CC BY
21_ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ_
Т 50 (1) ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 200?
УДК 669.87.621
ЛЛасанов
ВЛИЯНИЕ ВАНАДИЯ НА ИЗВЛЕЧЕНИЕ ГАЛЛИЯ ИЗ АЛЮМИНАТНЫХ РАСТВОРОВ НА
ГАЛЛАМНОМ ЭЛЕКТРОДЕ
(Институт химических проблем НА И Азербайджана, Баку)
Изучено в:Iшише ванадия на извлечение галлия из алюминатных растворов па галламном электроде* Экспериментально установлено, что при электролизе галлия из алюминатных растворов ванадий отрицательно влияет на извлечение галлия.
Основное количество галлия (около 90%) получают в алюминиевой промышленности из относительно богатых галлий содержащих алюминатных растворов, которые содержат 0,180 - 0,250 г/л галлия.
Количество производимого галлия из указанных растворов не удовлетворяет непрерывно
растущих потребностей в этом элементе, в связи с чем возникает необходимость выделения галлия
6 (г-»
едных галлиисодержащих алюминатных растворов. Одним из таких сырьевых источников для выделения галлия могут служить ад юм и ватные растворы Гянджииского глиноземного завода, по-лучаемые при комплексной переработке алунита. Концентрации галлия (0,10-0,13 г/л) и ванадия (0,035-0,40 г/л) в укатанном растворе колеблются
[п.
В настоящее время, ввиду отсутствия разработанной конкретной технологии, промышленное извлечение галлия из таких бедных галл и Содержащих алюминатных растворов не производится,
В раде работ [2-5] исследовано влияние ванадия на электрохимическое выделение галлия и установлено, что присутствие в растворе вана-дат-ионов понижает выход галлия по току, а также ухудшает качество катодного галлия, О влиянии ванадия на извлечение галлия из алюминатных растворов на галламном электроде (галламе) в литературе не встречалось. Исследование поведения ванадия в алюминатных растворах также важно не только для правильного ведения процесса восстановления галлия, но и для оценки возможности извлечения ванадия из згих растворов в виде ванадиевого концентрата.
ЭКСПР°ИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Изучение влияния ванадия на процесс восстановления галлия проводили в искусственно приготовленном адмзминатном растворе с с оста-вом, аналогично получаемым при комплексной переработке алунита (содержание г/л): А12Оз - 80; Ыа20 - 220;0а20, - 0Л 34.
Алюминатнонгтпамный раствор получали растворением металлического алюминия в растворе химически чистого едкого натра. Галлий вводили в раствор в виде галлата натрия, приготовленного растворением металлического галлия в концентрированном растворе едкого натра при нагревании. Ванадий в раствор вводили в виде еанадата аммония.
Галламалюм иний готовили прямым взаимодействием жидкого галлия и алюминия под сдоем слабо щелочного раствора [6],
Объем раствора в опытах составлял 500 мл, навеска галлама 220 г содержание алюминия в галламе 13 маее.%
Концег-гграцию алюминия в галламе контролировали измерением потенциала с помощью потенциостата ГГ 5827 М относительно насыщенного каломельного электрода. Начальное значение потенциала лежало в пределах - 1.83 - КТО В. После растворения всего алюминия из галламы потенциал приобретал величину, характерную для чистого галлия, - 1.42 В.
ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 200? том 50 вып.
Результаты экспериментов представлены
видно из рисунков 1-4, при восстановлении галлия из растворов, содержащих галлий и шшминий, с повышением температуры от 30 до 70°С и увеличением продолжительности опытов от 10 до 40 мин степень извлечения галлия возрастает и максимум в изучаемых условиях достигает 87%. Понижение степени цементации галлия при температуре 70°С за 25 ми и (рис 3 кривая 2) объясняется тем, что в данных условиях алюминий уже полностью перешел из галяамы г, раствор, что и явилось причиной растворения галлия из галламы.
Результаты опытов по влиянию ванадия на степень извлечения галлия графически изображены на рис- 1,2,3 и 4,
Из представленных данных следует, что восстановление галлия из галлатно-ванад&тных растворов галламом алюминия, (соотношение
У2()3: Са20з......3:1) сопровождается процессом вое-
становления ванадия до низких степеней окисле-
ые наблюдения показали, что с на-чала процесса восстановления в растворе появляется черный осадок, свидет'ельсгеующий об образовании г идрати ро ва ни ы х соединений оксидов ванадия, нерастворимых в данных условиях.
После фильтрации растворов на фильтре остается черный осадок, который, окисляясь на воздухе, довольно быстро обесцвечивается. Химический состав этих осадков был исследован нами ранее [1],
«
" - *...................мм A i .1... mw «AMAWft4
4Û
Рис. К Влияние ванадия на степень цементации гжлт m ашоминатных растворов гттыой алюминия (яри ЗО^С), Состав расг&орз: / - Na20 - 220 г/л> А КО.* - 80 г/л, Ст20} ~ 0,134 г/л. 2 - N&.G - 220 г/л, AI2Oj - 80 rhu Ga20> - 0,134 г/л,
V;05.....0,40 г/л,
FigJ. Effect of vanadium on cementation degree of gallium from aluminates solutions by aluminum galam (under 3ÛX), Soluiion
composition: / - Na^O -.....220 g/I, AUQ$ - 80 g/l, Ga:Oj - G J 34
g/U 2 - m20...... 220 g/I, AI2Oj - 80 g/l Ga203 - 0.134 §/1, V20* --
0,40 g/L
fO 2Û 50
Рис.2 Влияние ванадия на степени иемеигацни галлия mi анюмимапмлх растворов галламой алюминия (при 50°С)
Состав раствора: I - Na:0 - 220 rl я. AI:Oj ™» S0 г/я, Оз^О3 -0. i 34 г/л, 2 - Ка30 220 г/д, AbOj » 80 г/л, Ga.Oj - I
V:03 - 0.40 г/л, f-'ig. 2. Effect of vanadium on cementation degree of gallium aluniiivatcs solutions by aluminum galam (under 50'3C). Soli c-jmpasition: ! ~ Na^O -220 g/I, AKO, - 80 g/i, GaA - 0.134 g/1,2 hO - 220 §4 aIo3 - 80 g/L GaA - 0.134 g/i, VA -
я ь 4û
Si
5
jt.. » _jl-.
MSO
РисЗ, Влияние ванадия m степень цементаиин гтят m шпймтттпыл pa* ;< ворса галла мой алюминия (при 70*42). Состав раствора: / - NsbO 220 г/л, АЬСЬ г/л, ОаиО^ -
0.134 г/л, 2.....Na2О - 220 г/л, А1гОл - 80 г/л', Ga:0> - 0.134 г/л,
V2Oj~ 0.40 Г/л-Pig3> Effect of vanadium on cementation de^ee of gallium from alumiMtes solutions by aluminum g^larn (шЛг 70*C), Solution
штршшош / - Na^O - 220 g/L AW] - 80 Ga^......0.134 g/1,2
- Na.O - 220g/l, А1Д - 80 g/1, Ga.Oj.....0.! 34 g/L V,Os™ 0.40 g/i
Рис.4. Восстановление шшадия из ялюмннагнмх растворов гаяламой алюминия, Условий опытов; Ga - 0J 34 г/л, Na^O -220 г/л, V205- 0,40 г/л# / - 30, 2 - 50 и i - 70°С 4. Reduction of gallium from alumînates blutions by alumi nuni galam. Experiment conditions: Ga - ÛJ34 g/I, Na^O - 220 V20}......0,40 g/1, / - 30, 2 « 50 и 3 - 70хГ
ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХ ПОЛОГИ51 2007 том 50 вып. I
57
•?? % ^ %
ионов галлия и ванадия свидетельствуют о том.
пг-ионы, как более здектроподожптель-
ламы точно соответствует моменту полного выхо-
содержание галлия
алюминия.....80 г/л.
ус1'аноален;\ что максимальная?
указанная степень ^¿становление галлия
, гх;ш ¡п
чистых галлатшдх
в а нал оги ч 11 их ус л оинях, макеп м ал ь ная
* * "I
4 ,4
А А .
лечению галлия искусственно приготовлен* алюмннатных растворов |оез присутствие ванадия (рис.2, кривая ¡) н из раетьорос, содер-жаотх ванадии (рис.2, кривая 2 Г следует с
О,
продолжительности опыта 15 минут степень нт
> »-к е'% о
'Г*
> снижается до полного расходования аш-оми-
*?ается степени его извлечения
У р д
и их ^шру;
&лы Къ.
* V
-М ? .4
с.
1а'1\'бииз А,Ии Романов Сжножк&п ЛЛ, /.■' Тр.ИМ
1
'"■> ■•У.
Ч
Тл с.
Ним Иуп-Сы, Эле&т|1а\нш!чески^ свойства 1 ллл*^ по тожтк I и нешкреленадшлш его извлечения |\н'ных а;номинап1Ы>: щелков, получающихся ира ироит во'нлвс г;зи::шема, Аашрсф. к.хл Л.:
Гусарова Шалоишш Г,.
ТрЛМ п О КахОСТТ Алма-А;;!. 1967, Горо;и,хк*м А.В, и др. // Укр- : А1-6, Г. 479-4X3,
1
»
ХИМИЯ II ХИММЧ1£СКЛЯ Т).
я
том 50 шип.
