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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- ions
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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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