DE2540212C2 - Verfahren zum Gewinnen der Elemente Gold, Protaktinium, Rhenium, Rhodium, der Lanthanolden und von natürlichen radioaktiven Isotopen, wie Uran, Thorium und Radium - Google Patents

Description

Carbide vermieden. Nach dem Verfahren lassen sich aus 1000 g getrockneter Schalen ohne oder mit Fruchtfleisch 50 g bis 70 g reine Asche gewinnen.

_ao Ausgangsstoffe des Verfahrens können das Fleisch

und/oder die Schalen von getrockneten oder rohen Südfrüchten sein. Mit diesem Verfahren lassen sieb z. B. 160- bis 180mal mehr Radium und 10- bis 15mal mehr Thorium gewinnen, als dies aus Uranerzen,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewin- *₅ Monacit oder anderen Mineralien möglich ist. Ein nen der Elemente Gold, Protaktinium, Rhenium, weiterer Vorteil ist dadurch gegebendaß die EIe-Rhodium, der Lanthanoiden und von natürlichen mente bzw. ihre Oxyde m den Sudfruchten und instadioaktiven Isotopen, wie Uran, Thorium und Ra- besondere in Bananen in freier Form vorliegen und «ium für die Nuklear-, chemische und Edelmetall- vom Kristallgitter des S₁O 2 getrennt sind wodurch Industrie ₃₀ die Trennung de/einzelnen Elemente vereinfacht wird,

Die Herstellung von Gold, Protaktinium, Rhenium, so daß das Verfahren wirtschaftlich durchführbar ist. Rhodium, der Lanthanoiden, und von natürlichen Man hat festgestellt, daß wichtige Mineralelemente,

radioaktiven Isotopes, wie Uran, Thorium und Ra- wie Calzium, Kalium Magnesium, Eisen uni Na-4ium, durch Aufbereitung der entsprechenden Erze trium durch natürliehe radioaktive Isotopen, .ζ R umfaßt mehrstufige, mechanische und chemische Ver- 35 aus der Uran-Zerf allsreihe: U"·, Pa«", Th·», Ra» fahren, die eine Zerkleinerung, Waschen, Sedimen- bis Pb«", der Thorium-Zerfallsreihe: Th"· Ac»·, lation, Flotation und chemische Aufbereitung bzw. Ra²" bis Pb«· und der Acünium-Zerfallsreihe: Reinstdarstellung mit einschließen, wodurch die Her- U"·, Pa"¹, Th"⁷, Ra"³ bis Pb·" und durch weitere Stellung mit hohen Kosten und Investitionen verbun- stabile nichtradioakt.ve Elemente Pa ,Au . Re , fe_{n ist} 40 Rh¹⁰³, Ag¹⁰⁸, Lanthanoiden u.a. ersetzt werden.

Bekannt ist die Gewinnung von Platin aus einer Diese Möglichkeit eines Ersatzes steigt sehr mit dem Platin und Tonerde enthaltenden Substanz mit koh- Mangel an Calzium, Kalium, Magnesium, Eisen und lenstoffhaltigen Einlagerungen durch Calzinierung der Natrium im Boden. Die Sudfruchte, wie z. B. Bana-Substanz bei 371 bis 871⁰C in Gegenwart von Luft, nen und Zitruspflanzen, reagieren sehr empfindlich Bm den Kohlenstoff zu verbrennen. Das calzinierte « auf die Bodenverhältnisse und ihre Zusammenset-Produkt wird dann bei 93 bis 871 ^QC mittels gas- zung von wichtigen Mineralien. Es wurde festgestellt, lörmigen AlCl 3 behandelt, wobei ein wesentlicher daß die Pflanzen von Südfrüchten für ihre Gewebe Teil des Platins entfernt wird. Das gasförmige Pro- aus dem Boden die wichtigen Elemente Ca, K, Mg, dukt wird mit Wasser ausgewaschen, wobei eine Fe, Na entnehmen, die vorhanden sind, und wenn wäßrige Lösung einer Platin-Verbindung und AlCl 3 50 ein Mangel an diesen Elementen eintritt, dann eranfällt. Das Ausfällen des Platins erfolgt durch Ver- setzen die Pflanzen der Südfrüchte diesen Mangel Setzen der wäßrigen Lösung mit einem Reduktions- durch andere Elemente, die sich im Boden befinden, mittel. Aufgrund von Analysen von zwei Sorten von

Ein derartiges Aufbereiten kohlenstoffhaltiger Ver- Bananen auf vier wichtige Elemente wurde ein Unterbindungen ist aufwendig und führt oftmals bei den 55 schied zwischen der Zusammensetzung von Bananen, tngegebenen Temperaturen zur Bildung von Verbin- die auf gutem Boden eingepflanzt waren und von auf düngen, die nur mit hohem technischen und wirt- mangelhaftem Boden gepflanzten Bananen festgestellt: Schaftlichen Aufwand abschließbar sind. Die Anwendung von höheren Temperaturen dagegen führt bei Sorte 1
Anwesenheit von Kohlenstoff zur Bildung von Metall- 60 Bananen aus guten Bodenverhältnissen
carbiden, die ebenfalls nur mit hohem technischen
und wirtschaftlichen Aufwand aufschließbar sind. Auf 100 g Rohmaterial wurde nachstehende Zu-

Es hat sich jedoch überraschend gezeigt, daß durch sammensetzung festgestellt:
die enzymatischen Reaktionen der Wurzeln von

Südfrüchten eine erhöhte Zugänglichkeit von schwer- 65 Ca 1,3—1,5 mg

löslichen Verbindungen von Gold, Protaktinium, K 6,0—10,0 mg

Rhenium, Rhodium u. dgl. für das pflanzliche Ge- Fe 0,05—0,1 mg

webe Eeeeben ist. Na 0,4—2,0 mg

__ 25

Sorte 2
Bananen aus mangelhaften Bodenverhältnissen

Auf 100 g Rohmaterial wurde nachstehende Zusammensetzung festgestellt:

Ca 0,004—0,008 mg

K 0,002—0,005 mg

Fe 0,0002-0,0004 mg

Na 0,0001—0,008 mg

Es ist bekannt, daß der Ersatz bzw. Austausch von Elementen wie Ca, K, Mg, Fe, Na u. a. in verschiedenen Mineralstoffen von den Ionenradien und ihren Unterschieden abhängig ist. Dies hat sich auch be- «tätigt bei der Entdeckung von natürlichen jadioaktiven Isotopen und stabilen Elementen in der Asche von Südfrüchten.

Der Mangel an wichtigen Elementen, wie Ca, K, Mg, Fe, Na u. a., wird nach dieser Reihenfolge mit *o anderen Elementen verglichen:

>U⁴+ >Th⁴+ >Bi³+ >Tl³⁺ >Ce^{4+ +} >Ag²⁺ >Pa³⁺ >Au³⁺ >La³⁺

Ca²⁴ mit

>Ce³⁺

>Pb⁴+

K¹⁺ mit Au¹⁺ >Ag¹⁺ >Ra²⁺ >Pb²⁺ >Tl^l+ >La³+ >Pa³⁺

Mg²⁺ mit U⁶⁺, Pt²⁺ >Bi⁵⁺, Nb⁴⁺ >Pb⁴⁺, Re⁴⁺ >Au^Si >Nb⁶⁺ >Rh³⁺ >Pa⁵⁺, Ag²⁺, Po⁶⁺

Fe²⁺ mit Nb⁴⁺ >Re⁴⁺ >Nb⁶⁺ >Pt²⁺ >Rh³⁺ >Po^e+ >Pt⁴⁺ >Au³+

Fe³⁺ mit Pt⁴+ >At⁷+ >Po^e+ >Rh³⁺ >Nb^s+ >Re⁴⁺ >Re⁷+

Na¹⁺mitU⁴⁺ >Pa«⁺ >Bi-¹⁺ >T1³⁺ >Ce⁴⁺ >Th⁴⁺ >Pa^s+, Ag²⁺ >Ce^s+ >Au³⁺ >Pb^4t

Hiervon ausgehend basiert die Erfindung auf der Feststellung, daß die Pflanzen von Südfrüchten die Elemente wie Kalzium und Natrium hauptsächlich durch natürliche radioaktive Isotropen und die restlichen Elemente, wie Kalium, Magnesium und Eisen mehr durch stabile Isotopen ersetzen und daß die Pflanzen von Südfrüchten die Fähigkeit besitzen, manche natürliche radioaktive Isotopen, wie Ra²²³, Ra²²⁴, Ra^22e und Th²³⁰, in ihrem Gewebe mehr zu konzentrieren als andere Isotopen. Analysen der Südfrüchte aus verschiedenen Ländern und Kontinenten bestätigen diese verschiedenartige Zusammensetzung.

Wesentlich ist jedoch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, daß die Asche aus trockenen oder rohen Früchten mit und ohne Schalen durch Verbrennung bei Temperaturen zwischen 820 und 840⁰C erhalten wird.

Das Verbrennungsprodukt, die Asche, enthält nach dem Verfahren keinen Kohlenstoff. Die erhaltene Asche wird in Mühlen auf eine Korngröße unter 40 μ gemahlen und für weitere chemische Bearbeitung in trockenem Zustand egalisiert.

Die Farben der erhaltenen Asche weisen bereits auf verschiedene chemische Zusammensetzungen hin, was durch qualitative und quantitative Analysen feststellbar ist. Die Farben der Aschen sind Blau, Grünblau, Violettblau oder Gelb. Einzelne Elemente (nichtradioaktive) sind mit Hilfe der Aktivationsanalyse, d. h. mit n,v Reaktion im Nuklearreaktor bei Neu-212

tronenfluß 1,1 · 10" n/cm* · see mit Bestrahlungszeit 15 Min. in 25 und 100 mg Asche festgestellt worden.

In der Asche, die im Kernreaktor mit Neutronen bestrahlt worden ist, enthaltene nichtradioaktive Elemente wie Au¹⁹⁷, Pa*³¹, Rh¹⁰³, Re ^1B* bilden nach Neutronenbestrahlung radioaktive Isotopen wie Au¹⁹⁸, Pa²« Rh¹⁰⁴, Re¹⁸⁷, die mit Hilfe eines Ge-Li-Zählers auf dem Vielkanalanalysator identifiziert und analysiert werdsn können.

Nach dieser Methode wurde in 1000 g Asche von Bananen aus verschiedenen Ursprungsländern die nachstehende Menge von Elementen festgestellt:

Gold 0,01—0,1 g

Rhenium 5,00—20,0 g

Rhodium 2,00—8,0 g

Protaktinium 0,6—1,5 g

Die natürlichen radioaktiven Isotopen aus Uran-, Thorium- und Aktinium-Zerfallsreihen wurden in der Asche nach der gleichen Methode bei 100 mg Material identifiziert und analysiert.

Auf 1000 g Asche aus Bananen aus Ecuador und Honduras wurde die nachstehende Meuge von Uran und Thorium festgestellt:

0,34—0,72 μ Ci U²³⁸ = 1,02—2,10 g
0,90—1,50 μ Ci Th²³² = 2,70—4,50 g
0,12—0,26 μ Ci U²³⁶ = 0,36—0,78 g

Es ist bekannt, daß in der Natur bei Mineralien

auf Ig U²³⁸ ungefähr 0,3 μg Ra²²· oder 17,6 μg Th²³⁰ fallen. In der Asche aus Bananen werden jedoch andere Verhältnisse zwischen U²³⁸ und Ra²²* oder Th²³⁰ erhalten:

auf Ig U²³⁸ fällt mehr als 50 μg Ra^2M
fällt mehr als 200 μg Th²³⁰.

Mit chemischen analytischen Methoden wurden weitere stabile Elemente in 1000 g Asche festgestellt:

Eisen 0,3—0,5 g

Kupfer 0,06—0,08 g

Mangan 0,02—0,05 g

Kobalt 0,04—0,09 g

Titan 0,5—0,9 g

Aluminium 1,5—2,1 g

Magnesium 2,0—3,0 g

Kalzium 3,0—5,0 g

Kalium 2,5—3,5 g

Natrium 0,2—0,3 g

Die Menge an Silizium bewegt sich zwischen
und 950 g.

Die Aufbereitung der in der erhaltenen Asche enthaltenen Elemente erfolgt in an sich bekannter Weise mittels chemischer Verfahren. So kann das Gold aus der Asche durch Behandeln mit Chlorgas und Überführung in das Goldchlorid mit anschließenden Ausfällen des Goldes aus der Lösung oder über die Cyanidlaugung erhalten werden, während das Protaktinium über die Pentahalogenide und das Rhenium über das Kaliumperrhenat und das Rhodium durch Schmelzen mit Kaliumhydrogensulfat zur Überführung in das lösliche Sulfat, und das Thorium durch Reduktion von Thoriumdioxid und das Radium über

das Azid und anschließende thermische Zersetzung erhalten werden. Einige Elemente bzw. Verbindungen können sehr leicht nur mit destilliertem Wasser ausgewaschen, rekristallisiert und isoliert werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Isolierung und die Gewinnung von Elementen, wie Gold, Protaktinium, Rhenium, Rfcodium, Lanthanoiden und auch von natürlichen radioaktiven Isotropen wirtschaftlicher und müheloser als aus Mineralien oder Erzen.

Claims (1)

1. ! ²

   Aufgabe der Erfindung ist es daher, in einem wirtschaftlichen Verfahren die Elemente Gold, Protak-Patentanspruch: ^^ _{Μ6ηίαπ1>} Rhodium, die Lanthanoiden und

   Verfahren zum Gönnen der Elemente Gold, ^^^^Γ^ ™ ^ ^^ Protaktinium, Rhenium, Rhodium, der Lantha- ^{5 un}^um h^teUen ^ ^ ^^^ ^

   noiden und von natürlichen radioaktiv» Isotopen ^J£ S _meinente vorgeschlagen, bei dem

   w* Uran, Thorium und Radium, dadurch Gewinnung ^ ^.^ ^

   gekennzeichnet, oaß man das Fleisch matigenm» ^ _{Q ht insbesondere von Moam} und/oder die Schalen von Südfruchten,, insbeson- Schalen von Mku^J ^ ^ ^

   dere von Bananen, zerkleinert, anschließend bei t. ™f Jj₀?^ _einer Oxydationsatmosphäre und einer Temperatur von 820 bis WC;,«« f_n?_er AusthTuß de" Entstehung von KohlenstoJ Oxydaüonsatmosphare und unter Ausschluß der unter aussc■ _{mineralisierte} Verbrenaungspro-

   Entstehung von Kohlenstoff verbrennt und das ^™^™ £_kannter Weise aufschließt,
   mmerahsierte Verbrennungsprodukt in an sich duktutan ™*™ _{Verfahren angewand}ten Tembekannter Weise aufschheßL ¹S "J^¹^ _{die BUdung schwer} aufbereitbarer