Введення
Галій, побічний продукт переробки алюмінієвих з'єднань, виходить з частини так званого зеленого розчину, утворюється в процесі виробництва оксиду алюмінію А1 2 Про 3 . Оксид галію Ga 2 Про 3 , присутній в боксити, розчиняється разом з оксидом алюмінію при виварювання руди. Розчинна оксид галію накопичується в циркулюючому розчині до концентрації ~ 0,2 г/л, після чого відбувається його часткове осадження. Після насичення розчину оксидом галію його концентрація залишається відносно постійної, інше кількість виводиться з процесу разом з червоним шламом.
Глава 1. ПРОЦЕС ОДЕРЖАННЯ ГАЛІЮ З АЛЮМІНІЄВИХ РУД
У алюмінієвих рудах часто присутні рідкісні метали: галій, ванадій, стронцій, скандії та ін Зміст їх вимірюється сотими н тисячними частками відсотка. Однак при переробки руди на глинозем рідкісні метали накопичуються в проміжних продуктах виробництва, з яких можуть бути вилучені.
Твердий галій - сріблясто-білий метал з синюватим відтінком. Щільність твердого галію при 20 В° С 5,904 г/см 3 , рідкого при температурі плавлення (29,8 В° С) 6,095 г/см 3 . При затвердінні галій, подібно воді, розширюється; температура кипіння його 2230 Вє С.
За хімічними властивостями галій дуже схожий з алюмінієм. При звичайній температурі, в сухому повітрі галій окислюється, з киснем починає взаємодіяти при температурі вище 260 В° С, що утворюється при цьому плівка оксиду (Ga 2 O 3 ) захищає метал від подальшого окислення.
Оксид галію і його гідроксид Gа (ОH) 3 розчиняються в кислотах і підставах. При взаємодії з розчином NaOH утворюється галлат натрію NaGaO 2 , який, як і алюмінат натрію, може піддаватися гідролізу з виділенням у осад Gа (ОН) 3 . Однак кислотні властивості Ga (OH) 3 виражені дещо сильніше, ніж у Al (OH) 3 , тому виділення гідроксидів алюмінію і галію з лужних розчинів відбувається при різних значеннях рН. Галій знайшов широке застосування в напівпровідниковій електроніці та радиохимической техніці, для виготовлення високотемпературних термометрів і манометрів, оптичних дзеркал, низькотемпературних сплавів, для створення надвисоких тиску, в космонавтиці. Однією з перспективних областей застосування галію є використання його в елементах сонячних батарей.
При вилуговуванні алюмінієвих руд і спеков на їх основі в розчин разом з глиноземом переходить 50-90% галію від змісту його в руді. Однак велике хімічне схожість алюмінію і галію ускладнює їх поділ і викликає великі втрати галію з гідроксидом алюмінію.
Поділ алюмінію і галію грунтується на відмінності в поведінці алюмінату і галлата натрію при розкладанні алюмінатних розчинів. Завдяки більш сильно вираженим кислотним властивостям гідроксиду галію але порівнянні з гідроксидом алюмінію матковий розчин після декомпозиції або пі...
