FR2813615A1

FR2813615A1 - Procede d'extraction du gallium

Info

Publication number: FR2813615A1
Application number: FR0011392A
Authority: FR
Inventors: Christian Plazanet; Jacques Legadet
Original assignee: Metaleurop SA
Current assignee: Metaleurop SA
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2002-03-08
Also published as: WO2002020861A1; AU2001289986A1

Abstract

La présente invention concerne donc un procédé de récupération du gallium contenu dans une solution aqueuse d'aluminate de sodium fortement alcaline par échange d'espèces chimiques entre une phase stationnaire constituée par une résine adsorbante imprégnée d'extractant et une phase aqueuse d'aluminate de sodium fortement alcaline caractérisé par le fait que la résine sèche avant imprégnation a :- un diamètre moyen des pores compris entre 50 A et 100 A, - un volume poreux compris entre 800 et 1200 mm3 / g de résine,- une surface spécifique mesurée par la méthode BET au moins égale à environ450 m2 / g de résine,et en ce que la résine est imprégnée d'extractant à raison de plus d'environ 150 g/ l de résine sèche.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention a pour objet un procédé amélioré d'extraction du gallium contenu dans des solutions d'aluminate de sodium fortement alcalines, en particulier les liqueurs Bayer résultant de l'attaque sodique des bauxites selon le procédé Bayer. Elle a plus précisément pour objet un procédé d'échange d'espèces chimiques entre une phase stationnaire constituée par une résine adsorbante imprégnée d'un extractant du gallium et une phase aqueuse constituée par une solution d'aluminate de sodium fortement alcaline.

Le gallium a été connu pendant longtemps pour ses seules propriétés de fusion à basse température. Il était alors utilisé pour la fabrication d'alliages à bas point de fusion. Il a bénéficié ces dernières décennies d'un regain d'intérêt considérable en raison notamment du développement de l'arséniure de gallium pour l'industrie électronique.

Actuellement, le gallium provient pour une part importante des liqueurs Bayer. Ces solutions d'aluminate de sodium résultent de l'attaque, par l'hydroxyde de sodium, de la bauxite selon le procédé Bayer, bien connu pour la fabrication de tri-hydrate d'alumine. Malgré une teneur relativement élevée de 100 à 600 mg de gallium par litre de liqueur, il était difficile, par le passé de récupérer sélectivement le gallium en présence de grandes quantités d'aluminium dont les propriétés chimiques sont très voisines, et d'autres impuretés solubles en milieu très alcalin (vanadate, zincate, molybdate... ).

L'électrolyse sur cathode de mercure a été le seul procédé utilisé lorsque les quantités de gallium à extraire étaient faibles, mais avec l'accroissement des besoins et les problèmes posés par la manipulation de grandes quantités de mercure, ce procédé a été abandonné.

On s'est orienté, vers des procédés d'extraction liquide/liquide en particulier avec l'utilisation de l'hydroxy-8-quinoléine, appelée également oxine. Mais le complexe de l'oxine avec le gallium n'est soluble que dans les solvants chlorés dont la mise en oeuvre est souvent délicate.

Un progrès sensible a été réalisé avec l'apparition sur le @ marché des hydroxy-8-quinoléines substituées en position 7, fabriquées initialement par la société ASHLAND OIL (brevet américain publié sous le numéro 3 637 711). Cette famille d'extractant du gallium permet l'utilisation de solvants non chlorés.

Toutefois, en raison des volumes considérables d'agent d'extraction et de solvant à mettre en jeu, puis à régénérer, afin d'extraire industriellement le gallium contenu dans la liqueur Bayer, plusieurs études ont été engagées pour extraire le gallium à l'aide de résines échangeuses d'ions.

La société SUMITOMO CHEMICAL a proposé l'extraction par une résine présentant, comme groupement actif, la fonction amide-oxime. Bien qu'en principe plus séduisant que l'extraction liquide/liquide, ce procédé s'est avéré très difficile à mettre en oeuvre en raison de la dégradation de la résine au cours des cycles successifs, du fait de la fragilité des groupements amide-oxime en milieu acide.

La société MITSUBISHI CHEMICAL INDUSTRY dans son brevet japonais publié sous le n 85-095264, a proposé d'imprégner des résines adsorbantes à base de polymères macroporeux, avec des complexants du groupe alkyl-7-hydroxy-8-quinoléine ou alcényl-7-hydroxy-8-quinoléine, démontrant qu'il était possible de fixer de petites quantités de gallium en solution sur la phase stationnaire ainsi constituée puis d'éluer le gallium avec les acides minéraux classiques. Ce brevet toutefois reste silencieux sur les capacités de ces résines et plus précisément sur les charges de gallium que l'on peut espérer fixer. Par ailleurs tous les essais d'extraction décrits ont été réalisés à partir de solution d'aluminate de sodium très diluée, excluant toute application directe du procédé aux liqueurs industrielles Bayer.

Les sociétés Sté. MINIERE ET METAL. PENARROYA et ALUWNIUM PECHINEY, dans leur brevet français publié sous le numéro 2 603 034, ont étudié sur les résines vendues - soit sous le nom générique d'Amberlité XAD 7 et imprégnées d'alkyl-7-hydroxy- 8-quinoléine ou d'alcényl-7-hydroxy-8-quinoléine (vendues sous la dénomination commerciale de KeleX 100 ou de LIX 26), - soit sous le nom BAYER Lewatit OC et comportant du Kelex 100 encagé, l'influence de différents paramètres tels que la quantité d'agent d'extraction fixé sur la résine, les conditions de fixation (débits de solutions, température...), les

conditions d'élution (composition de la solution d'élution, débits de solution, température...), la nature chimique et les propriétés physiques de la résine adsorbante. Ce brevet conclut à la possibilité de récupérer spécifiquement le gallium en traitant directement les liqueurs Bayer à partir de résines contenant de l'alkyl-7- hydroxy-8-quinoléine ou de l'alcényl-7-hydroxy-8-quinoléine adsorbé ou encagé sur des résines. Les préférences sont accordées à une résine adsorbante à chaîne aliphatique ester acrylique (Ambërlité XAD 7) et à une résine BAYER encagée.

La société ALE PECHINEY, dans son brevet français publié sous le numéro 2 605 646 a constaté qu'une résine adsorbante à chaîne aromatique polystyrénique commercialisée sous le nom d'Amberlité XAD 1180 s'avérait préférable à la résine Amberlité XAD 7. Cette amélioration est caractérisée par 1e fait que la résine sèche avant imprégnation doit avoir - un volume poreux le plus élevé possible (au moins égal à 1500 mm3/g de résine sèche), - un diamètre moyen des pores compris entre 80 A et 500 Â pour que le Kelex 100 puisse migrer dans les pores, avec au moins 80 % de ce volume constitué de pores de diamètres compris entre 40 et 5000 @, - une surface spécifique mesurée par la méthode BET au moins égale à 450 mz/g de résine, - un taux d'expansion ou de gonflement en milieu aqueux n'excédant pas 20%, et être imprégnée d'alkyl-7-hydroxy-8-quinoléine ou d'alcényl-7-hydroxy-8- quinoléine dans la proportion de 250 à 350 g/1 de résine sèche.

La société BAYER, dans son brevet européen publié sous le numéro 340 547, décrit un procédé de récupération du gallium utilisant une résine imprégnée de Kelex 100. La résine adsorbante utilisée est de type polydivinylbenzène à pores macroscopiques ou de type copolymérisats de divinylbenzène à pores macroscopiques dont la structure particulière est obtenue dans les deux cas grâce à l'utilisation de méthylisobutylacétone comme agent porogène. La charge en Kelex 100 est comprise entre 160 et 190 g/1 de résine sèche de manière à obtenir une meilleure spécificité d'extraction du gallium par rapport à l'aluminium.

Ce brevet explique que l'efficacité de la résine employée est indépendante de son volume poreux et de la taille de ses pores.

Ainsi, les procédés mettant en oeuvre des résines imprégnées par une alkyl- 7-hydroxy-8-quinoléine ou par une alcényl-7-hydroxy-8-quinoléine en tant qu'extractant doivent satisfaire plusieurs critères dont les plus importants sont - une capacité importante de la résine, - une bonne cinétique d'extraction, - une élution efficace, - une faible évolution de la capacité de la résine en fonction du nombre de cycles réalisés grâce à de faibles pertes en extractant dans le raffinat et dans l'éluat, - une importante durée de vie de la résine avant changement ou réimprégnation, - la spécificité de l'extractant vis-à-vis des autres éléments présents dans la liqueur Bayer.

Le problème de la limitation des pertes en extractant dans le raffinat, dans l'éluat et dans la solution de lavage après élution, pour augmenter la durée de vie de la phase stationnaire, n'a jamais été résolu par les procédés décrits dans l'art antérieur.

Or, compte tenu du coût du réactif extradant, toute diminution de la quantité d'extractant dissous ou entraîné dans le raffinat et dans l'éluat permet d'améliorer significativement l'économie du procédé.

Toutefois, cette diminution des pertes en agent extradant ne doit faire décroître ni la capacité, ni la spécificité de la résine à extraire le gallium par rapport aux autres éléments présents dans la liqueur de Bayer.

Aussi la mise au point d'une méthode industrielle de récupération du gallium par passage direct de liqueur Bayer sur une résine à longue durée de vie et avec une dégradation lente de la phase stationnaire par limitation de la perte de l'extradant du gallium, demeure donc l'objectif à atteindre. Il est donc ainsi nécessaire d'assurer la fixation d'au moins environ 2,5 g de gallium par litre de résine adsorbante imprégnée pour une liqueur Bayer contenant environ 160 mg/1 de gallium et de limiter les pertes en extradant à moins d'environ 2 mg/! dans le raffinat et à moins d'environ 20 mg/1 dans l'éluat ou dans la solution de lavage après élution.

Les procédés de l'art antérieur ne sont donc pas très économiques puisque le problème de la limitation des pertes en extractant n'y a jamais été résolu. L'objet de

la présente invention est donc de diminuer, par rapport à l'art antérieur, les pertes en extractant tout en maintenant la capacité de la résine en gallium, ce qui permet également d'augmenter la durée de vie de la résine.

Or, de façon surprenante il a été découvert que l'utilisation de résines à faible volume poreux et à pores de faible diamètre permettait d'obtenir de tels résultats.

La présente invention concerne donc un procédé de récupération du gallium contenu dans les solutions d'aluminate de sodium fortement alcaline par échange d'espèces chimiques entre une phase stationnaire constituée par une résine adsorbante chargée en extractant et une phase aqueuse d'aluminate de sodium fortement alcaline caractérisée par le fait que la résine sèche avant imprégnation a un volume poreux compris entre 800 et 1200 mm 3/g de résine, un diamètre moyen des pores compris entre 50 et 100 Â et une surface spécifique mesurée par la méthode BET au moins égale à environ 450 m2/g de résine et en ce que la résine est imprégnée d'extractant à raison de plus d'environ 150 g/1 de résine sèche.

Par le terme extradant , on entend au sens de la présente invention, toute alkyl-7-hydroxy-8-quinoléine, alcényl-7-hydroxy-8-quinoléine ou leur mélange. Avantageusement, les hydroxy-8-quinoléines sont substituées à la position 7 par des groupes alkyles CI-C20 ou alcényles en Cl-C20, de façon encore plus avantageuse en Cg-C19. Des exemples particuliers d'extractants selon l'invention peuvent être fabriqués par des méthodes bien connues de l'homme du métier (US 3 637 711, US 4 066 652, US 4 045 441) ou sont disponibles dans le commerce comme par exemple le Kelex 100 (commercialisé par WITCO) ou son équivalent commercialisé par d'autres sociétés ou la LIX 26 (commercialisé par COGNIS).

Avantageusement, la résine adsorbante selon l'invention est une résine à squelette polystyrénique de caractère non polaire hydrophobe. Il peut s'agir, en particulier, de la résine commercialisée par RHOM AND HAAS sous le nom d'Amberlite XAD 4.

Dans un mode de réalisation avantageux, la solution d'aluminate de sodium fortement alcaline est la liqueur décomposée prélevée dans le cycle Bayer après l'étape de précipitation d'hydroxyde d'aluminium.

De façon encore plus avantageuse, la liqueur décomposée est à une température comprise entre 40 C et 60 C, a une concentration en soude libre comprise entre 80 et 160 g/litre, une concentration en alumine (A1203) dissoute comprise entre 60 et 110 g/litre, et une concentration en gallium solubilisé comprise entre 100 mg/litre et 350 mg/litre.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes: a) imprégnation de la résine par l'extractant dilué dans un solvant du type alcool, en particulier le méthanol ou l'éthanol. Avantageusement l'extractant est dilué à raison d'environ 20 % en poids dans l'alcool. De façon encore plus avantageuse, l'imprégnation est suivie par l'élimination du solvant, le lavage à l'eau désionisée de la résine imprégnée d'extractant puis son essorage. Cette étape d'imprégnation peut être réalisée en une ou plusieurs opérations d'imprégnation successives.

b) fixation du gallium par passage sur la résine imprégnée de la solution d'aluminate de sodium fortement alcaline, puis lavage à l'eau. Avantageusement la solution d'aluminate de sodium fortement alcaline est maintenue à une température de 40 C à 60 C avec un débit horaire de 2 à 10 fois le volume du lit de résine de la colonne, c'est-à-dire de 2 à 10 BV/heure pendant son passage sur la résine imprégnée.

c) élution, avantageusement à une température comprise entre 20 C et 80 C, encore plus avantageusement entre 40 C et 60 C, par une solution aqueuse comprenant un acide minéral fort de concentration au moins égale à environ 1N. Avantageusement cet acide fort est de l'acide sulfurique de concentration comprise entre 3 et 6 N et l'élution est réalisée avec un débit de 2 à 10 BV/heure.

Avantageusement, la résine dans le procédé selon l'invention n'est pas préconditionnée avant son imprégnation selon l'étape a). La résine est donc dans ce cas directement utilisée en suivant les recommandations conseillées par le fournisseur, c'est à dire sans lavage préalable à l'acide et sans séchage avant imprégnation. Le lavage de la résine est ainsi limité à un traitement à l'eau puis à l'éthanol absolu ou au méthanol suivi d'une simple filtration sans séchage complémentaire avant l'opération d'imprégnation. Ceci permet d'améliorer les conditions d'imprégnation de la résine de manière à en faciliter la réalisation

industrielle tout en garantissant des caractéristiques satisfaisantes pour l'extraction du gallium.

De façon encore plus avantageuse, le procédé selon l'invention comporte une étape supplémentaire d) de précipitation du gallium sous forme d'hydroxyde à partir de la solution d'élution par neutralisation de cette solution au moyen de soude ou de carbonate de sodium ou de leur mélange en toutes proportions, éventuellement en présence de C02 et/ou après une préneutralisation préalable au moyen de chaux.

Le faible volume poreux, la faible taille des pores sont les paramètres clés de l'efficacité du procédé. Ils permettent d'empêcher toute perte importante du réactif extractant et d'améliorer la durée de vie de la résine sans en diminuer significativement la capacité en gallium.

De façon surprenante, il a été découvert que contrairement à ce qu'enseigne l'art antérieur, l'imprégnation de la résine selon l'invention par l'extractant est possible malgré la faible taille de ses pores si elle est effectuée en présence d'alcool, en particulier de méthanol ou d'éthanol, comme solvant de l'extractant. De plus l'ion gallium étant de plus petite taille que la molécule de l'extractant, il peut également en milieu aqueux, par la suite lors de l'étape de fixation, pénétrer facilement à l'intérieur des pores de la résine selon l'invention malgré leur faible taille.

Il a également été découvert de façon surprenante que l'élution de l'étape c) voit son efficacité fortement améliorée lorsqu'elle est réalisée à une température supérieure à la température ambiante, sans pour autant augmenter de façon significative les pertes en extractant par kilogramme de gallium réextrait dans la solution d'élution.

Cette amélioration des conditions d'élution permet d'augmenter la concentration en gallium de l'éluat. Il en découle une diminution des débits de la solution d'élution qui présente de nombreux avantages - durée d'élution plus courte - limitation des pertes en extractant

- diminution du coût lié au traitement de l'éluat.

Les exemples suivant de réalisation de la résine imprégnée selon l'invention et de mise en oeuvre du procédé selon l'invention sont donnés à titre indicatif non limitatif.

EXEMPLE 1 :COMPARAISON ENTRE PLUSIEURS RESINES 1) Mode opératoire Trois résines se distinguant, soit par leur nature chimique, soit par leur texture, ont été imprégnées de Kelex 100.

1) Résine RHOM AND HAAS Amberlite XAD 7 à squelette ester acrylique déjà étudiée dans l'art antérieur.

2) Résine RHOM AND HAAS Amberlite(D XAD 1180 à squelette polystyrénique déjà étudiée dans l'art antérieur.

3) Résine utilisable dans le procédé selon l'invention: résine RHOM AND HAAS Amberlite XAD 4 de même nature chimique que la résine Amberlite XAD 1180 mais à taille de pores plus petits et à plus faible porosité.

Le tableau 1 ci-après résume les principales caractéristiques physico-chimiques de ces résines.

<tb> Tableau <SEP> 1
<tb> ART <SEP> ANTERIEUR <SEP> INVENTION
<tb> Résine <SEP> Amberlite <SEP> Amberlite <SEP> Amberlite
<tb> XAD <SEP> 7 <SEP> XAD <SEP> 1180 <SEP> XAD <SEP> 4
<tb> Nature <SEP> chimique <SEP> Ester <SEP> acrylique <SEP> Polystyrène <SEP> Polystyrène
<tb> Volume <SEP> poreux <SEP> 1100 <SEP> 1700 <SEP> 1100
<tb> (mm31g)
<tb> Taille <SEP> moyenne <SEP> des <SEP> 450-500 <SEP> 400-450 <SEP> 55-80
<tb> pores <SEP> (Â)
<tb> Surface <SEP> spécifique <SEP> >- <SEP> 400 <SEP> >- <SEP> 550 <SEP> >_ <SEP> 700
<tb> (m2/g)
<tb> Taille <SEP> des <SEP> billes <SEP> de' <SEP> 0,3-1,2 <SEP> 0,2 <SEP> - <SEP> 0,9 <SEP> 0,5-0,7
<tb> résine <SEP> (mm)
Les essais ont été réalisés à partir de solutions prélevées directement dans le cycle Bayer après l'étape de décomposition des liqueurs sursaturées en aluminate de sodium pour précipiter le tri-hydroxide d'aluminium. Ces solutions sont maintenues à une température comprise entre 40 et 60 C pendant le passage sur résine ce qui correspond sensiblement à la température en fin d'étape de décomposition.

Après fixation du gallium, ces solutions peuvent être réintroduites directement dans le cycle Bayer de production d'alumine.

Dans le cas présent la même solution a été utilisée sur les 3 résines décrites précédemment. Sa composition est la suivante:

<tb> Na20 <SEP> caustique <SEP> : <SEP> 150 <SEP> g/1
<tb> A1203 <SEP> : <SEP> 90 <SEP> g/1
<tb> V205 <SEP> : <SEP> 0,3 <SEP> g/1
<tb> Ga <SEP> : <SEP> 160 <SEP> mg/1
Lors des essais, 2 000 cm3 de liqueur Bayer, prélevée après précipitation de l'alumine, ont été passées en 10 heures sur chaque résine, soit à un débit de 200 cm3/heure correspondant à un débit de 4 BV/h.

Après lavage à l'eau de la résine, l'élution du gallium fixé est réalisée par de l'acide sulfurique de concentration comprise entre 3 et 5N, et à une température d'environ 20 C. Le débit de passage est d'environ 2 BV/h.

Pendant les étapes de fixation et d'élution, les mesures des teneurs en gallium et des pertes en Kelex 100 ont été effectuées pendant cinq cycles de fixation - élution pour garantir la stabilité des résultats.

2) Résultat Les résultats sont rassemblés dans le tableau 2.

Tableau 2 ART ANTERIEUR INVENTION Résine Amberlite Amberlite Amberlite XAD 7 XAD 1180 XAD 4 Taux 300 g/l résine 300 g/1 résine 170 g/1 résine d'imprégnation Volume + débit 2 litre 2 litre 2 litre de liqueur à la 4 BV/h 4 BV/h 4 BV/h fixation Volume + débit 0,4 litre 0,4 litre 0,4 litre d'élution 2 BV/h 2 BV/h 2 BV/h Capacité de la 3,5 g/1 de résine en 3,5 g/1 de résine en 3,2 g/1 de résine en résine en colonne colonne colonne gallium fixé Flux de gallium 0,35 gN1 0,35 g/h/1 0,32 gN1 fixé exprimé en g Ga/h/litre de résine Sélectivité par 130 130 230 rapport à l'aluminium Pertes en 30 mg/1 30 mg/1 10 mg/1 Kelex@ 100 dans l'éluat Pertes en 4 rng/1 4 mg/1 1 mg/1 Kelex 100 dans le raffinat Ces résultats montrent donc que contrairement à ce qu'enseigne l'art antérieur - on peut obtenir à partir de résine à faible volume poreux et petit diamètre de pores, comme l'Amberlite XAD 4, d'excellents résultats de fixation-élution de gallium, par rapport à ce qui était obtenu dans l'art antérieur avec la résine Amberlite XAD 1180, tout en diminuant significativement les pertes en extractant et en augmentant donc la durée de vie de la résine. Des charges

supérieures à 2,5 g de gallium par litre de résine ont été atteintes et cela avec un flux moyen de gallium fixé voisin de 0,3 g/heure par litre de résine, performances équivalentes à celles des résines classiques Amberlite XAD 7 ou Amberlite XAD 1180 Ainsi, de façon inattendue, une résine performante selon l'invention pour l'extraction du gallium des liqueurs Bayer doit satisfaire à l'ensemble des caractéristiques suivantes: - le volume poreux par gramme de résine doit être compris entre 800 et 1200 mm 3/g, - elle doit être constituée en majeure partie de pores dont le diamètre moyen permet l'imprégnation par l'extradant c'est à dire supérieurs à 50 A, mais, contrairement à l'art antérieur, les diamètres moyens de pore ne doivent pas être trop importants, c'est à dire inférieurs à 100 A, de telle sorte que les pertes en extractant puissent être diminuées par rapport à l'art antérieur, - elle doit posséder une surface spécifique mesurée par la méthode BET au moins égale à environ 450 m 2/g.

- elle doit être imprégnée d'extractant à raison de plus de 150 g/1 de résine sèche. EXEMPLE 2 : ESSAI EN CONTINU Des essais d'application en continu de résine Amberlite XAD 4 imprégnée d'extractant pour l'extraction du gallium à partir des liqueurs Bayer selon l'invention ont été réalisés en vue de confirmer les résultats de l'expérimentation comparative de ces résines par rapport aux autres résines. Les résultats répondent pleinement au problème posé de la capacité d'extraction du gallium à raison d'au moins 2,5 g/litre de résine directement à partir des liqueurs Bayer et de la diminution de la vitesse de dégradation de la phase stationnaire constituée par la résine imprégnée, du fait de pertes inférieurs en extractant, permettant d'augmenter la durée de vie des résines utilisées au niveau industriel.

EXEMPLE 3: RÉALISATION D'UNE RÉSINE UTILISABLE DANS LE PROCEDE SELON L'INVENTION ET MISE EN #UVRE DE CE PROCEDE La résine utilisée dans cet exemple est l'Amberlite XAD 4, et l'extractant le Kelex 100.

Imprégnation 6 litres de résine Amberlite XAD 4 ont été mis une fois en contact avec 6 litres de solution de Kelex 100 dans le méthanol. Cette solution a été obtenue par mélange de 1,0 kg d'extractant et de la quantité nécessaire de méthanol pour atteindre un volume final de 6 litres, soit une concentration de 166,6 g/1.

Le mélange obtenu a été simplement agité doucement pendant 1 heure pour faire pénétrer la solution alcoolique dans les grains de résine.

La majorité de l'alcool a été évaporé doucement à 40 C. Aucun séchage complémentaire n'a été réalisé.

Un échantillon a été prélevé pour mesurer la quantité d'extractant imprégné. Le taux d'imprégnation mesuré était de 170 g d'extractant par litre de résine.

La résine imprégnée d'extradant destinée à l'essai peut être mise directement en colonne après un simple lavage à l'eau.

Fixation Le volume de résine en colonne était de 6 litres, avec une hauteur de lit de 53 cm pour un diamètre de 12 cm.

240 litres de liqueur Bayer issue de fabrication (prélevée après précipitation de l'alumine) contenant 160 mg/1 de gallium, et maintenue à 50 C, ont été passés sur la résine à raison de 24 litres à l'heure, soit 4BV/h.

A l'issue de cette opération, les dosages ont montré que la teneur en gallium était passée de 160 mg/1 à l'entrée de la colonne, à 70 mg/1, dosée sur la liqueur moyenne recueillie en sortie. La teneur en extradant dans le raffinat était inférieure à 1 g/1.

Lavage et élution Après un lavage de la résine par 18 litres d'eau, une solution d'acide sulfurique 3 N a été passée sur la colonne au débit de 12 litres par heure, soit 2 BV/h, pendant 2 heures à une température de 40 C. Dans ces conditions l'efficacité de l'élution est améliorée.

Le dosage d'échantillons régulièrement prélevés à la sortie de la colonne a fait apparaître un pic de concentration en gallium s'étalant sur 12 litres au lieu de 18 litres, avec un maximum de 3,0 g/1 de gallium au lieu de 2,5 g/1 de gallium. La solution d'élution a été recueillie, sa teneur en gallium a été dosée et valait 1,7 g/1 de gallium, soit 20 g de gallium dans le volume de 12 1 considéré. La résine a donc permis de fixer 20 g de gallium, soit 2,6 g de gallium par litre de résine en colonne.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de récupération du gallium contenu dans une solution aqueuse d'aluminate de sodium fortement alcaline par échange d'espèces chimiques entre- une phase stationnaire constituée par une résine adsorbante imprégnée d'extradant et une phase aqueuse d'aluminate de sodium fortement alcaline caractérisé par le fait que la résine sèche avant imprégnation a - un diamètre moyen des pores compris entre 50 Â et 100 @, - un volume poreux compris entre 800 et 1200 mm3/g de résine, - une surface spécifique mesurée par la méthode BET au moins égale à environ 450 m2 /g de résine, et en ce que la résine est imprégnée d'extradant à raison de plus d'environ 150 g/1 de résine sèche.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine adsorbante est une résine à squelette polystyrénique de caractère non polaire hydrophobe.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase aqueuse d'aluminate de sodium fortement alcaline est la liqueur décomposée prélevée dans le cycle Bayer après l'étape de précipitation d'hydroxyde d'aluminium.

4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que la liqueur décomposée prélevée dans le cycle Bayer est à une température comprise entre 40 C et 60 C, a une concentration en soude libre comprise entre 80 et 160 g/litre, une concentration en alumine dissoute comprise entre 60 et 110 g/litre, et une concentration en gallium solubilisé comprise entre 100 et 350 mg/litre.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes: a) imprégnation de la résine par l'extractant dilué dans un solvant du type alcool, b) fixation du gallium par passage sur la résine imprégnée de la solution aqueuse d'aluminate de sodium fortement alcaline puis lavage à l'eau, c) élution, avantageusement à une température comprise entre 20 C et 80 C, par une solution aqueuse comprenant un acide minéral fort de concentration au moins égale à environ 1N.

6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que la résine n'est pas préconditionnée avant son imprégnation selon l'étape a).

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'étape a) d'imprégnation est réalisée à l'aide d'une solution d'extradant diluée à raison d'environ 20% en poids dans un alcool, avantageusement du méthanol ou de l'éthanol.

8. Procédé selon l'une quëlconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que l'étape b) de fixation du gallium sur la résine imprégnée est réalisée par passage de la solution d'aluminate de sodium fortement alcaline maintenue à une température de 40 C à 60 C avec un débit horaire de 2 à 10 fois le volume du lit de résine de la colonne, c'est-à-dire de 2 à 10 BV/heure.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que l'étape c) d'élution du gallium est réalisée par passage d'une solution aqueuse d'acide sulfurique dont la concentration est comprise entre 3 N et 6 N avec un débit de 2 à 10 BV/heure.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 9 caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire d) de précipitation du gallium sous forme d'hydroxyde à partir de la solution d'élution par neutralisation de cette solution au moyen de soude, de carbonate de sodium ou de leur mélange en toutes proportions, avantageusement en présence de C02 et/ou après une préneutralisation préalable au moyen de chaux.