CA1172426A - Procede de purification d'une solution de gallium par extraction liquide-liquide a l'aide d'alcools - Google Patents
Procede de purification d'une solution de gallium par extraction liquide-liquide a l'aide d'alcoolsInfo
- Publication number
- CA1172426A CA1172426A CA000391521A CA391521A CA1172426A CA 1172426 A CA1172426 A CA 1172426A CA 000391521 A CA000391521 A CA 000391521A CA 391521 A CA391521 A CA 391521A CA 1172426 A CA1172426 A CA 1172426A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- gallium
- organic phase
- aqueous
- solution
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 7
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 title description 5
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 23
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 10
- UPWPDUACHOATKO-UHFFFAOYSA-K gallium trichloride Chemical compound Cl[Ga](Cl)Cl UPWPDUACHOATKO-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 20
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N 1-heptanol Chemical compound CCCCCCCO BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N caprylic alcohol Natural products CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BWDBEAQIHAEVLV-UHFFFAOYSA-N 6-methylheptan-1-ol Chemical compound CC(C)CCCCCO BWDBEAQIHAEVLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PLLBRTOLHQQAQQ-UHFFFAOYSA-N 8-methylnonan-1-ol Chemical compound CC(C)CCCCCCCO PLLBRTOLHQQAQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000021178 picnic Nutrition 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- -1 zlnc Chemical compound 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006002 Pepper Substances 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016761 Piper aduncum Nutrition 0.000 description 1
- 235000017804 Piper guineense Nutrition 0.000 description 1
- 244000203593 Piper nigrum Species 0.000 description 1
- 235000008184 Piper nigrum Nutrition 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000290333 Vanilla fragrans Species 0.000 description 1
- 235000009499 Vanilla fragrans Nutrition 0.000 description 1
- 235000012036 Vanilla tahitensis Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000007824 aliphatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012721 chromium Nutrition 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003701 inert diluent Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011403 purification operation Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015424 sodium Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un procédé pour la purification d'une solution aqueuse chlorhydrique de gallium contenant entre autres du fer ferrique par extraction liquideliquide à l'aide d'un agent d'extraction, en vue d'obtenir une solution de chlorure de gallium de très haute pureté. Ce procédé est caractérisé en ce que l'on met en contact la solution aqueuse chlorhydrique de gallium ayant une acidité libre comprise entre 1 et 8N avec une phase organique contenant comme agent d'extraction un alcool ayant de 4 à 10 atomes de carbone, on sépare la phase organique obtenue contenant le gallium et l'agent d'extraction de la phase aqueuse contenant les impuretés, on réalise une opération de lavage de la phase organique séparée pour éliminer les impuretés restantes qui est conduite à l'aide de l'eau ou d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration inférieure à 6M, on transfère le gallium de la phase organique obtenue dans une phase aqueuse par mise en contact de la phase organique avec de l'eau, et on récupère par separation la phase aqueuse contenant le chlorure de gallium purifié.
Description
~ L r,~jl 2 ~ 2~ii La présente invention concerne un procede de purification d'une solution de gallium en vue d'obtenir une solution de chlorure de galliuln de très haute purete.
Elle a trait plus particulièrement à un procede de purification de solution aqueuse chlorhydrique de gallium dans les divers elements et en particulier en fer à l'etat ferrique, par extraction liquide-liquide à l'aide d'alcools.
~es diverses applications du gallium, notamment dans le domaine de l'electronique necessitent d'obtenir celui-ci à des degres de purete très grands. Si la separation du gallium de certains cations metalliques à l'aide de certains solvants a été realisee, la separation du gallium de divers elements et en particulier du fer à l'etat ferrique ne s'averait jusqu'à present pas possible sans rëduction preala-ble de celui-ci à l'etat ferreux (Chemical Abstracts Vol.
92 (1979) 9435c).
La demanderesse, surmontant le pre~uge technique selon lequel notamment la separation du gallium et du fer à
l'etat ferrique par extraction à l'aide de soivants n'est pas possible, a mis au point un procede de purification des solutions de gallium qui permet d'obtenir une excellente ¦
purification de celle-ci dans les divers elements et en particulier en fer à l'etat ferrique. Ce procede opère l' ex- t traction sélective du gallium de la solution contenant les divers elements et en particulier le fer à l'etat ferrique à
l'aide d'alcools comme agent d'extraction.
La presente invention concerne en effet un procede de purification d'une solution aqueuse chlorhydrique de gallium - contenant entre autres du fer ferrique~ par extraction liquide-liquide à l'aide d'un agent d'extraction. Ce procede est caracterise en ce que on met en contact la~solution aqueuse chlorhydrique de gallium ayant une acidite libre comprise ~17~
entre 1 et 8N avec une phase organique contenant comme agent d'extraction un alcool ayant de 4 à 10 atomes de carbone, on sépare la phase organique obtenue contenant le gallium et l'agent d'extraction de la phase aqueuse contenant les impuretés, on réalise un opération de lavage de la phase organique séparée pour éliminer les impuretés restantes qui est conduite à l'aide de l'eau ou d'une solution d'acide chlorhydrique de concentra-tion inférieure a 6~, on transfère le gallium de la phase -organique obtenue dans une phase aqueuse par mise en contact de la phase organique avec de l'eau, et on récupère par sépa-ration la phase aqueuse contenant le chlorure de gallium purifié.
Selon le procédé de l'invention, on met en contact la solution aqueuse chlorhydrique de gallium avec une phase organique contenant un agent d'extraction du gallium insoluble dans l'eau et, éventuellement un diluant inerte, de facon à
ce que le gallium soit extrait sélectivement dans la phase ..
organique.
Les solutlons aqueuses chlorhydriques de gallium que l'on peut purifier selon le procédé de l'invention, en vue d'obtenir des solutions de tres grande pureté, peuvent être d'origine tr~s diverses. Elles présentent une acidlté libre en HCl de préférence comprise entre 2 et 6N. Elles peuvent également contenir des méIanges d'acide chlorhydrique et d'autres acides tels que l'acide sulfurique ou l'acide perchlorique.
Les impuretés contenues dans ces solutions peuvent être très variées en nature en quantité, celles-ci peuvent etre constituées par les divers cations métalliques de la .
classification périodique des éléments et notamments ceux de calcium, magnéslum, aluminium,- vanaùium, chrome, culvre, manganèse, sodium, zlnc, cobalt, nlckel, plomb, cadmlum, indium, barium,:strontium, potassium, titane,-Ianthanides,
Elle a trait plus particulièrement à un procede de purification de solution aqueuse chlorhydrique de gallium dans les divers elements et en particulier en fer à l'etat ferrique, par extraction liquide-liquide à l'aide d'alcools.
~es diverses applications du gallium, notamment dans le domaine de l'electronique necessitent d'obtenir celui-ci à des degres de purete très grands. Si la separation du gallium de certains cations metalliques à l'aide de certains solvants a été realisee, la separation du gallium de divers elements et en particulier du fer à l'etat ferrique ne s'averait jusqu'à present pas possible sans rëduction preala-ble de celui-ci à l'etat ferreux (Chemical Abstracts Vol.
92 (1979) 9435c).
La demanderesse, surmontant le pre~uge technique selon lequel notamment la separation du gallium et du fer à
l'etat ferrique par extraction à l'aide de soivants n'est pas possible, a mis au point un procede de purification des solutions de gallium qui permet d'obtenir une excellente ¦
purification de celle-ci dans les divers elements et en particulier en fer à l'etat ferrique. Ce procede opère l' ex- t traction sélective du gallium de la solution contenant les divers elements et en particulier le fer à l'etat ferrique à
l'aide d'alcools comme agent d'extraction.
La presente invention concerne en effet un procede de purification d'une solution aqueuse chlorhydrique de gallium - contenant entre autres du fer ferrique~ par extraction liquide-liquide à l'aide d'un agent d'extraction. Ce procede est caracterise en ce que on met en contact la~solution aqueuse chlorhydrique de gallium ayant une acidite libre comprise ~17~
entre 1 et 8N avec une phase organique contenant comme agent d'extraction un alcool ayant de 4 à 10 atomes de carbone, on sépare la phase organique obtenue contenant le gallium et l'agent d'extraction de la phase aqueuse contenant les impuretés, on réalise un opération de lavage de la phase organique séparée pour éliminer les impuretés restantes qui est conduite à l'aide de l'eau ou d'une solution d'acide chlorhydrique de concentra-tion inférieure a 6~, on transfère le gallium de la phase -organique obtenue dans une phase aqueuse par mise en contact de la phase organique avec de l'eau, et on récupère par sépa-ration la phase aqueuse contenant le chlorure de gallium purifié.
Selon le procédé de l'invention, on met en contact la solution aqueuse chlorhydrique de gallium avec une phase organique contenant un agent d'extraction du gallium insoluble dans l'eau et, éventuellement un diluant inerte, de facon à
ce que le gallium soit extrait sélectivement dans la phase ..
organique.
Les solutlons aqueuses chlorhydriques de gallium que l'on peut purifier selon le procédé de l'invention, en vue d'obtenir des solutions de tres grande pureté, peuvent être d'origine tr~s diverses. Elles présentent une acidlté libre en HCl de préférence comprise entre 2 et 6N. Elles peuvent également contenir des méIanges d'acide chlorhydrique et d'autres acides tels que l'acide sulfurique ou l'acide perchlorique.
Les impuretés contenues dans ces solutions peuvent être très variées en nature en quantité, celles-ci peuvent etre constituées par les divers cations métalliques de la .
classification périodique des éléments et notamments ceux de calcium, magnéslum, aluminium,- vanaùium, chrome, culvre, manganèse, sodium, zlnc, cobalt, nlckel, plomb, cadmlum, indium, barium,:strontium, potassium, titane,-Ianthanides,
2 -.
--~ 7 ~ ~ Z ~
yttrium, arsenic, fer (a l'etat ferrique en particulier), phosphore, etain, bore, etc...
Par ailleurs, la concentration en gallium dans ces solutions peut varier dans de très larges limites et, à titre purement indicatif, par exemple entre environ 500 mg/l et environ 300 g/l.
Les alcools que l'on peut mettre en oeuvre selon le procedé de l'invention sont ceux de préférence choisis dans le groupe comprenant le pentanol, le n-butanol, l'isobukanol, le cyclohexanol, le n-hexanol, le 2-ethylhexanol, le n-heptanol, le n~octanol, l'isooctanol, le n-decanol et l'iso-decanol. On utilise de preference le 2-ethylhexanol pur c'est- .
a-dire non dilue.
La proportion en agent d'extraction dans la phase organique n'est pas critique et peut varier dans de larges limites et avantageusement entre 10 et 100% en volume rapporte à la phase organique. Lorsque leur viscosite le permet, les alcools sont de préference utilisés non dilués afin de maintenir ~ .
les volumes de liquide et donc la taille des installations au minimum.
. La phase organique peut eventuellement contenir un dlluant, celui-ci peut notamment être choisi ainsi qu'il est ~ ~
bien connu de l'homme de l'art parmi les composes aliphatiques ~
comme l'heptane, le dodécane, l'hexane; les coupes pétrolieres du type kerosene; lea composes aromatiques comme, par exemple, le benzene, le toluene, l'ethylben:ène, le xylene et les coupes du type Solvesso (marque de commerce de la Societé
Exxon) et enfin les dérives halogenes de ce compose comme, par - exemple, le chloroforme et le tetrachlorure de carbone.
On separe la phase organiquè de la phase aqueuse, le gallium étant extrait seIectivement dans la phase organique, on met en contact la phase organique avec de l'eau ou:une :~
: 3 : ~ ~ ?~
,:, 7Z~Z6 solution d'acidè chlorhydrique pQur réaliser une opération de lavage sélectif de cette phase organique par élimination des impuretés restantes.
La solution aqueuse de lavage obtenue qui contient les impuretés et un peu de gallium peut etre éventuellement recy-clée avec la solution aqueuse chlorhydrique initiale de gallium pour subir de nouveau les opérations de purification.
Puis, on opère le trans~ert du gallium puriié de la phase organique dans une solution aqueuse en contactant la phase organique avec de l'eau et enfin on sspare la phase organique de la phase aqueuse obtenue, la phase aqueuse ~onte-nant le chlorure de gallium pur.
La purete de la solution aqueuse de gallium ainsi obtenue est supérieure ~ 99,99~.
Les étapes d'extraction, de lavage sélectif et de recupération du gallium peuvent être mises en oeuvre dans des dispositifs classiques uti~isés dans les procédés d~extraction liquide-liquide. De tels dispositifs comprennent genéralement plusieurs étages de systèmes mélangeurs-décanteurs ou de colonnes garnies et/ou agitées, agences pour realiser les opérations d'extraction, de lavage sélectif et de récupération en phase aqueuse de l'élément extrait.
Les exemples qui vont suivre illustrent l'invention sans en limiter la portée. De plus, ces exemples seront fait avec reference au dessin ci-annexé qui représente de façon schématique le dispositif utilisé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
EXEMPLE
- On opère la purification d'une solution (G) de .
2~L%6 chlorure de gallium ayant la composition suivante:
Ga : 40g/1 HCl : 5,6~
Al : 5mg/1 Na : 3mg/l Fe3 : 800mg/l Ca : 10mg/l ~g : 2mg/l Cr : lmg/l V : lmg/l Cu : 0,4mg/l Mn : lmg/l Zn : 2mg/1 On met en contact celle-ci avec une phase organique constituee de 2-éthylhexanol (S). Cette operation est realisee selon le dispositif decrit dans le dessin ci-annexe dans une batterie d'extraction liquide-liquide (A) fonctionnant à
contre-courant et comprenant 30 étages theoriques. Le 2-ethylhexanol alimente la batterie à l'etage l avec un debit de 100ml/h. La solution de gallium est introduite dans la batterie à l'etage ll avec un debit de 145ml/h. Le lavage sélectif est réallsé par introduction à l'etage 30 d'une so-lution d'acide chlorhydrique ~HCl~ 0,SN avec un debit de 45ml/h.
La phase aqueuse epuisee (E) sortant de l'etage 1 contient les impuretes~et moins de 100mg/l de gallium, ce qui correspond à un taux d'extraction superieur à 99,5%.
Le 2-ethylhexanol chargé en gallium sortant de la batterie A alimente une batterie~b de 5 étages dans laquelle on recupère le-chlorure de gallium (GaCl3) en~solutlon aqueuse par mise en contact à contre-courant de IS),~avec de l'eau (eau) avec un debit de 95ml/h. On obtient une solution de ~ ' :
~ 5 ` :~i7;~4~
GaCl3 dont la composition est ~a suiVante:
Ga : 59,6g/l Al ~ 0,2mg~1 Na ~ 0,05mg/l Fe ~ 0,lmg/l Ca < 0,05mg/l Mg ~ 0,05mg/1 Cr ~ 0,lmg/l Cu < ~O,lmg/l Mn ~ 0,05mg/l : Zn < 0,05mg/l La solution obten-le presente ainsi une pUreté supé-rleu/e ~ 99,99~.
:
: .
.: .
:
:
' :
',
--~ 7 ~ ~ Z ~
yttrium, arsenic, fer (a l'etat ferrique en particulier), phosphore, etain, bore, etc...
Par ailleurs, la concentration en gallium dans ces solutions peut varier dans de très larges limites et, à titre purement indicatif, par exemple entre environ 500 mg/l et environ 300 g/l.
Les alcools que l'on peut mettre en oeuvre selon le procedé de l'invention sont ceux de préférence choisis dans le groupe comprenant le pentanol, le n-butanol, l'isobukanol, le cyclohexanol, le n-hexanol, le 2-ethylhexanol, le n-heptanol, le n~octanol, l'isooctanol, le n-decanol et l'iso-decanol. On utilise de preference le 2-ethylhexanol pur c'est- .
a-dire non dilue.
La proportion en agent d'extraction dans la phase organique n'est pas critique et peut varier dans de larges limites et avantageusement entre 10 et 100% en volume rapporte à la phase organique. Lorsque leur viscosite le permet, les alcools sont de préference utilisés non dilués afin de maintenir ~ .
les volumes de liquide et donc la taille des installations au minimum.
. La phase organique peut eventuellement contenir un dlluant, celui-ci peut notamment être choisi ainsi qu'il est ~ ~
bien connu de l'homme de l'art parmi les composes aliphatiques ~
comme l'heptane, le dodécane, l'hexane; les coupes pétrolieres du type kerosene; lea composes aromatiques comme, par exemple, le benzene, le toluene, l'ethylben:ène, le xylene et les coupes du type Solvesso (marque de commerce de la Societé
Exxon) et enfin les dérives halogenes de ce compose comme, par - exemple, le chloroforme et le tetrachlorure de carbone.
On separe la phase organiquè de la phase aqueuse, le gallium étant extrait seIectivement dans la phase organique, on met en contact la phase organique avec de l'eau ou:une :~
: 3 : ~ ~ ?~
,:, 7Z~Z6 solution d'acidè chlorhydrique pQur réaliser une opération de lavage sélectif de cette phase organique par élimination des impuretés restantes.
La solution aqueuse de lavage obtenue qui contient les impuretés et un peu de gallium peut etre éventuellement recy-clée avec la solution aqueuse chlorhydrique initiale de gallium pour subir de nouveau les opérations de purification.
Puis, on opère le trans~ert du gallium puriié de la phase organique dans une solution aqueuse en contactant la phase organique avec de l'eau et enfin on sspare la phase organique de la phase aqueuse obtenue, la phase aqueuse ~onte-nant le chlorure de gallium pur.
La purete de la solution aqueuse de gallium ainsi obtenue est supérieure ~ 99,99~.
Les étapes d'extraction, de lavage sélectif et de recupération du gallium peuvent être mises en oeuvre dans des dispositifs classiques uti~isés dans les procédés d~extraction liquide-liquide. De tels dispositifs comprennent genéralement plusieurs étages de systèmes mélangeurs-décanteurs ou de colonnes garnies et/ou agitées, agences pour realiser les opérations d'extraction, de lavage sélectif et de récupération en phase aqueuse de l'élément extrait.
Les exemples qui vont suivre illustrent l'invention sans en limiter la portée. De plus, ces exemples seront fait avec reference au dessin ci-annexé qui représente de façon schématique le dispositif utilisé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
EXEMPLE
- On opère la purification d'une solution (G) de .
2~L%6 chlorure de gallium ayant la composition suivante:
Ga : 40g/1 HCl : 5,6~
Al : 5mg/1 Na : 3mg/l Fe3 : 800mg/l Ca : 10mg/l ~g : 2mg/l Cr : lmg/l V : lmg/l Cu : 0,4mg/l Mn : lmg/l Zn : 2mg/1 On met en contact celle-ci avec une phase organique constituee de 2-éthylhexanol (S). Cette operation est realisee selon le dispositif decrit dans le dessin ci-annexe dans une batterie d'extraction liquide-liquide (A) fonctionnant à
contre-courant et comprenant 30 étages theoriques. Le 2-ethylhexanol alimente la batterie à l'etage l avec un debit de 100ml/h. La solution de gallium est introduite dans la batterie à l'etage ll avec un debit de 145ml/h. Le lavage sélectif est réallsé par introduction à l'etage 30 d'une so-lution d'acide chlorhydrique ~HCl~ 0,SN avec un debit de 45ml/h.
La phase aqueuse epuisee (E) sortant de l'etage 1 contient les impuretes~et moins de 100mg/l de gallium, ce qui correspond à un taux d'extraction superieur à 99,5%.
Le 2-ethylhexanol chargé en gallium sortant de la batterie A alimente une batterie~b de 5 étages dans laquelle on recupère le-chlorure de gallium (GaCl3) en~solutlon aqueuse par mise en contact à contre-courant de IS),~avec de l'eau (eau) avec un debit de 95ml/h. On obtient une solution de ~ ' :
~ 5 ` :~i7;~4~
GaCl3 dont la composition est ~a suiVante:
Ga : 59,6g/l Al ~ 0,2mg~1 Na ~ 0,05mg/l Fe ~ 0,lmg/l Ca < 0,05mg/l Mg ~ 0,05mg/1 Cr ~ 0,lmg/l Cu < ~O,lmg/l Mn ~ 0,05mg/l : Zn < 0,05mg/l La solution obten-le presente ainsi une pUreté supé-rleu/e ~ 99,99~.
:
: .
.: .
:
:
' :
',
Claims (2)
1. Procédé de purification d'une solution aqueuse chlorhydrique de gallium contenant entre autres du fer ferrique par extraction liquide-liquide à l'aide d'un agent d'extraction, caractérisé en ce que l'on met en contact la solution aqueuse chlorhydrique de gallium ayant une acidité libre comprise entre 1 et 8N avec une phase organique contenant comme agent d'extraction un alcool ayant de 4 à 10 atomes de carbone, on sépare la phase organique obtenue contenant le gallium et l'agent d'extraction de la phase aqueuse contenant les impuretés, on réalise une opération de lavage de la phase orga-nique séparée pour éliminer les impuretés restantes qui est conduite à l'aide de l'eau ou d'une solution d'acide chlorhydri-que de concentration inférieure à 6M, on transfère le gallium de la phase organique obtenue dans une phase aqueuse par mise en contact de la phase organique avec de l'eau, et on récupère par séparation la phase aqueuse contenant le chlorure de gallium purifié.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alcool mis en oeuvre est choisi dans le groupe comprenant le pentanol, le n-butanol, l'isobutanol, le cyclohexanol, le n-hexanol, le 2-éthylhexanol, le n-heptanol, le n-octanol, l'isooctanol, le n-décanol et l'isodécanol.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR80.25830 | 1980-12-05 | ||
| 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 (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1172426A true CA1172426A (fr) | 1984-08-14 |
Family
ID=9248699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000391521A Expired CA1172426A (fr) | 1980-12-05 | 1981-12-04 | Procede de purification d'une solution de gallium par extraction liquide-liquide a l'aide d'alcools |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4369166A (fr) |
| JP (1) | JPS57118024A (fr) |
| CA (1) | CA1172426A (fr) |
| FR (1) | FR2495599A1 (fr) |
| YU (1) | YU43052B (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116875828A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-10-13 | 广西师范大学 | 一种提纯镓的萃取分离方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4438078A (en) | 1982-12-20 | 1984-03-20 | Allied Corporation | Recovery of gadolinium and gallium oxides |
| CH655710A5 (de) * | 1983-11-17 | 1986-05-15 | Sulzer Ag | Verfahren zur fluessig-fluessig-extraktion von gallium aus natriumaluminatloesung mit hilfe eines organischen extraktionsmittels. |
| JPS60166224A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-29 | Mitsui Alum Kogyo Kk | アルミニウム製錬ダストからのガリウムの回収方法 |
| FR2614887B1 (fr) * | 1987-05-06 | 1990-11-30 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de recuperation de gallium par extraction liquide-liquide |
| CH675883A5 (fr) * | 1988-03-25 | 1990-11-15 | Rhone Poulenc Chimie | |
| GB8915959D0 (en) * | 1989-07-12 | 1989-08-31 | Ici Plc | Heterocyclic thione |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3971843A (en) * | 1974-07-12 | 1976-07-27 | Rhone-Poulenc Industries | Process for liquid/liquid extraction of gallium |
| US4169130A (en) * | 1977-07-13 | 1979-09-25 | Rhone-Poulenc Industries | Liquid/liquid extraction of gallium values from highly basic aqueous solutions thereof |
| FR2411894A1 (fr) * | 1977-12-15 | 1979-07-13 | Rhone Poulenc Ind | Procede d'extraction du gallium |
| US4193968A (en) * | 1978-10-03 | 1980-03-18 | The Anaconda Company | Process for recovering gallium |
-
1980
- 1980-12-05 FR FR8025830A patent/FR2495599A1/fr active Granted
-
1981
- 1981-11-30 US US06/326,177 patent/US4369166A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-12-02 JP JP56193026A patent/JPS57118024A/ja active Granted
- 1981-12-03 YU YU2816/81A patent/YU43052B/xx unknown
- 1981-12-04 CA CA000391521A patent/CA1172426A/fr not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116875828A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-10-13 | 广西师范大学 | 一种提纯镓的萃取分离方法 |
| CN116875828B (zh) * | 2023-08-02 | 2025-05-02 | 广西师范大学 | 一种提纯镓的萃取分离方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4369166A (en) | 1983-01-18 |
| YU43052B (en) | 1989-02-28 |
| YU281681A (en) | 1983-09-30 |
| JPS6111891B2 (fr) | 1986-04-05 |
| FR2495599B1 (fr) | 1985-01-11 |
| JPS57118024A (en) | 1982-07-22 |
| FR2495599A1 (fr) | 1982-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2025152A1 (fr) | Procede de traitement de minerais contenant des terres rares | |
| EP0054461B1 (fr) | Procédé de purification de solutions de gallium | |
| FR2717826A1 (fr) | Procédé pour l'extraction et la séparation du nickel et/ou du cobalt. | |
| CA2011347A1 (fr) | Procede de traitement de minerais de terres rares | |
| EP0167414B1 (fr) | Procédé d'extraction sélective du germanium | |
| CA1172426A (fr) | Procede de purification d'une solution de gallium par extraction liquide-liquide a l'aide d'alcools | |
| NO141891B (no) | Forbindelser for ekstrahering av kobber fra vandige opploesninger | |
| Kim et al. | A process to recover high purity iodine in wastewater from liquid crystal display (LCD) manufacturing industry | |
| EP0024063B1 (fr) | Procédé pour séparer du fer trivalent d'une solution aqueuse de chlorures | |
| EP0102280A1 (fr) | Procédé d'extraction du gallium à l'aide d'hydroxyquinoléines substituées et de composés organiques comportant un groupement sulfate ou sulfonate | |
| FR2632658A1 (fr) | Procede de recuperation de nickel | |
| CA1165534A (fr) | Procede de purification d'une solution de gallium par extraction liquide-liquide a l'aide de sels d'ammonium quaternaires | |
| FR2543977A1 (fr) | Procede de separation selective et de concentration du gallium ou de l'indium ou des deux, de solutions en contenant a de faibles taux mais contenant des taux eleves d'ions d'autres metaux | |
| EP0053971B1 (fr) | Procédé de purification d'une solution de gallium par extraction liquide-liquide | |
| FR2627477A1 (fr) | Procede de traitement de residus contenant des terres rares et du cobalt | |
| CA1334891C (fr) | Procede de recuperation de gallium par extraction liquide-liquide | |
| CA1136423A (fr) | Procede de recuperation de l'uranium d'un acide phosphorique impur | |
| FR3070692B1 (fr) | Procede de separation du palladium des autres elements metalliques presents dans une phase aqueuse nitrique utilisant comme extractants des malonamides particuliers. | |
| Gotfryd et al. | The selective recovery of cadmium (II) from sulfate solutions by a counter-current extraction–stripping process using a mixture of diisopropylsalicylic acid and Cyanex® 471X | |
| EP0210934B1 (fr) | Procédé de séparation de terres rares et de l'uranium d'un concentré de tétrafluorure d'uranium et de leur valorisation | |
| EP0371832B1 (fr) | Recovery of Gallium contained in aqueous solutions | |
| EP1479654A1 (fr) | Proc d de purification d'un compos de niobium et/ou de tantale | |
| EP0209470A1 (fr) | Procédé de séparation, par précipitation, du molybdène contenu dans des solutions sulfuriques ou nitriques d'uranium | |
| CA1212516A (fr) | Procede de valorisation de l'uranium et des terres rares contenus dans de l'uf.sub.4 impur provenant de l'extraction de l'uranium de l'acide phosphorique | |
| FR2583404A1 (fr) | Procede de separation, par precipitation, du molybdene contenu dans des solutions de nitrate d'uranyle. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEC | Expiry (correction) | ||
| MKEX | Expiry |