JPS6114129A - アルミニウム電解発生ダストからガリウムを回収する方法 - Google Patents
アルミニウム電解発生ダストからガリウムを回収する方法Info
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- JPS6114129A JPS6114129A JP13621384A JP13621384A JPS6114129A JP S6114129 A JPS6114129 A JP S6114129A JP 13621384 A JP13621384 A JP 13621384A JP 13621384 A JP13621384 A JP 13621384A JP S6114129 A JPS6114129 A JP S6114129A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルミニウム電解発生ダストからガリウムを回
収する方法に関するものである。
収する方法に関するものである。
ガリウムは近年ガリウム含有率(GaAs)あるいはガ
リウム−リン(Gap)等の半導体材料として注目され
ている。
リウム−リン(Gap)等の半導体材料として注目され
ている。
ガリウムは地球上に広く存在する元素ではあるが、高品
位の鉱物としては産出しない為に従来はボーキサイトか
らアルミナを製造する際のバイヤー液や亜鉛精錬浸出残
渣等から回収されていた。
位の鉱物としては産出しない為に従来はボーキサイトか
らアルミナを製造する際のバイヤー液や亜鉛精錬浸出残
渣等から回収されていた。
しかし、これらの方法ではガリウム回収用原料中に於る
ガリウム含有率が非常に低い為に、回収するのに複雑な
工程と高価な処理費用を必要としていた。
ガリウム含有率が非常に低い為に、回収するのに複雑な
工程と高価な処理費用を必要としていた。
例えばバイヤー液からの回収法と、してはライム法、炭
酸法、電amがあり1、そのうち電!ll法が工業的に
最も優れている。この電解法とはバイヤー液を水銀陰極
及びニヤケル陽極を使用して一次電解を行い、得られる
粗ガリウムをカセイソーダで処理し、その溶液を更に二
次電解するものである′が、水銀を使用するので公害上
の問題点がある。
酸法、電amがあり1、そのうち電!ll法が工業的に
最も優れている。この電解法とはバイヤー液を水銀陰極
及びニヤケル陽極を使用して一次電解を行い、得られる
粗ガリウムをカセイソーダで処理し、その溶液を更に二
次電解するものである′が、水銀を使用するので公害上
の問題点がある。
ところで上記した様にバイヤー液中にはガリウムが含有
されており、このガリウムはバイヤー法工程に於てアル
ミニウムと同様の挙動を示し、はぼ全量がアルミナ中へ
移動する。そしてアルミナ中のガリウム濃度は原鉱ボー
キサイトの種類によって異なるが数10p、p、+n、
から1oop、p、m;程度であり、これはアルミナの
電解時にアルミニウムメ、タル中に混入するが一部は電
解時に発生するダスト中に移動する。このダストは電気
集塵器をはじめとする各種集塵装置によ動捕集されるが
、該ダスト中のガリウム濃度は0.088重量%ら最高
0.3重量%にも達しており、前記アルミナ中の濃度に
比して数10倍にも濃縮されているものである。そのア
ルミニウム電解発生ダストの一般的な組成は、Go 0
.08〜0.30重量%、Fa O,5〜2.0重量x
1へ夕10〜20量% 、Na 10〜20重量X、F
15−30重量X1CIO〜30重量Xで、その他にS
ls NI、Ti、Ca1Cu。
されており、このガリウムはバイヤー法工程に於てアル
ミニウムと同様の挙動を示し、はぼ全量がアルミナ中へ
移動する。そしてアルミナ中のガリウム濃度は原鉱ボー
キサイトの種類によって異なるが数10p、p、+n、
から1oop、p、m;程度であり、これはアルミナの
電解時にアルミニウムメ、タル中に混入するが一部は電
解時に発生するダスト中に移動する。このダストは電気
集塵器をはじめとする各種集塵装置によ動捕集されるが
、該ダスト中のガリウム濃度は0.088重量%ら最高
0.3重量%にも達しており、前記アルミナ中の濃度に
比して数10倍にも濃縮されているものである。そのア
ルミニウム電解発生ダストの一般的な組成は、Go 0
.08〜0.30重量%、Fa O,5〜2.0重量x
1へ夕10〜20量% 、Na 10〜20重量X、F
15−30重量X1CIO〜30重量Xで、その他にS
ls NI、Ti、Ca1Cu。
暦9、CO等が各々1重量%以下含有されており、残部
は水である。
は水である。
このアルミニウム電解発生ダストからガリウムを回収す
る方法としては、英国特許第1527981号がある。
る方法としては、英国特許第1527981号がある。
この方法は最高0.2重量%までのガリウムを含むダス
トに過剰のアルカリ融剤を添加した後、500〜800
℃で焙焼検水で浸出し、溶解したガリウムにアルミニウ
ム、マグネシウム等の金属粉を添加して固定し、金属ガ
リウムを製造する方法であるが、この方法は高価なアル
カリ融剤をダスト量の数倍も添加して焙焼しなければな
らないことと、得られた金属の純度が悪く、高純度ガリ
ウムを得るには更に精製操作が必要であるなど工程が複
雑でコストも高い等、実用的でない。
トに過剰のアルカリ融剤を添加した後、500〜800
℃で焙焼検水で浸出し、溶解したガリウムにアルミニウ
ム、マグネシウム等の金属粉を添加して固定し、金属ガ
リウムを製造する方法であるが、この方法は高価なアル
カリ融剤をダスト量の数倍も添加して焙焼しなければな
らないことと、得られた金属の純度が悪く、高純度ガリ
ウムを得るには更に精製操作が必要であるなど工程が複
雑でコストも高い等、実用的でない。
本発明は上述の諸問題を解消し、簡単な方法により高い
収率でガリウムを回収する事が出来る方法を提供せんと
するものであり、発明の基本的な技術的思想はiルミニ
ウム電解発生ダストの浸出液に高濃度で含まれているア
ルミニウムイオンや鉄イオン、低い濃度であっても、後
の(水溶液電解等の)工程に対して有害なバナジウムイ
オンから有効、かつ容易に低濃度のガリウムを分離精製
し、高い収率で回収濃縮できる如きものであり、更に詳
しくは、アルミニウム電解炉にて発生するダストの鉱酸
浸出液に、アルカリ若しくはアルカリ土類成分を添加し
、ガリウム成分を水酸化物として析出させ母液と分離さ
せた後、該析出物を更に塩酸に溶解させ、同溶解液から
カチオン交換型抽出剤含有の有機溶媒によ1)Gaイキ
ンを濃縮精製処理することを特徴とするアルミニウム電
解発生 、ダストからガリウムを回収す
る方法である。
収率でガリウムを回収する事が出来る方法を提供せんと
するものであり、発明の基本的な技術的思想はiルミニ
ウム電解発生ダストの浸出液に高濃度で含まれているア
ルミニウムイオンや鉄イオン、低い濃度であっても、後
の(水溶液電解等の)工程に対して有害なバナジウムイ
オンから有効、かつ容易に低濃度のガリウムを分離精製
し、高い収率で回収濃縮できる如きものであり、更に詳
しくは、アルミニウム電解炉にて発生するダストの鉱酸
浸出液に、アルカリ若しくはアルカリ土類成分を添加し
、ガリウム成分を水酸化物として析出させ母液と分離さ
せた後、該析出物を更に塩酸に溶解させ、同溶解液から
カチオン交換型抽出剤含有の有機溶媒によ1)Gaイキ
ンを濃縮精製処理することを特徴とするアルミニウム電
解発生 、ダストからガリウムを回収す
る方法である。
ここで上記方法で採用する有機溶媒は、カチオン交換型
抽出剤であり、4〜8HのHCf水溶液中における金属
イオンの分配比(0)の序列は、Ga) Fe1V 、
^之 となり、他の金属イオンよりGaを選択的抽出ができる
。該抽出剤としては以下に示すカチオン交換型抽出剤が
好ましく用いられる。
抽出剤であり、4〜8HのHCf水溶液中における金属
イオンの分配比(0)の序列は、Ga) Fe1V 、
^之 となり、他の金属イオンよりGaを選択的抽出ができる
。該抽出剤としては以下に示すカチオン交換型抽出剤が
好ましく用いられる。
(イ)酸性有機リン化合物、特に炭素数8〜zθ個の酸
性リン酸ニス□チル、例えば2−エチルへキシルリン酸
モノ−2−エチルヘキシルエステルまたはジー2−エチ
ルへキシルリン酸(DEHP^)。
性リン酸ニス□チル、例えば2−エチルへキシルリン酸
モノ−2−エチルヘキシルエステルまたはジー2−エチ
ルへキシルリン酸(DEHP^)。
(ロ)カルボン酸、特に炭素数6〜20個のもの、例え
ば式 で示されるナフテン酸または式 で示されるカルボン酸。
ば式 で示されるナフテン酸または式 で示されるカルボン酸。
(ハ)スルフォン酸、特にアルキルベンゼンスルフォン
酸またはジアルキルナフタレンスルフォン酸。
酸またはジアルキルナフタレンスルフォン酸。
また有機溶媒の希釈剤としては前記抽出剤を溶解し、か
つ水に不溶及至難溶のものであればその種類を問わない
が、例えばパラフィン系溶媒、芳香族系溶媒、ナフテン
系溶媒、ハロゲン化炭化水素系sm、 高級アルコール
、フェノール、ケトンなどが挙げられる。
つ水に不溶及至難溶のものであればその種類を問わない
が、例えばパラフィン系溶媒、芳香族系溶媒、ナフテン
系溶媒、ハロゲン化炭化水素系sm、 高級アルコール
、フェノール、ケトンなどが挙げられる。
以下本発明の操作手順を示す流れ図にそって説明し、実
施例並びに比較例を挙げ乍ら詳述する。
施例並びに比較例を挙げ乍ら詳述する。
〈実施例1〉
ガリウム含有率0.20重重量%八919.8重量x1
F 23.9重量% 、 F@1.1重量%)(+)
フルt=ウム電解槽に取り付けた電気集塵器に捕集され
たダストに155重量%NaOHを混合して焙焼したも
のをスラリー濃度3009/J2 、H2L504濃
度1809/えとなし、温度95℃で2時間浸出した液
(組成を下記第1表に示す。)に鉄粉309を添加し
Fe ?+をFe2+に還元した。この還元液に40X
NaOHをpHが4.5となるまで添加化合した。こ
の混合液中にて生成した水酸化物を濾過後、該水酸化物
の重量を測定したところドライベースで709であった
。この水酸化物を7M HC(!水酸化液2中に入れ撹
拌し、全量を溶解させ、該溶解液中のガリウム濃度を測
定したところ2.19/1 で、元浸出中のガリウムの
95Xが回収された。
F 23.9重量% 、 F@1.1重量%)(+)
フルt=ウム電解槽に取り付けた電気集塵器に捕集され
たダストに155重量%NaOHを混合して焙焼したも
のをスラリー濃度3009/J2 、H2L504濃
度1809/えとなし、温度95℃で2時間浸出した液
(組成を下記第1表に示す。)に鉄粉309を添加し
Fe ?+をFe2+に還元した。この還元液に40X
NaOHをpHが4.5となるまで添加化合した。こ
の混合液中にて生成した水酸化物を濾過後、該水酸化物
の重量を測定したところドライベースで709であった
。この水酸化物を7M HC(!水酸化液2中に入れ撹
拌し、全量を溶解させ、該溶解液中のガリウム濃度を測
定したところ2.19/1 で、元浸出中のガリウムの
95Xが回収された。
7M HCN溶解液の組成等を下記第2表に示す。
第1表 (単位9/L)
第2表 (単位97又)
次いで?l[面で示すフローシートに従ってDEHP八
抽出へHdj洗浄、HCJ逆抽出を行った結果は、第3
表に示す如くであった。
抽出へHdj洗浄、HCJ逆抽出を行った結果は、第3
表に示す如くであった。
第3表
(単位97又)
進出液から水酸化物生成と抽出に於るGaの総合周率は
85にであった。
85にであった。
図は本発明の操作手順を示す流れ図である。
Claims (1)
- 1、アルミニウム電解炉にて発生するダストの鉱酸浸出
液に、アルカリ若しくはアルカリ土類成分を添加し、ガ
リウム成分を水酸化物として析出させ母液と分離させた
後、該析出物を更に塩酸に溶解させ、同溶解液からカチ
オン交換型抽出剤含有の有機溶媒によりGaイオンを濃
縮精製処理することを特徴とするアルミニウム電解発生
ダストからガリウムを回収する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13621384A JPS6114129A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | アルミニウム電解発生ダストからガリウムを回収する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13621384A JPS6114129A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | アルミニウム電解発生ダストからガリウムを回収する方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6114129A true JPS6114129A (ja) | 1986-01-22 |
Family
ID=15169951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13621384A Pending JPS6114129A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | アルミニウム電解発生ダストからガリウムを回収する方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6114129A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS644435A (en) * | 1987-06-02 | 1989-01-09 | Pechiney Aluminium | Process for extracting and purifying gallium bayer liquor |
CN103740940A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-23 | 中国铝业股份有限公司 | 一种净化镓富集液产生的石灰渣的处理方法 |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP13621384A patent/JPS6114129A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS644435A (en) * | 1987-06-02 | 1989-01-09 | Pechiney Aluminium | Process for extracting and purifying gallium bayer liquor |
CN103740940A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-23 | 中国铝业股份有限公司 | 一种净化镓富集液产生的石灰渣的处理方法 |
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