DE2461304C2 - Die Gewinnung von Galliumoxid aus einer Natriumaluminatlösung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausfällung von Galliumoxid aus einer gelösten Gallium enthaltenden Natriumaluminatlösung, bei dem zur gemeinsamen Ausfällung von Tonerde und eines Teils des Galliumoxids aus der Lösung und zur Bildung von mindestens 90 g/l Natriumbicarbonat in der Lösung Kohlendioxid eingespeist wird.

In dem bekannten Bayer-Verfahren zur Gewinnung von Tonerde aus Erzen wie Bauxit, indem man das Erz in heißer Ätznatronlösung zur Bildung einer Natriumaluminatlösung zersetzt, dann Tonerdehydrat aus der Lösung ausfällt und die resultierende Ätznatron enthaltende Lauge zum Zersetzen weiteren Bauxits in den Verfahrenslauf zurückführt, lösen sich die Galliumwerte aus dem Erz und sammeln sich in der Lösung über mehrere Zersetzungsvorgänge hin an, bis ein Gleichgewicht — gewöhnlich etwa 0,1 ... 0,2 g Gallium pro Liter Lösung — erreicht ist. Auch kann man Natriumaluminatlösungen mit einem geringen Anteil gelösten Galliums herstellen, indem man galliumhallige Anodenlegierung aus dem bekannten 3-Schichtverfahren zur Reinigung von Aluminium in heißer Ätznalronlösung zersetzt.

Die US-PS 25 74 008 und 25 82 377 beschreiben die Gewinnung von Galliumwerten aus Natriumaluminatlösungen durch gemeinsames Ausfällen von Galliumoxid und Tonerde, indem man Kohlendioxid in die Lösung einführt und nachfolgend die Tonerde ausfällt, wodurch das Verhältnis der Tonerde zum Galliumoxid in der Lösung sinkt.

Nach der US-PS 25 82 377 kann Natriumbikarbonat als Fällungsmittel für Aluminiumoxid mit Galliumoxid aus der Natriumbikarbonatlösung verwendet werden. Die Verwendung von Natriumbikarbonat allein reicht indessen nicht aus, um die restlichen Galliumoxidanteile zu gewinnen, die nach den bekannten Verfahren unter ausschließlicher Verwendung von CO₂ nicht isoliert werden konnten.

Fällt man das Galliumoxid und die Tonerde auf diese Weise aus, ist es — insbesondere bei langsamem Ausfällen aus Lösungen mit niedriger Galliumkonzentration — unwirtschaftlich, den gesamten Galliumgehalt der Lösung rückzugewinnen, auch wenn man so viel Kohlendioxid zugibt, daß die Lösung einen erheblichen Natriumbicarbonatanteil enthält Dieses nicht ausgefällte Gallium stellt einen Verlust dar.

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein leicht durchführbares Verfahren zum Ausfällen weiteren Galliumoxids nach dem gemeinsamen Ausfällen von Tonerde und Galliumoxid aus Natriumaluminatlösungen durch Einführen von

ίο Kohlendioxid in die Lösung anzugeben.

Nach der Erfindung gibt man den galliumhaltigen Natriumaluminatlösungen ausreichend Kohlendioxid zu, daß Tonerde und ein Teil des Galliums in Form von Galliumoxid gemeinsam ausfallen und sich in den Lösungen mindestens 90 g/l Natriumbicarbonat bildet, wonach man der resultierenden Lösung Natriumaluminat zuführt, wodurch weitere Tonerde gemeinsam mit Galliumoxid aus der Lösung ausfällt.

Bei der Durchführung des obenerwähnten Verfahrens des gemeinsamen Ausfällens von Tonerde und Galliumoxid durch Zugabe von Natriumaluminat zur Lösung ίναΠη vjaS CingCSCtZiC ιΝαίΠίΐίΓϊαιοΐ7ϊΐηαί CHtVr CuC" in fester Form oder in Lösung vorliegen, wobei einer Lösung der Vorzug gegeben wird.

Die Natriumaluminatmenge, die man zugibt, hängt von Faktoren wie der auszufällenden Galliumoxidmenge und dem Anteil des vorliegenden gelösten Galliums ab, der ausgefällt werden soll.

Das Rühren des Tonerde/Galliumoxid-Copräzipitats

jo in der Lösung über einen längeren Zeitraum ist eine wirksame Maßnahme zur Förderung des Ausfällens weiteren Galliumoxids. Die Anwendung dieser Maßnahme ist ein weiterer, bei der Bestimmung der zuzugebenden Natriumaluminatmenge zu berücksichtigender Faktor.

Das folgende Beispiel erläutert die Durchführung der Erfindung.

Beispiel

Kohlendioxid wurde in eine Lösung mit 4,6 g/l Tonerde, insgesamt 12,7 g/l Ätznatron und 0,179 g/l gelöstem Gallium gegeben und die Gasbehandlung 21 Std. lang fortgesetzt. Nach dieser Zeit waren Tonerde und Galliumoxid so weit ausgefallen, daß die resultierende Lösung nur noch 0,091 g/l gelösten Gallium und weniger als 0,02 g/l Tonerde — zusammen mit 88,7 g/l Natriumbicarbonat — enthielt. Danach -vurde ein mit »A« bezeichneter Teil der Lösung 48 Std. lang durchgehend gerührt.

In einen zweiten, mit »B« bezeichneten Teil der sich aus der oben ausgeführten Gasbehandlung ergebenden Lösung wurde Natriumaluminatlösung in ausreichender Menge eingegeben, daß der Lösung 2,5 g/l Tonerde zugeführt wurden, und die Aufschlämmung dann 48 Std.

lang mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Teil »A« gerührt. Nach 16 Std. waren in beiden Teilen A und B Tonerde und Galliumoxid ausgefallen. Im Fall A enthielt die Lösung noch 0,073 g/l gelöstes Gallium, im Fall B jedoch nur 0,004 g/l gelöstes Gallium.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Ausfällung von Galliumoxid aus einer gelösten Gallium enthaltenden Natriumluminatlösung, bei dem zur gemeinsamen Ausfällung von Tonerde und eines Teils des Galliumoxids aus der Lösung und zur Bildung von Natriumbicarbonat in der Lösung Kohlendioxid in ausreichender Menge in die Lösung eingespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß danach durch Zugabe von Natriumaluminat in die Lösung weitere Tonerde und weiteres Galliumoxid aus der resultierenden Lösung gemeinsam ausgefällt werden.