3.3.13. Выделение галлия из гидратного осадка второй карбонизации

Данный осадок можно перерабатывать как щелочным, так и кислотным способом. Последний нарушает общую схему алюминиевого производства, поэтому на практике не применяется.

Щелочной способ. Осадок обрабатывают известковым молоком при 90 - 95 ºС. При этом часть извести затрачивается на каустификацию содовых продуктов:

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = NaOH + CaCO₃↓ (3.22)

NaHCO₃ + Ca(OH)₂ = NaOH + CaCO₃↓ (3.23)

Образовавшаяся щелочь растворяет оксиды галлия и алюминия:

на 30 – 40 % Al₂O₃:

Al₂O₃ + 2 NaOH + 3 H₂O = Na[Al(OH)₄] (3.24)

на 85 – 95 % Ga₂O₃:

Ga₂O₃ + 2 NaOH + 3 H₂O = Na[Ga(OH)₄] (3.25)

Избыточный оксид кальция (вводят известь при соотношении CaO:Al₂O₃ = 3:1) осаждает алюминат кальция по реакции:

2 Na[Al(OH)₄] + 3 Ca(OH)₂ = 3CaO∙Al₂O₃∙6H₂O↓ + 2 NaOH (3.27)

Галлий остается в растворе, тем самым создаются условия для выведения большей части алюминия в осадок.

Из раствора глубокой карбонизацией выделяют галлий в виде гидроксида Ga(OH)₃. Получают концентрат, содержащий ≈ 1 % Ga₂O₃. Для получения галлия концентрат растворяют в растворе щелочи и выделяют галлий электролизом.