ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Получение галлия из "Металлургия алюминия " В алюминиевых рудах часто присутствуют редкие металлы галлий, ванадий, стронций, скандий и др. Содержание их измеряется сотыми и тысячными долями процента. Однако при переработке руды на глинозем редкие металлы накапливаются в отдельных промежуточных продуктах производства, из которых могут быть извлечены. [c.198] Твердый галлий—серебристо-белый металл с синеватым оттенком. Плотность твердого галлия при 20° С 5,904 г/см , жидкого при температуре плавления (29,8° С) 6,095 г/см . При затвердевании галлий, подобно воде, расширяется. Температура кипения его 2230° С, теплота плавления 1,336 ккал/г-атом, теплота испарения 61,4 ккал/г-атом. [c.198] В химическом отношении галлий очень сходен с алюминием. При обычной температуре на сухом воздухе галлий не окисляется с кислородом начинает взаимодействовать при температуре выше 260° С образующаяся при этом пленка окиси (ОагОд) защищает металл от дальнейшего окисления. [c.198] Окись галлия и ее гидроокись Оа(ОН)з растворяются в кислотах и основаниях. При взаимодействии с раствором КаОН образуется галлат натрия NaGa02, который, как и алюминат натрия, может подвергаться гидролизу с выделением в осадок Оа(ОН)д. Однако кислотные свойства Оа(ОН)з выражены несколько сильней, чем у А1(ОН)з, поэтому выделение гидроокисей алюминия и галлия из щелочных растворов происходит при различных значениях pH. [c.198] Галлий нашел широкое применение в полупроводниковой электронике и радиохимической технике, для изготовления высокотемпературных термометров и манометров, оптических зеркал, низкотемпературных сплавов, для создания сверхвысоких давлений. [c.198] Разделение алюминия и галлия основано на различии в поведении алюмината и галлата натрия при разложении алюминат-ных растворов. Благодаря более сильно выраженным кислотным свойствам гидроокиси галлия по сравнению с гидроокисью алюминия маточный раствор после декомпозиции (или после карбонизации) оказывается относительно обогащенным галлием в сравнении с исходным алюминатным раствором. [c.199] Для непосредственного извлечения галлия используют разные продукты глиноземного производства. При переработке бокситов способом Байера для этой цели используют маточные и оборотные растворы после декомпозиции, способом спекания — алю-мокарбонатный осадок после двустадийной карбонизации. При переработке нефелинов источником получения галлия служит маточный раствор после выделения поташа. [c.199] Для выделения галлия из растворов применяют метод цементации на галламе алюминия Перед цементацией раствор очищают от примесей ванадия, хрома и др. способ очистки зависит от вида примесей, которыми загрязнен раствор, и их количества. [c.199] Соли ванадия могут быть выделены из раствора охлаждением его до 20° С. [c.199] Цементация осуществляется как непрерывный процесс в серии аппаратов — цементаторов. Содержание галлия в растворе, поступающем на цементацию, колеблется в пределах 0,4—0,5 г/л. [c.199] Применяют также электролитический способ выделения галлия из растворов. Электролитом при электролизе служит алюми-натно-галлатный раствор, содержащий до 3 г/л Ga. При прохождении постоянного тока через электролит галлий выделяется на катодах, выполненных из нержавеющей стали, и стекает на дно электролизера. [c.200] При цементации и электролизе получается черновой галлий, который загрязнен примесями его требуется рафинировать. Для этого черновой галлий фильтруют через пористые стеклянные пластины для удаления примесей, имеющих ограниченную растворимость в галлиии при температуре, близкой к температуре его плавления (железо, кремний). Затем галлий обрабатывают разбавленными кислотами (HNOg и НС1) и промывают водой. Для удаления из галлия газовых включений его нагревают в вакуумной печи, постепенно повышая в ней температуру при 400—500° С происходит дегазация металла, при дальнейшем нагревании удаляются примеси цинка. [c.200] Для получения галлия высокой чистоты его подвергают сначала электролитическому рафинированию в щелочном электролите с жидким галлиевым катодом, а затем вакуумной плавке. [c.200] По ГОСТ 12797—67 технический галлий должен содержать не менее 99,9% Ga. Выпускается он в виде слитков массой от 200 до 5000 г. [c.200] Вернуться к основной статье