20 wt. % H 2 SO 4 (CAS 7664-93-9) and 80 wt. water (CAS 7789-20-0), catholyte containing as a carrier electrolyte 5 wt. % sodium oxalate (CAS 62-76-0) and 95 wt. Water (CAS 7789-20-0), Indium oxalate dosing (CAS 5066-15-9) 80 g min “ 1 . Both the anode and the cathode are made of titanium (CAS 7440-32-6), the surface of which is coated with platinum (CAS 7440-06-4) to increase chemical resistance, where the surface of both electrodes is 2 m 2 . A perfluorinated sulfonated membrane (CAS 31175-20-9) was used as a cation exchange membrane.
Při teplotě 20 °C a proudových hustotách 400 A m“2 dosahuje napětí na produkčním elektrolyzéru 13,98 V. Indium je produkováno kovové indium (CAS 7440-74-6) v množství 18,5 g min“1 o čistotě 99,990 % hmotn.At a temperature of 20 ° C and current densities of 400 A m 2 , the voltage at the production electrolyzer is 13.98 V. Indium is produced by indium metal (CAS 7440-74-6) in an amount of 18.5 g min -1 with a purity of 99.990% by weight .
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Proces produkční elektrolýzy india z nerozpustného šťavelanu inditého lze s výhodou použít v provozech, kde je produkováno indium ať již z primárních rud, nebo jako produkt recyklace.The process of producing electrolysis of indium from insoluble indium oxalate can advantageously be used in plants where indium is produced either from primary ores or as a recycling product.
PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-114A CZ2014114A3 (en) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Production electrolysis of indium from insoluble indium oxalate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-114A CZ2014114A3 (en) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Production electrolysis of indium from insoluble indium oxalate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ305118B6 true CZ305118B6 (en) | 2015-05-06 |
| CZ2014114A3 CZ2014114A3 (en) | 2015-05-06 |
Family
ID=53266799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-114A CZ2014114A3 (en) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Production electrolysis of indium from insoluble indium oxalate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2014114A3 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111304687A (en) * | 2020-03-31 | 2020-06-19 | 上海应用技术大学 | Method for synthesizing rod-shaped ferrous oxalate |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113025333B (en) * | 2021-03-01 | 2022-04-08 | 四川江化微电子材料有限公司 | Improved indium oxalate dissolving agent composition and etching equipment cleaning process |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090111788A (en) * | 2008-04-22 | 2009-10-27 | 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈, 엘.엘.씨. | Method of replenishing indium ions in indium electroplating compositions |
| JP2012149001A (en) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Kurita Water Ind Ltd | Recovery device of oxalate ion from indium oxalate aqueous solution and recovery method of oxalate ion from indium oxalate aqueous solution |
-
2014
- 2014-02-25 CZ CZ2014-114A patent/CZ2014114A3/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090111788A (en) * | 2008-04-22 | 2009-10-27 | 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈, 엘.엘.씨. | Method of replenishing indium ions in indium electroplating compositions |
| JP2012149001A (en) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Kurita Water Ind Ltd | Recovery device of oxalate ion from indium oxalate aqueous solution and recovery method of oxalate ion from indium oxalate aqueous solution |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111304687A (en) * | 2020-03-31 | 2020-06-19 | 上海应用技术大学 | Method for synthesizing rod-shaped ferrous oxalate |
| CN111304687B (en) * | 2020-03-31 | 2022-04-05 | 上海应用技术大学 | Method for synthesizing rod-shaped ferrous oxalate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2014114A3 (en) | 2015-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104018186B (en) | A kind of recovery method of CIGS | |
| US10464812B2 (en) | Method for catalytically reducing selenium | |
| Dou et al. | UV-improved removal of chloride ions from strongly acidic wastewater using Bi2O3: efficiency enhancement and mechanisms | |
| FI124812B (en) | Method and apparatus for the manufacture of metal powder | |
| CN102839391B (en) | High purity indium preparation method | |
| JP6299620B2 (en) | Method for producing nickel sulfate | |
| CN105886767A (en) | Recycling method for copper indium gallium selenide (CIGS) waste | |
| JPS58110435A (en) | Manufacture of ferric potassium | |
| Awe et al. | Formation of sulphur oxyanions and their influence on antimony electrowinning from sulphide electrolytes | |
| FR3044941A1 (en) | PROCESS FOR RECYCLING SILVER PRESENT IN A PHOTOVOLTAIC CELL | |
| CN102839389B (en) | Novel production method of electro-depositing and refining metal chloride by membrane process | |
| CZ305118B6 (en) | Production electrolysis of indium from insoluble indium oxalate | |
| CN106676579A (en) | Method for treating indium tin oxide etching waste liquor | |
| US20180312984A1 (en) | High purity cobalt chloride and manufacturing method therefor | |
| KR890005181B1 (en) | Production of zinc from ores and concentrates | |
| JP5522455B2 (en) | Sodium production method and sodium production apparatus | |
| JPS5836654B2 (en) | Method for producing lead from materials containing lead sulfide | |
| CN114606517A (en) | High-quality raw material for producing ultra-pure electronic grade hydrogen peroxide and preparation method thereof | |
| CN115341245A (en) | Method for synchronously extracting metal and tellurium from solid semiconductor telluride through molten salt electrolysis | |
| JP6345524B2 (en) | Method and apparatus for producing chemicals by electrochemical process | |
| US3755111A (en) | Elimination of floating slime during electrolytic refining of copper | |
| JP2016222976A (en) | Method for purifying aqueous cobalt chloride solution | |
| IE43370B1 (en) | A method for the electrolytic recovery of antimony, mercury, arsenic and/or tin | |
| RU2534093C2 (en) | Method of copper-electrolyte processing | |
| Fedorov et al. | Processes for the Preparation of High-Purity Arsenic and Its Compounds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20150225 |
|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20190225 |