PT96514A

PT96514A - Processo para a separacao e aumento da concentracao de galio de uma solucao aquosa que contem galio conjuntamente com aluminio, zinco e/ou cobre

Info

Publication number: PT96514A
Application number: PT96514A
Authority: PT
Inventors: Karl Schugerl; Ioannis Kirgios; Wolfgang Degener
Original assignee: Europ Gemeinschaften
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1991-01-18
Publication date: 1991-10-15
Also published as: US5326441A; DE59004340D1; ATE100422T1; WO1991010621A1; DK0438790T3; JPH05504753A; CA2072761A1; EP0438790B1; IE64360B1; EP0438790A1; IE910180A1; LU87662A1; ES2049399T3

Description

COMUNIDADE ECONÓMICA EUROPEIA (C.E.E.) "PROCESSO PARA A SEPARAÇÃO E AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE GÁLIO DE UMA SOLUÇÃO AQUOSA QUE CONTÉM GÁLIO CONJUNTAMENTE COM ALUMÍNIO. ZINCO E/OU COBRE" A presente invenção refere-se a um processo para a separação e concentração de gálio a partir de soluções aquosas que contêm gálio, conjuntamente com alumínio, zinco e/ou'cobre, por

Ij extracção com reacção por meio de emulsões de membrana líquidas, o qual permite a obtenção de soluçoes de gálio concentradas de elevada pureza, que contêm mais do que 10 gramas/litro de gálio sob a forma de halõgeneto de gálio, a partir de soluções de partida que contêm gálio com uma concentração não maior do que 5 gra-mas/litro. O gálio de elevada pureza e os compostos de gálio são principalmente utilizados de maneira crescente na indústria elec-trõnica. Como substâncias semicondutoras têm demonstrado ser especialmente apropriados o arsenieto de gálio dopado, o fosfore-to de gálio e o fosfito-arsenieto de gálio. O arsenieto de gálio pode ainda ser empregado na construção de laseres e de células solares. Uma outra possibilidade de utilização, que ainda se encontra em desenvolvimento, é a utilização de supercondutores à base de gálio. -2- /

è} 0 gálio encontra-se nos minerais existentes na natureza apenas em concentrações muito pequenas, desde 0,001% (bauxite) até um máximo de 1,8% (germanite). Na maior parte das vezes, está associado com o zinco, o alumínio e/ou o cobrè. As pequenas concentrações do minério obrigam, portanto, em um processo para a recuperação do gálio, a requisitos especialmente exigentes em relação à selectividade da separação da substância e à possibilidade da sua concentração. O gálio obtém-se no processamento da bauxite, assim como no processamento de minérios que contêm zinco e germânio £veja--se "Ullmanns Encyklopadie der Technischen Chemie", Vol. 11 (1986), página 753], A separação do gálio e a sua concentração realizam-se em geral nos assim chamados processos de Pechiney, Alcoa ou Reynolds (veja-se a memória descritiva da patente de invenção norte-americana número 3 890 427). Todos estes processos se baseiam na separação de alumínio por precipitação. A partir das soluções assim obtidas, precipita-se o gálio e os restos de alumínio, sob a forma de hidróxidos, por meio de dióxido de carbono. O hidróxido que contém alumínio e gálio é dissolvido em lixívia de hidróxido de sódio e é alimentada à electróli-se. Em seguida, obtêm-se uma solução que contém gálio em pequena concentração que se recircula como lixívia de recirculação do processo Bayer. A separação hidrometalúrgica do gálio realiza-se até -3- / / agora por extracção líquido/líquido de soluções clorídricas (veja-se M. L. Good, F. F. Holland, "J. Inorg. Nucl. Chem." 26^ (1964), página 321 e T. Sato, T. Nakamura e S. Ishikawa, "Solv.

Extr. I. Exch." 2_ (1 984), página 201 . Também já se sabe que se pode utilizar para a extracção do gálio fosfato de tributilo, triaril-fosfina, trioctil-fosfinóxido, éteres de coroa ("Kronen") ou sulfureto de di-hexilo como agente de extracção [veja-se V. P. Judin e R. G. Bautista, "Mettal. Trans. B.", 178 (2), 1986, página 259; A. M. Reznik e L. A. Zekel, "Zh Neorg. Khim." 2^4 (4), 1979, página 1025; Y. Amashji, T. Mats shita, M. Wada e T.

Shono, "Chem. Lett." 1 (1988), página 43; Y. Hasegawa, T. Shima-da e M. Niitsu, "J. Inorg. Nucl. Chem." 42^ (10), 1980, página 1487; H. Koshima, H. Onishi, "Analyst (Londres)" (11 ) (1 986), página 1261; e Y. Baba, H. Nakamura e K. Ino e, "J. Chem. Eng. Jpn." 1_9 (6), 1 986, página 497(j.

Os rendimentos de gálio muito puro que assim se podem obter são, no entanto, insuficièntes, e é especialmente insuficiente a separação completa de alumínio, zinco ou cobre se estes existirem em grande excesso em relação ao gálio.

Portanto, o objectivo da presente invenção ê proporcionar um processo por meio do qual é possível separar gálio de soluções aquosas que contêm gálio em conjunto com alumínio, zinco e/ou cobre e concentrar. A requerente descobriu agora que este objectivo ê atingido por meio da presente invenção mediante a separação e a concentração do gálio num sistema em emulsão múltiplo, com utilização de aminas secundárias como componentes reactivos selecti-vos que actuam como veículos. Quer dizer, se se lixiviarem os hidróxidos que contêm alumínio e gálio em conjunto com outros metais pesados (por exemplo, provenientes do processamento de bauxite de acordo com o processo Pechiney) ou minérios com solução de ácido clorídrico, pode realizar-se a separação e o aumento da concentração do gálio por extracção com reacção por meio de emulsões de membrana líquidas. Obtêm-se assim soluções concentradas de gálio de elevada pureza.

Este processo compreende uma combinação das seguintes medidas: a) acidulam-se com ácido clorídrico soluções que contêm gálio ou dissolvem-se em ácido clorídrico resíduos que contêm gálio; b) realiza-se a extracção de soluções com ácido clorídrico com pelo menos 4, de preferência 4 a 6 moles/litro; c) para a extracção, dispersa-se uma emulsão do tipo de água em óleo (emulsão A/0), que contém uma amina secundária e um agente tensio-activo não iónico, oligomérico, resistente a ácidos, com um valor do índice de HLB (equilíbrio hidrôfilo/lipofílico) ^ 3 e uma massa molecular >400 gramas/mole, de preferência poli-isobutileno/ /poli-anidrido do ácido succínico/poliamina num extractor no qual se dispersa a solução que contém gálio, escolhen-do-se uma proporção em volume de solução clorídrica que contém gálio para emulsão A/0 compreendida entre 30 : 1 e 10 : 1 ; a emulsão do tipo de água em oleo ê preparada a partir de um dissolvente preponderantemente alifático, com elevado ponto de inflamação, de preferência querosene, com a amina secundária dissolvida e a poliamina e água com uma concentração de ião hidrogénio ^0,01 mole/litro e uma proporção em volume compreendida entre 2 : 3 e 3 : 2, num homogeneizador; separa-se a emulsão do tipo de água em éleo da solução sem gálio e submete-se a extracção num campo elêctrico alterno com 0,5 - 8 kV/cm de intensidade do campo e uma frequência > 50 Hz entre dois eléctrodos coaxiais duplamente isolados; e separa-se a fase aquosa, rica em gálio, assim formada e emulsiona-se novamente a fase orgânica regenerada com água não carregada ou parciàlmente carregada com uma con- -6-

centração de ião hidrogénio <^0,01 mole/litro.

Constitui um objecto da presente invenção um processo para a separação e a concentração de gálio a partir de uma solução aquosa que contém gálio juntamente com alumínio, zinco e/ou cobre, que se caracteriza pelo facto de compreender a combinação das seguintes características específicas : a) preparação de uma emulsão do tipo de água em óleo (emulsão A/0) a partir de uma fase aquosa neutra ou alcalina e de uma fase orgânica que contém um componente da reac-ção solúvel em óleo, num homogeneizador, numa proporção em volume entre a fase aquosa e a fase orgânica compreendida entre 2 : 3 e 3 : 2; b) dispersão da emulsão do tipo de água em óleo na solução aquosa que contém gálio, a qual foi ajustada de modo a conter pelo menos 4 moles/litro de HC1, num extractor, com uma proporção em volume entre a solução aquosa e a emulsão do tipo de água em óleo compreendida entre 30 : T e 10 : 1, até se obterem gotícuias da emulsão do tipo de água em óleo com um diâmetro ^1 milímetro; c) separação da emulsão do tipo de água em óleo da fase aquosa contínua e realização de uma separação da emulsão num reactor de electrólise com elêctrodos coaxiais du- -7- piamente isolados com um campo de alta tensão alterna aplicado com uma intensidade de campo pelo menos igual a 0,5 kV/cm e uma frequência maior do que 50 Hz, com reciclagem da parte não separada da emulsão do tipo de água em ôleo para a fase operacional b); d) separação da fase orgânica electrocoalescida da emulsão do tipo de água em óleo num separador por gravidade e recirculação da mesma para a fase operacional a). Ã escolha, o processamento posterior da fase aquosa separada da emulsão do tipo de água em óleo que contém gálio electrocoalescida realiza-se por extracção com dissolvente, contra--extracção com água ou com uma solução de hidróxido de sódio e electrólise da solução aquosa assim obtida para a recuperação do gálio, assim como, eventualmente, fusão em zona para purificação da mesma.

Com as soluções de lixiviação do processo Bayer, considera-se ter à disposição as soluções ideais para recuperação do gálio por hidrometalurgia de acordo com a presente invenção. No entanto, podem também processat-se soluções de lixiviação com ácido clorídrico de minérios que contêm gálio de acordo com a presente invenção. Por utilização de uma emulsão líquida de membrana especial de acordo com a presente invenção, pode também separar-se o gálio no caso de estarem presentes grandes excessos -8- de alumínio, zinco e/ou cobre, com boa selectividade, e purificar-se por subsequente electrólise e fusão em zonas. A utilização, de acordo com a presente invenção, de uma emulsão do tipo de água em óleo especialmente composta como fase dispersa de um processo análogo de extracção possibilita uma extracção simultânea e o aumento da concentração do gálio como complexo halogenado aniônico (veja-se os Exemplos 1 e 3, que se descrevem mais adiante na presente memória descritiva). O gálio pode ser completamente separado do alumínio. Mesmo com um excesso igual a 40 vezes de zinco ou de cobre, transporta-se de preferência o gálio (vejam-se os Exemplos 3, 4 e 5 seguintes, na presente memória descritiva).

As soluções de partida típicas possuem um teor de gálio compreendido entre 100 e 300 ppm e um teor de zinco de 5 a 6 gra-mas/litro conjuntamente com outros elementos. Na ultima fase do processo de acordo com a presente invenção, obtém-se desta forma uma solução que contêm mais do que 10 gramas/litro de gálio sob a forma de halogeneto de gálio. Os componentes reaccionais orgânicos utilizados de acordo com a presente invenção e os dissolventes podem ser recuperados com elevado rendimento e ser reciclados para o processo.

Aperfeiçoamentos preferidos do processo de acordo com a presente invenção são descritos nas reivindicações secundárias.

-Θ Ά invenção ê seguidamente melhor esclarecida com referência aos desenhos anexos, sem que seja limitada por esta descrição. Nos desenhos : a Figura 1 ê uma representação esquemática da preparação da emulsão do tipo de água em ôleo utilizada de acordo com a presente invenção na fase operacional a) do processo de acordo com a presente invenção; a Figura 2 é uma representação esquemática do decurso do processo de extracção de acordo com a presente invenção; as Figuras 3a, 3b e 3c são representações esquemáticas de uma instalação de electrocoalescência como se pode utilizar para a realização da fase operacional c) do processo de acordo com a presente invenção ou uma representação dos diferentes reactores utilizáveis ou uma representação esquemática de um separador da emulsão utilizável de acordo com a presente invenção com a tubagem adicional para a reciclagem da fase aquosa separada; a Figura 4 representa a extracção do gálio no sistema de emulsão múltiplo de acordo com a presente invenção com concentrações do veículo variáveis; a Figura 5 representa a extracção do gálio de acordo com a presente invenção a concentrações de ácido variáveis; â Figura 6 representa a extracção do gálio de acordo com a presente invenção a partir .de uma solução que contém cobre; a Figura 7 representa a extracção do gálio de acordo com a presente invenção a partir de uma solução que contém zinco; as Figuras 8a e 8b mostram a selectividade e o factor de separação da extracção do gálio de acordo com a presente inven-ção; a Figura 9 mostra a selectividade da extracção do gálio a partir dá solução extraída; a Figura 10 representa a variação da separação contínua da emulsão sem reciclagem da fase aquosa coalescida; a Figura 11 representa a variação de uma separação descontínua da emulsão; e a Figura 12 representa a variação de uma eliminação contínua de emulsão com ou sem reciclagem da fase aquosa coalescida.

Na presente descrição da invenção e nos desenhos anexos, utilizam-se as seguintes abreviaturas e definições : bd proporção da fase aquosa separada, bsm velocidade média de separação da emulsão em mililitros/ /minuto, ci concentrações em mg/kg,

Fv caudal em volume em ml/minuto, νΏ volume em mililitros,

K

Proporção residual F = concentração do refinado concentração de partida

Enriquecimento = concentração na solução de partida concentração na emulsão

Selectividade S _(qGa,0 CGa,t)_ (cZn,0_cZn,t}+(cCu, 0 ~cCu,tJ + (cGa,0 "cGa, t *

No caso dos produtos químicos empregados de acordo com presente invenção, trata-se dos seguintes :

Querosene : Exol D 80 da firma Esso AG, intervalo de ebulição 180 - 240° C, teor de aromáticos 1%.

Paranox 100 : poli-isobutileno/anidrido do ácido succínico/po- liamina da firma Exxon; especificação técnica, mas sa molecular 731 g/moles, HLB ^4. -12-

Paranox 107 : poli-isobutileno/anidrido do ácido succínico/po-liborano/poliamina da firma Exxon, especificação técnica; massa molecular 834 g/mol, HLB >4.

Amberlite LA-2 : N-lauril-N-trialquilamino-metilamina da firma

Rohm & Haas; especificação técnica, massa molecular 351-393 g/mol.

Span 80 : mono-oleato de sorbitano, Serva, especificação técnica, massa molecular 428 g/mol, HLB /^4,3.

Acorqa P 5100 : 5-nonil-salicil-aldoxina, Acorga Corp., Ltd., especificação técnica, massa molecular desconhecida .

Na realização prática do processo de acordo com a presente invenção, numa primeira fase operacional do processo, que está representada na Figura 1, prepara-se uma emulsão do tipo de água em ôleo a partir de uma fase orgânica com uma amina secundária (por exemplo, Amberlite LA-2) e dopada com um agente ten-sio-activo não ionico (por exemplo Paranox 100 ou Paranox 107) e de uma fase aquosa neutra ou alcalina.

Ao dispositivo de emulsionamento (1) segue-se (veja-se a Figura 2) um extractor (2), em que a emulsão é dispersa numa solução que contém gálio, que foi ajustada previamente de manei- ra a ter um teor de ácido pelo menos igual a 4 moles/litro de HC1, de preferência 4 a 6 moles bór . litro de HC1. A emulsão é dispersa de tal forma que se obtenham gotículas de emulsão com um diâmetro máximo igual a 1 milímetro.

Depois de um tempo de permanência máximo no extractor igual a quatro minutos, separa-se a emulsão de água em oleo da fase aquosa contínua e alimenta-se ao dispositivo de separação da emulsão (3). A separação da emulsão i induzida electrostaticamente e realiza-se com um campo de tensão alterna com uma intensidade de campo pelo menos igual a 0,5 kv/cm e uma frequência de ^50 Hz, de preferência ^1 kHz, num reactor com eléctrodos coaxiais duplamente isolados. O reactor ê resistente à passagem e possui uma retroalimentação para a emulsão não separada e, à escolha, uma reciclagem para uma parte da fase aquosa coalescida, com o fim de acelerar a coalescência (veja-se a Figura 3). Os caudais volumétricos da emulsão fresca, de reciclagem da emulsão não separada e da fase aquosa coalescida podem variar entre 1:1: 0,01 e 1 : 10 : 0,5.

Depois da separação da emulsão do tipo de água em ôleo, a fase separada que contém gálio concentrada da emulsão é processada posteriormente.

A fase orgânica da emulsão ê de novo alimentada para a preparação de emulsão e novamente emulsionada (veja-se o Exemplo 7 da presente memória descritiva, mais adiante). A selectividade da extracção pode ser aumentada drasticamente por um processo em dois andares. A duração de permanência da emulsão no extractor é aumentada até que a fase separada possua igualmente 4 moles por litro de HC1, obtendo-se esta condição depois de oito minutos. A partir da solução separada que contém gálio obtida por electrocoalescência, pode realizar-se em seguida uma extracção com dissolvente com uma fase orgânica contida no veículo acima mencionado. Para a contra-extracção, utiliza-se água ou uma solução aquosa de hidróxido de sódio. A selectividade da extracção atinge desta forma um valor igual a 0,95 (compare-se com o Exemplo 6 descrito mais adiante na presente memória descritiva). A invenção ê esclarecida mais completamente por meio dos Exemplos seguintes, que são descritos sem a finalidade de a limitarem.

Em todos os Exemplos, as soluções de lixiviação de partida continham 160 ppm de gálio (Ga) e 6 moles/litro de HC1, se não se indicarem outros valores. Utilizou-se uma proporção em volume das fases de solução de lixiviação que contém gálio para

emulsão do tipo de água em õleo igual a 20 : 1. A extracção realizou-se num vaso de extracção descontínuo com distribuidores de corrente e agitadores de turbina. As fases foram misturadas in-timamente a 250 rotações por minuto do agitador.

Em todos os casos, representa-se graficamente a proporção individual F de acordo com a definição menciónada antes dos metais extractáveis em função do tempo de contacto das fases . A preparação da emulsão do tipo de água em ôleo utilizada de acordo com a presente invenção realiza-se de acordo com a Figura 1, na qual os símbolos representam: M = homogeneizador (à escolha, homogeneizador de rotor/esta- tor ou estático). OP -= fase orgânica. WP = fase aquosa. d = diâmetro das gotículas de líquido orgânico emulsionadas.

Na Figura 2, está representado esquematicamente o diagrama de fabrico do processo de acordo com a presente invenção.

A Figura 3a representa esquematicamente uma instalação de electrocoalescência utilizável de acordo com a presente invenção, na qual os símbolos representam :

E S separador de emulsão V = 300 cm' ' Vmax 300 ml/minuto. 2 separador por gravidade V = 1 800 cm ; superfície da sec- ~ 2 çao recta transversal A = 0,035 m . R = reciclagem da emulsão. P,j = bomba de alimentação da emulsão. ?2 = bomba de reciclagem da emulsão.

Pg = bomba de transporte da fase orgânica coalescida. M = válvula de saída da fase aquosa coalescida. b O isolamento do separador da emulsão consistia em óleo de rícino e vidro (à escolha, PVDF = polifluoreto de vinilideno). A Figura 3b representa esquematicamente os reactores utilizáveis no processo de acordo com a presente invenção para a realização da separação de emulsão, em que, de preferência, de acordo com a presente invenção, se escolhe um reactor com colocação coaxial dos eléctrodos (parte da direita da Figura). A Figura 3c representa um separador de emulsão utilizá- -17-

vel de acordo com a presente invenção com tubagem adicional para a reciclagem da fase aquosa separada, figura na qual os seguintes símbolos representam : EM = emulsão (do tipo de água em óleo). F^ = caudal em volume de emulsão fresca. = caudal em volume da emulsão previamente separada. F^ = caudal em volume da fase dispersa (aquosa) coalescida.

EXEMPLOS

Exemplo 1

Influência da Concentração do Veículo sobre a Extracgão do Gálio A emulsão do tipo de água em óleo empregada consistia em 0,9% em vòlume de Paranox 100 e Amberlite LA-2, com a concentração mencionada na Figura 4 e a parte restante em querosene, como fase orgânica, assim como água, como fase contínua.

Na Figura 4 estão representados graficamente os resultados obtidos na realização deste ensaio.

Exemplo 2

Extracção de Soluções com um Teor de Ácido Diminuído A concentração necessária de cloretos foi ajustada por adição de cloreto de amónio. 0 valor do pH da solução foi ajustado para o valor 0. A proporção residual de gálio pode igualmente ser muito diminuída por extracção. A emulsão do tipo de água em óleo utilizada consistia em 0,9% em volume de Paranox 100, 2% em volume de Emberlite LA--2 e a parte restante em querosene como fase orgânica e em água como fase contínua.

Os resultados obtidos na realização deste ensaio estão representados graficamente na Figura 5.

Exemplo 3

Extracção de Gálio de uma Solução gue Contém Cobre A solução que contêm gálio utilizada continha adicionalmente 100 e 6 000 ppm de cobre. A concentração dos metais depois da extracção durante oito minutos foi determinada depois da separação da emulsão do tipo de água em óleo e obtiveram-se os seguintes resultados : t

C0,Cu= 100 Ppm cGa"6000 ppm Enriquecimento : 37,5 °Cu= 222 ppm Enriquecimento : 2,2 °0,Cu=6000 ppm Cga=6000 ppm Enriquecimento : 37,5 C— =7000 Cu ppm Enriquecimento : 1,2 A emulsão do tipo de água em óleo empregada consistia em 0,9% em volume de Paranox 100, 2% em volume de Amberlite LA-2 e a parte restante em querosene como fase orgânica e em água como fase contínua.

Os resultados obtidos na realização deste ensaio estão representados graficamente na Figura 6.

Exemplo 4

Extracção de Gálio a Partir de uma Solução que Contém Zinco A solução contendo zinco empregada continha adicionalmente 6 000 ppm de zinco. Determinou-se a concentração dos metais depois de uma extracção durante oito minutos, seguida da separação da emulsão do tipo de água em óleo : cQ Zn=6000 PPm cGa=6100 ppm Enriquecimento : 37,5 Cçu=2700 ppm Enriquecimento : 0,45 A emulsão do tipo de água em oleo utilizada consistia em 0,9% em volume de Paranox 100, 2% em volume de Amberlite LA--2 e a parte restante em querosene como fase orgânica, assim como em água como fase contínua.

Os resultados obtidos na realização deste ensaio estão representados graficamente na Figura 7.

Exemplo 5

Selectividade da Extracção de Gálio na Presença de Zinco e de Co-bre em Excesso

Como a selectividade do transporte diminuiu com o aumento do tempo de extracção, tendo em atenção o Exemplo 1, escolheu--se um tempo de contacto máximo compreendido entre 2,5 e 4 minutos no extractor em contracorrente.

Os resultados obtidos na realização deste ensaio estão representados nas Figuras 8a e 8b, em que a primeira representa a selectividade e a segunda representa o factor de separação res-pectivamente em função do tempo. A curva superior representada na Figura 8b refere-se ao cobre; a inferior ao zinco.

Exemplo 6

Selectividade da Extracção do Gálio a Partir da Fase Separada Liberta de Emulsão do Tipo de Água em 6leo

Extraíu-se o gálio a partir de uma solução de saída enriquecida com gálio com selectividades ^ 95%.

As concentrações iniciais de zinco e de cobre foram res-pectivamente de 120 ppm.

Os resultados obtidos na realização deste ensaio estão representados graficamente na Figura 9, em que se representa a selectividade em função do tempo.

Exemplo 7

Regeneração da Fase Orgânica da Emulsão de Tipo de Água em óleo por Electrocoalescência

Reactor utilizado : Vr = 300 ml, eléctrodos coaxiais de alumínio

Isolamento : óleo de rícino, vidro; espessura do isolamen to ^ 3 mm.

Emulsão de água em -22- / * óleo utilizada : 0,9% em volume de Paranox 100, 2% em volume de Amberlite LA-2, o resto querosene como fase orgânica em água como fase contínua.

Parâmetros : Fy = 130 ml/minuto (emulsão), 1 kV/cm, 1 kHz.

Os resultados obtidos na realização deste ensaio estão representados graficamente nas Figuras 10, 11 e 12. A Figura 10 representa duas curvas para a separação contínua da emulsão sem reciclagem da fase aquosa coalescida, nomeadamente de uma fase sem metal na fase de eliminação (curva inferior) e uma com 6 g/1 de metal (curva superior). A separação descontínua de acordo com a Figura 11 realizou-se com E = 8 kV/cm e f = 50 Hz, com a concentração em Amberlite LA-2 igual a 2% em volume (a curva inferior é uma curva de comparação sem LA-2), enquanto a separação contínua da emulsão com e sem reciclagem da fase aquosa coalescida de acordo com a Figura 12 se realizou a 2 kV/1 kHz e Fy = 50 ml/minuto, com utilização de uma emulsão do tipo de água em ôleo com 1,75% em volume de Span 80,5% em volume de Ac P 5100 e a parte restante querosene como fase orgânica e 40% de HC1 2 normal como fase contínua. Na parte da esquerda da Figura 12, estão representadas as proporções sem reciclagem e, à direita, com reciclagem. Os campos representados com estrelas referem-se ao caso de um campo modificado.

Claims

/

REIVINDICAÇÕES 1-- Processo para a separação e aumento da concentração de gálio de uma solução aquosa que contém gálio, conjun tamente com alumínio, zinco e/ou cobre, caracterizado pelo fac to de compreender a combinação das seguintes operações que con sistem na: a) preparação de uma emulsão do tipo de· água-em-õleo a partir de uma fase aquosa neutra ou alcalina e de uma fase orgânica que contém componentes da mistura reaccional solúveis em õleo em um homogeneizador com uma proporção em volume de fa se aquosa para fase orgânica compreendida entre 2:3 e 3:2; -24- b) dispersão da emulsão do tipo de água-em-óleo na so lução aquosa que contém gálio,, que foi previamente regulada de maneira a conter pelo menos 4 moles de HCl por litro, em um ex-tractor, usando uma proporção em volume de solução aquosa para emulsão do tipo de· água-em-óleo compreendida entre 30:1 e 10:1 até se obterem gotículas de emulsão do tipo de ãgua-em-5leo com um diâmetro ^,1 mm; c) separação da emulsão do tipo de água-em-óleo da fa se aquosa contínua e realização de uma separação da emulsão em um reactor com eléctrodos coaxiais duplamente isolados num campo eléctrico alterno de alta tensão com uma intensidade do campo de pelo menos 0,5 KV/cm e com uma frequência maior do que 50 Hz, com recirculação da parte não separada da emulsão do tipo de· água-em-óleo para a operação b) ; e d) · separação da fase orgânica da emulsão do tipo de água-em-óleo electrocoalescida. em um separador gravitacional e recirculação da mesma para a operação a).
2.- Processo de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo facto de se processar a fase aquosa -separada elec trocoalescida que contém gálio da emulsão do tipo de água-em--óleo por' extracção com um dissolvente, retro-extracção com água ou com uma solução de hidróxido de sódio e electrólise da solução aquosa assim obtida para recuperação do gálio e eventualmente fusão zonal para purificação da mesma.
3.- Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto de, como componente da mistura reac-cional solúvel em õleo, se empregar uma amina secundária (veí culo) combinada com um agente tensioactivo não iónico (emul-sionante) .
4. - Processo de acordo com a reivindicação 3, carac terizado pelo facto de, como componente-da mistura reaccional solúvel em õleo, se utilizar uma amina secundária, de preferên cia N-lauril-N-trialquilmetilamina (veículo),, em uma.concentra ção de 5 a 100 milimoles/litro combinada com um agente tensioactivo não iõnico oligomérico resistente a· ácidos com um ín dice de equilíbrio hidrofílico/lipofílico HLB y3 e com uma massa molecular^, 400 g/mole, de preferência poli-isobutileno/ /polianidrido succínico/poliamina (agente emulsionante).
5. - Processo de acordo com uma qualquer.'das reivin- ; dicações 1. a 4, caracterizado pelo facto de a fase aquosa da emulsão do tipo de· ãgua-em-óleo possuir uma concentração de ião hidrogénio ^ 10“^ mole/litro, de preferência ^ 10mole/ /litro.
6,- Processo de acordo com uma qualquer das reivin dicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de o tempo de permanência da emulsão no extractor ser escolhido de tal maneira que a fase interna da emulsão atinge pelo menos 4 moles de HCl/ /litro.
7.- Processo de acordo com a reivindicação 6, carac terizado pelo facto de,· depois da separação da emulsão, se sub meter a fase aquosa da emulsão do tipo de água-em-óleo electro coalescida, a uma extracção com um dissolvente com utilização de pelo menos 100 milimoles por litro de N—lauril-N-trialquil-metilamina em um dissolvente principalmente alifático com elevado ponto de inflamação, de preferência em querosene como agente de extracção e de se recircular o refinado para a opera ção a) -
8. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo facto de à solução aquosa que contêm gãlio, antes da realização da extracção no extrac-tor, se adicionar 0,1 a 1 mole por litro de HCl e 3 a 4 moles por litro de cloreto de. metal alcalino ou.alcalino-terroso.
9. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo facto de, durante a separação da emulsão na operação c)., se recircular uma corrente parcial da fase aquosa da emulsão do tipo de água-em-óleo electro coalescida para o reactor da operação c) e de se dispersar na emulsão a separar com um pequeno fornecimento de energia.
10.- Processo de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo facto de, como dissolvente da fase orgânica da emulsão do tipo de água em õleo, se empregar querosene. Lisboa, 18 de Junho de 1991 * Agente Oficial da Propriedade Industriai