JPS6111891B2 - - Google Patents

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JPS6111891B2
JPS6111891B2 JP56193026A JP19302681A JPS6111891B2 JP S6111891 B2 JPS6111891 B2 JP S6111891B2 JP 56193026 A JP56193026 A JP 56193026A JP 19302681 A JP19302681 A JP 19302681A JP S6111891 B2 JPS6111891 B2 JP S6111891B2
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JP
Japan
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gallium
organic phase
hydrochloric acid
solution
water
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JP56193026A
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English (en)
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JPS57118024A (en
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Rubeeku Aran
Toriorie Misheru
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Rhone Poulenc Industries SA
Original Assignee
Rhone Poulenc Industries SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Rhone Poulenc Industries SA filed Critical Rhone Poulenc Industries SA
Publication of JPS57118024A publication Critical patent/JPS57118024A/ja
Publication of JPS6111891B2 publication Critical patent/JPS6111891B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G15/00—Compounds of gallium, indium or thallium
    • C01G15/003—Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/262—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds using alcohols or phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/28—Amines
    • C22B3/288—Quaternary ammonium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B58/00—Obtaining gallium or indium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガリウムの溶液を精製して非常に高
純度の塩化ガリウム溶液を得る方法に関する。
さらに詳しくは、本発明は、アルコールによる
液−液抽出によつてガリウムの塩酸水溶液を各種
の元素、特に第二鉄状態の鉄の点で精製する方法
に係る。
各種の用途、特に電子工業の分野にガリウムが
用いられることにより、そのものを非常に高純度
で得られることが要求されている。ある種の溶媒
によりある種の金属陽イオンからガリウムを分離
することが行なわれたが、各種の元素、特に第二
鉄状態の鉄からガリウムを分離することは、現在
のところでは鉄を第一鉄状態に予め還元しない限
り可能ではないことが確認されている。
（Chemical Abstracts Vol。92（1979）、
9435c）。
本発明者は、特に溶媒抽出によるガリウムと第
二鉄状態の鉄との分離が可能でないという技術的
推測を基にして、各種の元素、特に第二鉄状態の
鉄の点でガリウム溶液の優れた精製を達成せしめ
るガリウム溶液の精製方法を見出した。この方法
は、各種の元素、特に第二鉄状態の鉄を含有する
溶液から抽出剤としてのアルコールによつてガリ
ウムを選択的に抽出することを包含する。
実際には、本発明は、抽出剤による液−液抽出
によつてガリウムの塩酸水溶液を精製するにあた
り、ガリウムの塩酸水溶液を抽出剤として水に実
質上不溶性のアルコールを含有する有機相と接触
させ、有機相を水性相から分離し、ガリウムは有
機相中に選択的に抽出させ、その有機相を水又は
塩酸溶液と接触させて該有機相の選択的洗浄操作
を行ない、次いで精製されたガリウムを有機相か
ら水溶液に移動させ、最後に純塩化ガリウムを含
有する得られた水性相と有機相とを分離すること
を特徴とするガリウムの塩酸水溶液の精製方法に
係る。
本発明の方法によれば、ガリウムの塩酸水溶液
は、水に不溶性のガリウム抽出剤と髄意成分とし
ての不活性希釈剤とを含有する有機相と、ガリウ
ムが有機相中に選択的に抽出されるようにして、
接触せしめられる。
本発明の方法により精製して非常に高純度の溶
液を得ることができるガリウムの塩酸水溶液は、
非常に種々の出所からのものであつてよい。これ
らは、好ましくはHClとして約１〜約8N、好まし
くは２〜6Nの間である遊離酸性度を示す。ま
た、それらは、塩酸と他の酸、例えば硫酸又は過
塩素酸のような酸との混合物も含有し得る。
これらの溶液中に含まれる不純物は、その種
類、性質及び量が広く変つていてもよい。これら
は、元素の周期率表の各種の金属陽イオン、特に
カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、バナ
ジウム、クロム、鋼、マンガン、ナトリウム、亜
鉛、コバルト、ニツケル、鉛、カドミウム、イン
ジウム、バリウム、ストロンチウム、カリウム、
チタン、ランタニド、イツトリウム、ひ素、鉄
（特に第二鉄状態）、りん、錫、ほう素などの陽イ
オンよりなつていてよい。
他方、これらの溶液中のガリウムの濃度は非常
に広範囲で変えることができ、例示の目的でのみ
示せば、例えば約500mg／〜約300ｇ／の間で
あつてよい。
本発明の方法に従つて用いることのできるアル
コールは、実質上水と非混和性であり且つ使用上
の問題を回避するのに十分に流動性であるよう
に、好ましくは約４〜約10個の炭素原子数を有す
るものである。用いることのできるものとして
は、例えばペンタノール、ｎ−ブタノール、イソ
ブタノール、シクロヘキサノール、ｎ−ヘキサノ
ール、２−エチルヘキサノール、ｎ−ヘプタノー
ル、ｎ−オクタノール、イソオクタノール、ｎ−
デカノール及びイソデカノールがある。好ましく
は、純粋な、即ち希釈してない２−エチルヘキサ
ノールが用いられる。
有機相中の抽出剤の割合は臨界的ではなく、広
い範囲で、好ましくは有機相について10〜100容
量％の間で変えることができる。粘度の程度によ
つては、アルコールは好ましくは液体の容積、し
たがつて装置の大きさを最小に保持するように希
釈しないで用いられる。
有機相は、必要に応じて希釈剤を含有すること
ができる。これらは、当業者に周知のように、ヘ
プタン、ドデカン、ヘキサンのような脂肪族化合
物；ケロシン型の石油留分；例えばベンゼン、ト
ルエン、エチルベンゼン、キシレン及びソルベツ
ト（EXXON社の商品名）型留分のような芳香族
化合物；そして例えばクロロホルム又は四塩化炭
素のような前記化合物のハロゲン化誘導体から特
に選ぶことができる。
次いで、有機相が水性相から分離される。ガリ
ウムは有機相中に選択的に抽出されている。この
有機相は、次いで、残留不純物の除去による該有
機相の選択的洗浄操作を行なうために水又は塩酸
溶液と接触せしめられる。この塩酸溶液の濃度は
好ましくは約6M以下である。
得られた洗浄水溶液は、不純物と少量のガリウ
ムを含有しており、必要ならば、精製操作に再び
付すためにガリウムの初期酸性水溶液と共に再循
環させることができる。
次いで、この有機相を水と接触させることによ
つて精製ガリウムを有機相から水溶液へと移動せ
しめ、最後に、純塩化ガリウムを含有する得られ
た水性相と有機相を分離させる。
このようにして得られたガリウム水溶液の純度
は99.99％以上である。
抽出、選択的洗浄及びガリウムの回収工程は、
液−液抽出方法で用いられる曲型的な装置で実施
することができる。このような装置は、抽出、選
択的洗浄及び抽出元素の水性相としての回収操作
を実施するために備えられ且つ（又は）撹拌され
配列された数段階のミキサー−デカンダー系又は
塔を含む。
下記の例は、本発明を例示するもので、これを
何ら制限しない。
例 １ 下記の組成を有する塩化ガリウム溶液(G)の精製
を行なう。
Ga：40ｇ／ HCl：5.6N Al：５mg／ Na：３mg／ Fe3+：800mg／ Ca：10mg／ Mg：２mg／ Cr：１mg／ Ｖ ：１mg／ Cu：0.4mg／ Mn：１mg／ Zn：２mg／ この溶液(G)を２−エチルヘキサノールからなる
有機相（Ｓ）と接触させる。この操作は、第１図
に記載の装置により、向流で機能し且つ30個の理
論段階を含む液−液抽出ユニツト(A)で行なう。第
１図の抽出ユニツトに２−エチルヘキサノールを
100ml／ｈの流量で供給する。ガリウム溶液(G)は
145ml／ｈの流量で抽出ユニツトに段階11で導入
する。選択的洗浄は、0.5N塩酸（HCl）溶液を45
ml／ｈの流量で段階30で導入することにより行な
う。
段階１から出る使用済み水性相(E)は、不純物と
100mg／未満のガリウムを含有する。これは
99.5％以上の抽出率に相当する。
次いで、抽出ユニツト(A)から出るガリウムを負
荷された２−エチルヘキサノールを５段階の抽出
ユニツト(B)に供給し、ここで95ml／ｈの流量の水
と、（Ｓ）に関して向流で、接触させることによ
り塩化ガリウム（GaCl3）を水溶液状で回収す
る。組成が次の通りであるGaCl3溶液を得る。
Ga：59.6ｇ／ Al＜0.2mg／ Na＜0.05mg／ Fe＜0.1mg／ Ca＜0.05mg／ Mg＜0.05mg／ Cr＜0.1mg／ Cu＜0.1mg／ Mn＜0.05mg／ Zn＜0.05mg／ このようにして得られた溶液は99.99％以上の
純度を示す。
例 ２ 前記の例１の塩化ガリウム溶液(G)より出発す
る。この溶液を２−エチルヘキサノールよりなる
有機相（Ｓ）と接触させる。この操作は、第１図
に記載の装置により、向流で機能し且つ30個の理
論段階を含む液−液抽出ユニツト(A)で行なう。第
１図の抽出ユニツトに２−エチルヘキサノールを
100ml／ｈの流量で供給する。ガリウム溶液(G)は
145ml／ｈの流量で抽出ユニツトに段階11で導入
する。選択的洗浄は、水を45ml／ｈの流量で段階
30で導入することにより行なう。
段階１から出る使用済み水性相(E)は、不純物と
100mg／未満のガリウムを含有する。これは
99.5％以上の抽出率に相当する。
次いで、抽出ユニツト(A)から出るガリウムを負
荷された２−エチルヘキサノールを５段階の抽出
ユニツト(B)に供給し、ここで100ml／ｈの流量の
水と、（Ｓ）に関して向流で、接触させることに
より塩化ガリウム（GaCl3）を水溶液状で回収す
る。組成が次の通りであるGaCl3溶液を得る。
Ga：56.6ｇ／ Al＜0.2mg／ Na＜0.05mg／ Fe＜0.1mg／ Ca＜0.05mg／ Mg＜0.05mg／ Cr＜0.1mg／ Cu＜0.1mg／ Mn＜0.05mg／ Zn＜0.05mg／ このようにして得られた溶液は99.99％以上の
純度を示す。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の精製方法に用いることができ
る装置の一具体例を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ とりわけ第二鉄状態の鉄を含有するガリウム
    の塩酸水溶液を抽出剤による液−液抽出によつて
    精製するにあたり、１〜8Nの遊離酸性度を有す
    るガリウムの塩酸水溶液を抽出剤として４〜10個
    の炭素原子を持つ水に実質上不溶性のアルコール
    を含有する有機相と接触させ、ガリウムと抽出剤
    を含有する有機相を不純物を含有する水性相から
    分離し、分離した有機相を水又は6N以下の塩酸
    溶液により洗浄操作を行なつて残留不純物を除去
    し、得られた有機相を水と接触させることにより
    ガリウム有機相から水性相に移動させ、精製され
    た塩化ガリウムを含有する水性相を分離回収する
    ことを特徴とするガリウムの塩酸水溶液の精製方
    法。 ２ 用いるアルコールがペンタノール、ｎ−ブタ
    ノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、
    ｎ−ヘキサノール、２−エチルヘキサノール、ｎ
    −ヘプタノール、ｎ−オクタノール、イソオクタ
    ノール、ｎ−デカノール及びイソデカノールより
    なる群から選ばれることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の方法。 ３ 洗浄操作に用いる塩酸溶液が6M以下の濃度
    を示すことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の方法。
JP56193026A 1980-12-05 1981-12-02 Purification of gallium solution by alcohol liquid-liquid extraction Granted JPS57118024A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8025830A FR2495599A1 (fr) 1980-12-05 1980-12-05 Procede de purification d'une solution de gallium par extraction liquide-liquide a l'aide d'alcools

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57118024A JPS57118024A (en) 1982-07-22
JPS6111891B2 true JPS6111891B2 (ja) 1986-04-05

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JP56193026A Granted JPS57118024A (en) 1980-12-05 1981-12-02 Purification of gallium solution by alcohol liquid-liquid extraction

Country Status (5)

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US (1) US4369166A (ja)
JP (1) JPS57118024A (ja)
CA (1) CA1172426A (ja)
FR (1) FR2495599A1 (ja)
YU (1) YU43052B (ja)

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FR2495599B1 (ja) 1985-01-11
YU281681A (en) 1983-09-30
JPS57118024A (en) 1982-07-22
FR2495599A1 (fr) 1982-06-11
CA1172426A (fr) 1984-08-14
US4369166A (en) 1983-01-18
YU43052B (en) 1989-02-28

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