DE3023367A1

DE3023367A1 - Verfahren zur gewinnung von vanadium, molybdaen und gallium aus aluminatlaugen der tonerdeherstellung

Info

Publication number: DE3023367A1
Application number: DE19803023367
Authority: DE
Inventors: Mihaly Dr Miskei; Laszlo Revesz; Miklos Schlegel; Gabor Sinka; Ferenc Toth
Original assignee: MAGYAR ALUMINIUM; Magyar Aluminiumipari Troeszt
Current assignee: MAGYAR ALUMINIUM; Magyar Aluminiumipari Troeszt
Priority date: 1979-06-22
Filing date: 1980-06-23
Publication date: 1981-01-22
Also published as: JPS5655589A; FR2459841B1; HU179110B; FR2459841A1; IT8022919A0; AU538043B2; IT1131630B; IN151144B; YU163080A; AU5945880A

Description

DR. STEPHAN G. BESZEDES PATENTANWALT

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P 1 361

Beschreibung

zur Patentanmeldung

MAGYAR ALUMINIUMIPARI TRÖSZT

Budapest, Ungarn

betreffend

Verfahren zur Gewinnung von Vanadium, Molybdän und Gallium aus' Aluminatlaugen der Tonerdeherstellung

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Gewinnung von Vanadium, Molybdän und Gallium aus Aluminatlaugen der Tonerdeherstellung.

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Es sind mehrere Verfahren zur Gewinnung von Gallium aus Aluminatlaugen bekannt. Heutzutage werden die "direkten" Gewinnungsverfahren allgemein verwendet. Solche "direkte" Verfahren sind zum Beispiel das Verfahren mit Quecksilberkathode nach der ungarischen Patentschrift 145 729 und der US-Patentschrift 2 793 179, die Elektrolyse unter Verwendung einer flüssigen Galliumkathode nach der französischen -Patentschrift 1 418 513 oder unter Verwendung einer festen Kathode nach der ungarischen Patentschrift 156 992 und der US-Patentschrift 3 677 918, die Extraktion mit organischen Lösungsmitteln nach der ungarischen Patentschrift 164 52_:1 und die Zementierung durch Gallium nach der US-Patentschrift 3 988 und den USSR-Patentschriften 263 154, 329 792 und 510 848.

Die Verfahren zur Gewinnung von Vanadium aus Aluminatlaugen der Tonerdeherstellung sind insbesondere auf die Kristallisation gegründet. Solche Verfahren sind beispielsweise in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben: Osvald Z., Skuteczky E., Zambo J., Toth B.: Femipari Kutatointezet Közlemenyei (Abhandlungen des Forschungsinstitutes der metallurgischen Industrie, veröffentlicht in Ungarn), V |[i96f], Seiten 53 bis 62, Tarasenko V. Z., Zazubin A. I., Ponomarev V. D., Baespalov E. N.: Trudi Inst. Met. i. Obogashch. Akad. Nauk. Kaz. SSR, 27. jj968J, Seiten 66 bis 74 und Juhäsz A.: Kohaszati Lapok (Metallurgische Zeitschrift), veröffentlicht in Ungarn), .4- D⁹⁵CL Seiten 161 bis 168. Auch chemische und elektrochemische Reduktionsverfahren werden verwendet. Solche Verfahren sind beispielsweise in der US-Patentschrift 3 677 918 und in der USSR-Patentschrift 431 752 sowie in den Veröffentlichungen Zazubin A. I., Bocskarev B. A.,

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Romanov G. Α.: Trudi Inst. Met. i. Obogashch. Akad. Nauk. Kaz. SSR. 2]_ |j968], Seiten 79 bis 85 und Slavina E. L., Ivanova G. A.: ebenda, Y]_ JJ966], Seiten 20 bis 26 beschrieben.

Zur Gewinnung von Molybdän aus Aluminatlaugen der Tonerdeherstellung geeignete Verfahren sind bisher nicht bekannt,

Jedes der erwähnten Verfahren hat, wenn auch mehrere derselben noch in Betrieben angewandt werden, bestimmte technische Mängel. Zur Gewinnung des Galliums muß die technische Alumrnatlauge stets einer vorherigen Reinigung unterworfen werden und das Reinigungsverfahren ist von der Verwendung von giftigen beziehungsweise mit hohem Aufwand verbundenen Reaktionsmitteln, beispielsweise Aluminium beziehungsweise organischen Extraktionsmitteln, begleitet. Im Falle der Gewinnung von Vanadium führen der die Heiz- und Kühlsysteme betreffende Investitionsaufwand und der mit den speziellen Chemikalien verbundene Aufwand zu einem hohen Herstellungsaufwand. Der Hauptnachteil aller bekannten Gewinnungsverfahren besteht in der Tatsache, daß deren befriedigendes Arbeiten hauptsächlich von den technischen Umständen beziehungsweise Bedingungen des Aufarbeitens der Tonerde, beispielsweise der Gegenwart von organischen Materialien und anorganischen anderen Verunreinigungen und den Konzentrationen, abhängt und aus diesem Grunde erfordert ihre allgemeine Anwendung einen getrennten Eignungs- beziehungsweise Anpassungsversuch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Behebung der Nachteile des Standes der Technik ein neues Verfahren zur Gewinnung von Vanadium, Molybdän und Gallium aus

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Aluminatlaugen der Tonerdeherstellung, welches ohne grundsätzliche Abhängigkeit von der Tonerdeaufarbeitungsverfahrenstechnik beziehungsweise -technologie und ohne schädlichen Einfluß auf diese bei niedrigerem Herstellungsaufwand und bei Fortfall der Verwendung von giftigen beziehungsweise mit hohem Aufwand verbundenen Reaktionsmitteln mit Erfolg durchgeführt werden kann, zu schaffen.

Das Obige wurde überraschenderweise durch die Erfindung erreicht.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Vanadium, Molybdän und Gallium aus Aluminatlaugen der Tonerdeherstellung durch deren Elektrolyse unter Verwendung einer flüssigen Elektrode, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gewinnung der genannten Metalle gleichzeitig 1-stufig durch Durchführung der Elektrolyse der Aluminatlaugen bei

Temperaturen über 70°C und bei Kathodenstromdichten von 400 ·

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bis 1 200 A/m bewerkstelligt wird, wobei als Kathode eine niedrigschmelzende flüssige Legierung verwendet und diese mechanisch bewegt wird.

Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Aluminatlauge, aus welcher die Metalle zu gewinnen sind, keiner vorherigen Behandlung, beispielsweise keinem Kühlen beziehungsweise Entfernen von Verunreinigungen, unterworfen werden muß. Das Verfahren kann in einer Elektrolysezelle aus einem zweckmäßigen Material durchgeführt werden. Ein Beispiel für die als Kathode zu verwendende niedrigschmelzende flüssige Legierung ist eine

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solche aus 50 Gew.-% Wismut, 25 Gew.-% Blei, 12,5 Gew.-% Zinn und 12,5 Gew.-% Cadmium. Als Anode kann ein von einem alkalibeständigen Diaphragma umgebenes alkaliunlösliches Metall verwendet werden. Die Temperatur der zu elektrolysierenden Aluminatlauge muß wie bereits erwähnt zwingend auf über 70 C eingestellt werden. Vorzugsweise werden Temperaturen

von 70 bis 100⁰C angewandt. Das Halten der Kathodenström-

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dichte von 400 bis 1 200 A/m und das mechanische Bewegen der Kathode dienen der Sicherstellung einer hohen Gewinnungsausbeute und der gleichzeitigen Gewinnung des Vanadiums, Molybdäns und Galliums. Im Laufe der Elektrolyse bilden das Vanadium und das Molybdän alkaliunlösliche Niederschläge in Form von Oxyden von niedrigerer Wertigkeite, während sich das Gallium mit dem Kathodenmetall legiert.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zusammengefaßt wie folgt:

a) Aus den Aluminatlaugen der Tonerdeherstellung können 3 wertvolle Metalle in 1 Stufe gewonnen werden.

b) Die Aluminatlaugen müssen keiner vorherigen Behandlung unterworfen werden.

c) Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfordert nur elektrische Energie und es sind keine anderen Hilfsmittel oder Chemikalien erforderlich.

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Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde eine technische Aluminatlauge mit einem Gehalt an 1 g/l Vanadiumpentoxad, 0,2 g/l Molybdän und 0,15 g/l Gallium 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 90⁰C und einer Kathodenstromdichte von 800 A/m elektro-

lysiert, wobei die Kathode bewegt wurde. Die Oberfläche

ρ der Kathode betrug 20 cm und das Volumen der Elektrolysezelle war 150 cm . Nach dem Ende der Elektrolyse verblieben 0,04 g/l Vanadiumpentoxyd, 0,01 g/l Gallium und 0,08 g/l Molybdän in der Lösung. Auf Grund dieser Werte waren die Gewinnungsausbeuten wie folgt:

Vanadiumpentoxyd 96%

Molybdän 60%

Gallium 93%

Beispiel 2

Es wurde eine technische Aluminatlauge mit einem Gehalt an 0,71 g/l Vanadiumpentoxyd, 0,3 g/l Molybdän und 0,18 g/l

Gallium 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 90 C und

2 einer Kathodenstromdichte von 1 000 A/m elektrolysiert, wobei die Kathode bewegt wurde. Nach dem Ende der Elektrolyse verblieben 0,041 g/l Vanadiumpentoxyd, 0,08 g/l Molybdän und 0,1 g/l Gallium in der Lösung. Auf Grund dieser Werte waren die Gewinnungsausbeuten wie folgt:

Vanadiumpentoxyd 94%

Molybdän 73%

Gallium

Patentanspruch

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Claims

Patentanspruch

Verfahren zur Gewinnung von Vanadium, Molybdän und Gallium aus Aluminatlaugen der Tonerdeherstellung durch deren Elektrolyse unter Verwendung einer flüssigen Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gewinnung der genannten Metalle gleichzeitig 1-stufig durch Durchführung der Elektrolyse der Aluminatlaugen bei Temperaturen über 70⁰C und bei Kathodenstromdichten von 400 bis 1 200 A/m bewerkstelligt, wobei man als Kathode eine niedrigschmelzende flüssige Legierung verwendet und diese mechanisch bewegt.

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