Галлий электролиз

Ввиду близости значений ионных радиусов А1(+3) и Са(+3) галлий частично замещает алюминий в бокситах. Кроме того, параметры решеток ОаЗ и 2п5 почти одинаковы, а потому галлий способен входить в виде примеси в сфалерит. Все это приводит к тому, что галий присутствует в бокситах, сфалерите и полиметаллических рудах. Из отходов переработки боксита на глинозем или из полиметаллических руд галлий осаждают в виде гидроксида Оа(ОН)з. Затем выделяют галлий электролизом сильнощелочных растворов гидроксида. Полученный продукт содержит не более 99,5% основного металла. Галлий высокой чистоты получают переплавкой в вакууме. При этом примеси улетучиваются, а сам галлий практически не испаряется вследствие колоссальной разницы между температурами плавлення и кипения (29,8 и 2070 °С). [c.157]

Продукты цинкового производства, обогащенные галлием, выщелачивают серной кислотой при этом галлий, цинк и железо растворяются, свинец остается в шламе. После отделения шлама раствор нейтрализуют окисью цинка до pH 5 с целью выделения в осадок гидроокисей галлия и железа. Растворением осадка в щелочи разделяют галлий и железо. Многократное повторение операций растворения и выделения осадка дает возможность получать концентраты, содержащие до 10% ОагОз, Концентрат растворяют в щелочи и извлекают галлий электролизом [178, 234]. [c.8]

Для извлечения галлия из алюминатных растворов байеровского процесса предложен электрохимический способ [35]. Получение галлия электролизом на твердых катодах, описанное ранее, в данном случае непригодно. Из-за малой концентрации галлия в растворе и из-за примесей (в основном органических веществ) катод быстро пассивируется, и электролиз практически не идет. Только применение ртутного катода, который обладает высоким перенапряжением выделения водорода, позволило решить эту проблему. Принципиальная схема амальгамного метода извлечения галлия приведена на рис. 19. [c.159]

Значительная очистка наблюдалась уже после 20 проходов зоны. Бесцветная прозрачная монокристаллическая масса чистого хлорида галлия, занимавшая /4 длины трубки, резко переходила в окрашенную поликристаллическую массу на грязном конце образца. Проба хлорида галлия из прозрачной области при спектральном исследовании (чувствительность анализа составляла 10" %) не показала и следов примесей. Из такого хлорида галлия электролизом водного раствора был получен металлический галлий высокой чистоты (99,9999 % [c.45]

Из подобного раствора можно электролизом на стальном катоде осадить галлий, а электролит, содержащий алюминат, направить в производственный цикл. [c.543]

Гидрат окиси галлия Ga(0H)3, осажденный совместно с А1(ОН)з при выкручивании или карбонизации и превращенный прокаливанием в ОагОз, с глиноземом поступает на электролиз и выделяется на катоде вместе с алюминием. В этом случае галлий не только пропадает для народного хозяйства, но и загрязняет алюминий. Содержание галлия в алюминии достигает иногда 0,1-0,2%. [c.543]

Это подтверждается данными, полученными построением частных поляризационных кривых посредством определения выходов по току для галлия и водорода в ряде опытов электролиза (рис. 254), проводимых при соблюдении постоянства заданного потенциала (см. гл. I, 9). Зависимость выхода по току от плотности показана на рис. 255, а от концентрации соли —на рис. 256. [c.545]

Наиболее простым и экономичным представляется способ извлечения галлия непосредственным электролизом щелоков глиноземного производства. В литературе описан способ выделения галлия из алюминатных щелоков с применением ртутного катода и никелевого анода Чтобы облегчить переход галлия в ртуть, процесс ведут при 40—50°, при перемешивании мешалкой, погруженной на 2—3 см в глубину слоя ртути. Условия электролиза Dk = 0,45 а/дм >а = 20—60 а/дм , U = 3,8 в, фк = —1,9 в. [c.548]

В устойчивых соединениях элементы этой группы проявляют степень окисления +3, находясь в состоянии /гsV -возбуждения. Исключение составляет таллий, для которого характерна также степень окисления 1. В природе они встречаются только в виде соединений, причем галлий, индий, таллий относятся к редким элементам. В свободном виде их получают электролизом из расплавов соединений. Металлы этой группы легкоплавкие, имеют серебристо-белый цвет. Галлий, индий и таллий очень мягкие, режутся ножом. Наблюдаемое нарушение закономерного изменения некоторых свойств при переходе от А1 к Оа возникает вследствие различия в строении предпоследнего электронного уровня атомов алюминия (8), галлия (18). [c.229]

Электролиз растворов хлорного хрома обещает более благоприятные результаты здесь попутно можно использовать анодный хлор. Электролиз водных растворов применяется для получения рения, индия, таллия и галлия. [c.387]

Источником получения галлия являются отходы, образующиеся в процессе получения алюминия и переработки цинковых руд. Разделение гидроксидов галлия и алюминия основано на различной растворимости их в воде. В щелочной среде гидроокись алюминия легче осаждается, чем гидроокись галлия. Галлий остается в щелочном растворе, из которого выделяется электролитическими методами (электролизом на ртутном катоде и т. п.). [c.187]

В технике галлий, индий и таллий получаются электролизом их солей. [c.440]

Галлий извлекают из отходов производства цинковых и алюминиевых руд, а также получают при электролизе 0а(0Н)з. [c.475]

Галлий, индий и таллий относятся к рассеянным металлам и почти не образуют собственных минералов. Их получают главным образом из отходов при переработке полиметаллических руд цветных металлов. Галлий сопутствует алюминию. Окончательный процесс их получения сводится к электролизу. В свободном состоянии Ga, In и Т1 — мягкие металлы белого цвета. [c.403]

Основные физические параметры галлия, индия и таллия приведены в табл. 27. Для них в отличие от элементов главных подгрупп I и II групп и элементов побочной подгруппы III группы характерна сравнительно малая теплота образования окислов, следствием чего является легкость получения этих металлов в свободном состоянии (например, электролизом водных растворов). [c.224]

Галлий, выпавший в осадок вместе с гидроокисью алюминия, при ее прокаливании остается в окиси алюминия, а при последующем электролизе большей частью переходит в металлический алюминий. В процессе электролиза алюминия образуется угольная пена, из которой флотацией регенерируется криолит. В этой угольной пене концентрация галлия 0,02 — 0,05% [2]. [c.250]

Методы разделения галлия и алюминия в щелочных растворах. Так как основным источником галлия в настоящее время являются оборотные растворы алюминиевого производства, большое значение имеет отыскание таких способов выделения галлия из щелочных растворов, которые не изменяли бы их состав. К сожалению, рассматриваемые далее способы химического разделения основаны на осаждении не галлия, а алюминия. Поэтому они практически могут быть только методами концентрирования галлия. При электрохимических методах (электролиз и цементация) из растворов выделяется галлий, однако для их успешного применения (в особенности электролиза) необходима достаточно значительная концентрация галлия в растворе. [c.254]

Применение ртутного катода, обладающего высоким перенапряжением выделения водорода, позволило решить эту проблему. При электролизе на ртутном катоде большое значение имеет обновление за счет перемешивания поверхности катода для его деполяризации и ускорения диффузии галлия в ртуть. Выход галлия по току остается небольшим — порядка нескольких процентов в основном ток расходуется на выделение водорода и натрия, а также на восстановление примесей. В результате получается натриево-галлиевая амальгама, которая далее разлагается. Недостаток процесса — большой расход ртути, которая распыляется и переходит в алюминатный раствор. [c.255]

Способ цементации. Так как при электролизе с ртутным катодом натрий выделяется одновременно с галлием и цементация на образовавшейся натриевой амальгаме является одним из путей выделения галлия из раствора, было предложено разделить эти процессы сначала получать натриевую амальгаму, затем цементировать на ней галлий. Тогда существенно увеличивается выход по току (примерно с 5 до 20%) [96]. Можно выделять галлий из алюминатных растворов цементацией на металлическом алюминии. Но в связи с низким перенапряжением водорода на алюминии такая цементация сопровож- [c.255]

Для переработки бедных алюминием отработанных анодных сплавов, получаемых в последнее время, пригодны только кислотные методы. Применявшиеся раньше [3] щелочные методы разложения анодных сплавов (выщелачивание раствором едкого натра) дают удовлетворительное извлечение только в применении к сплавам, содержащим 25—30% алюминия. Разлагать сплав можно как выщелачиванием измельченного сплава серной или соляной кислотой, так и анодным растворением [3]. В раствор наряду с галлием и алюминием переходят также железо и частично (за счет окисления кислородом воздуха) медь. Так как железо осаждается купферроном, в этом случае применять для выделения галлия купферрон невыгодно, и перерабатывают растворы экстракционным путем, используя бутилацетат или трибутилфосфат. Если разложение велось серной кислотой, к раствору добавляется соответствующее количество хлорида натрия. Чтобы отделить железо, раствор перед экстракцией обрабатывают каким-либо восстановителем, например железной стружкой. Для реэкстракции галлия из органического слоя последний промывают водой. После экстракции следует очистка от примесей молибдена и олова осаждением сернистым натрием и, наконец, электролиз щелочного раствора галлата с целью получения металлического галлия. [c.257]

Для получения галлия этот концентрат растворяют в щелочи. Перед электролизом еще дополнительно обрабатывают раствор известковым молоком, чтобы выделить часть алюминия, а также кремния. Полученный после отфильтровывания алюмината кальция электролит содержит 1,5—2 г/л окиси галлия и 60 г/л окиси алюминия. Органические соединения, в частности гуминовые кислоты, присутствующие в исходных оборотных растворах, выпадают вместе с соединениями алюминия и галлия и при их растворении тоже переходят в раствор. Это очень вредные примеси при электролизе. Поэтому галлиевый концентрат перед растворением в щелочи рекомендуется сушить (прокаливать) при температуре не ниже 350°. Можно также обработать полученный раствор окислителями [99]. [c.259]

Вместе с галлием выделяются на катоде и переходят в амальгаму натрий (в начале электролиза его количество примерно вдвое больше количества галлия) и такие содержащиеся в алюминатных растворах, примеси, как цинк, медь, свинец. Железо, находящееся в растворе в виде коллоидных частичек гидрата закиси, также в основном переходит в амальгаму. Содержащиеся в растворе ванадий и молибден восстанавливаются на катоде до нерастворимых в щелочи соединений низших валентностей, которые переходят в шлам, представляющий собой ванадиевый концентрат [103]. [c.261]

Получение металлического галлия. Г аллий можно получать электролизом как из кислых, так и из щелочных растворов, но в технологии пользуются почти исключительно щелочными растворами. В этом случае почти не требуется регулировать условия процесса (температуру, состав электролита и т. п.) и достигается большее извлечение при большем выходе по току [2]. [c.262]

Электроды ранее изготовлялись из платины, в настоящее время — из нержавеющей стали или никеля. Применяются растворы галлата натрия, содержащие от 50 до 200 г/л галлия отношение окиси галлия к окиси натрия в них 1,5—2. С повышением температуры выход галлия по току и скорость его выделения увеличиваются за счет увеличения подвижности его ионов. Поэтому электролиз ведут при нагревании до 65—90° [1,2]. Оптимальная катодная плотность тока 1,2—1,5 А/см, анодная 0,3—1,2 А/см [2]. [c.262]

Электролиз кислых растворов предпочтительнее, когда требуется, например, получить галлий из хлорида [105]. Оптимальная кислотность раствора отвечает pH 1,5—2,5,концентрация галлия выше 170 г/л, катодная плотность тока 1 А/см, температура 40—50°. По мере хода электролиза pH раствора возрастает (если не подкислять раствор) вплоть до начала выпадения осадка основного хлорида, из-за чего повышается напряжение на ванне. Для увеличения электропроводности раствора рекомендуется добавлять к нему сульфат аммония [106]. [c.263]

Электролитическое рафинирование. Электролитическое рафинирование галлия ведут из щелочного электролита, так как электролиз в кислой среде дает меньший выход по току. Анодом служит расплавленный галлий, к которому подведен постоянный ток с помощью платинового контакта. Катодом служит либо нержавеющая сталь, либо расплавленный галлий, уже прошедший электролитическое рафинирование. Электролит— 15—20%-ный раствор чистейшего едкого натра в дважды дистиллированной воде. Наиболее подходящий материал [c.264]

В качестве метода получения галлия высшей чистоты был предложен электролиз растворов дихлорида галлия в бензоле, толуоле, ксилоле [121]. [c.268]

Определению алюминия мешают Ре, Си, Сг и Со. Их удаляют электролизом на ртутном катоде. Из элементов, которые не отделяются при электролизе, цирконий не мешает, а титан мешает незначительно, V сильно гасит флуоресценцию [1252]. Мешают также галлий и большие количества никеля. Не мешают Ы, На, К, КЬ, Сз, Ве, Mg, Са, 5г, Ва, Сс1, РЬ, Т1 (I) при концентрации до [c.137]

Природные соединения и получение. В противовес алюминию металлы подгруппы галлия относятся к малораспространенным и рассеянным элементам. Практически сугцествуег один минерал галлия — галлит uGaS2, редко встречающийся (Южная Америка). Ввиду близости значений ионных радиусов А1(- -3) и Ga(- -3) галлий частично замещает алюминий в бокситах. Кроме того, параметры решеток GaS и ZnS почти одинаковы, а noTowiy галлий способен входить в виде примеси в сфалерит. Все это приводит к тому, что галлий присутствует в бокситах, сфалерите и полиметаллических рудах. Из отходов переработки боксита на глинозем или из полиметаллических руд галлий осаждают в виде гидроксида Оа(ОН)з. Затем выделяют галлий электролизом сильнощелочных растворов гидроксида. Полученный продукт содержит не более 99,5% основного металла. Галлий высокой чистоты получают переплавкой в вакууме. При этом примеси улетучиваются, а сам галлий практически не испаряется вследствие колоссальной разницы между температурами плавления и кипения (29,8 и 2070-С). [c.338]

Этими двумя способами галлий отделяют от большей части алюмн-иия карбонизацией, концентрируя галлий в виде Оа(ОН)э в последней фракции осадка. Обогащенный раствор обрабатывают известью, получая галлиевый концентрат, содержание ОагОз в Котором достигает Возможно также выделение галлия электролизом на ртутном катоде нз оборотных растворов процесса Байера [c.169]

Электрохимические процессы очень часто приводят к образованию новых фаз. Так, при электролизе растворов щелочей у границы электрод — электролит образуется новая газообразная фаза (водород и кислород), возникшая в результате разложения жидкой фазы — воды, а электролиз растворов хлоридов приводит к выделению газообразных водорода и хлора. При электролизе растворов солей металлов на катоде идут процессы образования новых жидких (ртуть, галлий) или твердь[х (медь, цинк, свинец, никель и т. д.) металлических фаз. Во время заряда кислотного аккуму- [ятора твердый сульфат свинца па (одном из электродов превращается в металлический свинец, а па другом — в диоксид свинца. Число этих примеров можно было бы начительно увеличить, но и этого достаточно, чтобы понять, насколько часто следует считаться с воз-никиовением новых фаз в ходе электрохимических процессов. [c.332]

Хлораты, калия и натрия в промышленности получают преимущественно электрохимическим способом, который б/>1л разработан в 1886 г. Галлем и Монтлором. Впервые же об образовании хлоратов при электролизе растворов упоминается в работах Берцелиуса в 1808 г. [c.185]

В некоторых случаях извлекают хлорид галлия из смеси хлоридов, экстрагируя его эфиром или бутилацетатом. Отгоняя эфир или переводя ОаС1з из бутилацетатной фракции в водный раствор, можно перевести хлорид в галлат действием щелочи, а из него электролизом выделить металлический галлий . [c.544]

В практике получения галлия рекомендуется применять раствор следующего состава 1,0—1,8-н. (23—41 г/л) Ga + в виде КаОаОг + 0,2—0,5-н. (8—20 г/л) NaOH (свободного). Температура электролиза от 30 до 70° С. Плотность тока от 1000 до 2000 а/л 2. Электролиз идет с выделением водорода, выход по току, колеблется между 45—60%- Напряжение на электродах 4,5—5 в. [c.548]

Для получения очень чистого металла первичный галлий растворяют в азотной кислоте и получаемый Оа(МОз)з подвергают дробной перекристаллизации, после чего азотнокислую соль прокаливанием переводят в окись, либо с применением раствора х. ч. NaOH галлий осаждают из раствора в виде гидроокиси. Можно также получить чистый галлий, растворяя металл в 6-н. НС1 и экстрагируя затем Ga la эфиром. Из полученных химически чистых соединений галлий извлекают путем электролиза щелочного раствора. [c.548]

Амальгаму галлия обрабатывают щелочью, и из галлата натрия вторичным электролизом осаждают металлический галлий. Вторичный электролиз ведут при содержании в начальном растворе 2-н. N801 60—80 г/л Оа, /) = 15 а/дм , Оа, = 3 а/дм , и = 5—6 в и = 70°. [c.549]

Из раствора можно выделить 95% галлия с выходом по току 40-50%. На осаждение 1 г Оа затрачивается 25—20 вт-час. При электролизе галлия на катоде идет процесс восстановления пятивалентного ванадия (в тех случаях, когда он имеется в растворе). Из раствора выпадает осадок (вероятно, Уг04), его следует отфильтровывать. [c.549]

Галлий, попавший в металлический алюминий, удаляется из последнего только тогда, когда алюминий подвергают электролитическому рафинированию. Рафинируют алюминий по так называемому трехслойному методу. В качестве анода служит первичный алюминий, к которому для утяжеления добавлено 35% меди (анодный сплав — нижний слой). Средний слой — электролит, состоящий из фторидов алюминия и натрия и хлоридов бария и натрия. Состав электролита подобран так, чтобы его плотность была меньше плотности анодного сплава и больше плотности чистого расплавленного алюминия. Верхний слой (катод) — чистый алюминий ток отводится от него графити-рованными электродами. Во время работы ванны в анодный сплав непрерывно добавляют первичный алюминий так, чтобы концентрация меди оставалась постоянной. Более электроположительные элементы — медь, железо, кремний, а также галлий — не растворяются на аноде и в процессе электролиза собираются в анодном сплаве. По мере накопления примесей в анодном сплаве в загрузочном кармане, где температура ниже, из сплава выделяется твердый осадок интерметаллических соединений РеА1581, СизРеЛ1,и др., который извлекается из ванны. По мере накопления таких медистых осадков их загружают в специальную ванну, работающую так же, как и рафинировочная, для извлечения из них алюминия. В результате получается отработанный анодный сплав, содержащий 6—12% алюминия, 15—20% кремния, 12— 15% железа, 45—55% меди и 0,4—0,5% галлия, который может быть использован для извлечения галлия. [c.250]

Электролитический способ. Электроосаждение из щелочных галлатных растворов, применяемое для получения галлия, идет в присутствии алюминия и, следовательно, пригодно для разделения этих двух металлов, так как алюминий не может быть выделен электролизом из водных растворов. Га.илатный анион относится к числу труд-новосстанавливаемых он начинает восстанавливаться лишь при сильно отрицательном потенциале, когда уже разряжается ион водорода. Поэтому со снижением концентрации галлия в электролите его выход по току резко уменьшается. Кроме того, присутствующие в производственных алюминатных растворах примеси, в том числе органические, быстро пассивируют катод. [c.255]

Из полученных концентрированных галлатных растворов галлий выделяют электролизом. Примеси цинка, молибдена, а также органических веществ, попадающие в раствор из амальгамы, мешают выделению галлия 1103]. Поэтому в некоторых случаях перед электролизом для очистки раствора переосаждают галлий в виде гидроокиси и затем растворяют в растворе едкого натра. [c.262]

Для получения металла из трихлорида галлия можно растворить его в воде и провести электролиз. Но лучшие результаты получают, восстанавливая водородом. Реакция проходит в две стадии. Сначала трихлорид восстанавливается до Оа2С14 [c.267]

Исходным сырьем для получения галлия, индия и таллия служат отходы руд цветных металлов, которые подвергают сложной химической переработке. Так, галлий выделяют электролизом из Оа(ОН)з в расплаве NaOH при соотношении этих гидроксидов в электролите 1 6. Индий получают при электролизе расплава 1пС1з, причем процесс осуществляют в два этапа. Сначала хлорид индия подвергают электролизу с использованием ртутного катода, на котором выделяется металлический индий и образует с ртутью амальгаму. Затем амальгаму индия, содержащую 30—40% (масс.) индия, помещают в другой электролизер, в котором она играет роль анода. В качестве катода используют чистый жидкий [c.435]

Дтя электроосаждеиия галлия применяют как щелочные, так и кис пые электролиты. Раисе применяемые щелочные электро титы готовил - растворяя метал-тичеасий галлии в едком натре нз расчета 50 г галлия на 1 л электролита и вели электролиз прн небольшом избытке щепочн 40—50 С н Л. = 0,5 А/дм с графитовыми анодами [3]] [c.149]

При переработке бокситов по способу Байера Г. концентрируется в маточных р-рах (остающихся после отделения осн. массы А1), из к-рых его выделяют электролизом иа ртутном катоде. Образовавшуюся при этом иатриево-гал-лиевую амальгаму (до 1% Г.) разлагают водой или р-ром щелочи и из П0лучеш10г0 р-ра Г. выделяют электролитически. Вместо электролиза на ртутном катоде можно выделять Г. цементацией (вытеснением нонов одного металла из р-ра др. металлом) его на амальгаме Na. Разработан способ выделения Г. из алюминатных р-ров путем цементации его на галламе А1 прн 80 °С. Для выделения Г. галла-му разлагают водой. Перспективен метод экстракции Г. из алюминатных р-ров фенолами. Источниками для получения Г. могут служить также продукты переработки железных, титановых, германиевых и др. руд. [c.480]

Осн способ объемного Л - сплавление основного элемента с легирующими в печах (конвертеры, дуговые, индукционные, тигепьные, отражательные, пламенные, плазменные, электроннолучевые, вакуумно-дуговые и др) При этом часто возможны большие потери особенно активных элементов (М , Сг, Мо, Т1 и др ), взаимодействующих с О2 или N2 С целью уменьшения потерь при выплавке и обеспечения более равномерного распределения легирующего элемента в объеме жидкой ванны используют лигатуры Др способы объемного Л - механическое Л, совместное восстановление, электролиз, плазмохим р-ции Мех Л осуществляют в установках-аттриторах, представляющих собой барабан, в центре к-рого имеется вал с насаженными на иего кулачками В барабан засыпают порошки компонентов будущего сплава При вращении и ударе кулачков по мех смеси происходит постепенное вбивание легирующих элементов в основу При многочасовой обработке удается получать равномерное распределение элементов в сплаве При совместном восстановлении смешивают порошки оксидов компонентов сплава с восстановителем, напр с СаН2, и нагревают Прн этом СаН2 восстанавливает оксиды до металлов, одновременно протекает диффузия компонентов, приводящая к выравниванию состава сплава Образовавшийся СаО отмывают водой, а сплав в виде порошка идет на дальнейшую переработку При металлотермич восстановлении в качестве восстановителей используют ме галлы-Са, М , А1, На и др [c.581]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология