Brevet FR2295917A1 — publié le 19760723

cette invention concerne la récupération d'oxyde de gallium à partir de solutions d'aluminate de métal alcalin qui contiennent du gallium dissous. On sait que les solutions d'aluminate de sodium contenant une faible concentration en gallium recherché sont obtenues dans le procédé de Bayer bien connu de production d'alumine hydratée par des cycles répétés de traitement de la bauxite dans une solution chaude de soude caustique, suivi d'une précipitation de l'alumine hydratée par nensemencement" de la solution par l'alumine hydratée préalablement précipitée et recyclage de la solution pour traiter de la bauxite supplémentaire.Une partie du gallium présent dans la bauxite est dissous et la concentration en gallium de la solution augmente graduellement pendant les traitements répétés de la bauxite dans la solution jusqu'à ce qu'un équilibre soit atteint généralement à environ 0,1-0,2 gramme par litre. selon la teneur en gallium de la bauxite. On sait également que l'on peut obtenir des solutions d'aluminate de sodium contenant une concentration relativement faible en gallium dissous en dissolvant dans une solution de soude caustique le métal anodique contenant du gallium obtenu dans le procédé électrolytique à triple couche lien connu de purification-de l'atuminium. les brevets E.U.A. N0 2.574.006 et N0 2.582.376 décrivent la récupération de l'oxyde de gallium à partir de telles solutions contenant du gallium, par diminution préalable du rapport de l'alumine au gallium dissous dans la solution puis coprécipitation de l'alumine et de l'oxyde de gallium à partir de la solution par addition d'un acidc comme le gaz carbonique bien que I'on puisse utiliser d'autres matériauxacides. Cependant, comme la concentration en gallium de la solution devent progressivement inférieure au cours d'une telle précipitation simultanée d'alumine et d'oxyde de gallium, la précipitation d'oxyde de gallium supplémentaire devient de plus en plus difficile et conteuse et finalement devientpeu économique avant la précipitation de tout le gallium présent dans la solution. var suite, on recherche un mode opératoire permettant d'augmenter la proportion économiquement récupérable de gallium. C'est un but de cette invention de fournir un procédé amélioré permettant de récupérer de l'oxyde de gallium à partir de solution$ d'aluminate de métal alcalin contenant une faible concentration en gallium dissous, et c1est un but particulier de l'invention d'augmenter la proportion de gallium dissous récupérable de manière économique dans des solutions d'aluminate de sodium d'où on précipite l'oxyde de gallium par introductior. d'acide dans la solution.On a trouvé qu'une fois qu'une partie du gallium présent dans une solution d'aluminate de métal atcalin-contenant du gallium dissous a été précipitée de la solution sous forme d'un précipité simultané d'alumine et d'oxyde de gallium, on peut précipiter de la solution de l'oxyde de gallium supplémentaire par circulation de l'alumine et de l'oxyde de gallium précipités simultanément dans la solution pendant une période de temps prolongée.Ainsi, selon cette invention, on précipite simultanément l'alumine et l'oxyde de gallium dans une solution d'aluminate de métal alcalin contenant du gallium dissous, par addition à la solution d'un acide, de préférence du gaz carbonique ou une solution d'acide carbonique, puis par précipitation d'une partie du gallium dissous de la solution, après quoi on agite la solution suffisamment pour maintenir le précipité en circulation dans la solution jusqu'd ce que l'on ait obtenu la précipitation supplé- mentaire désirée d'oxyde de gallium. En faisant circuler l'alumine et l'oxyde de gallium précipités dans la solution pendant un temps suffisant, on peut récupérer pratiquement tout le gallium dissous présent dans la solution au départ. Si on le désire, avant l-'étape susmentionnée de prbcipi- tation simultanée de l'alumine et de l'oxyde de gallium par addition d'acide à la solution, on peut réduire le rapport de l'alumine au gallium dans la solution en précipitant l'alumine de la solution par des modes opératoires décrits dans les brevets E.U.A. No 2.574.003 et NO 2.582.376.La circulation du précipité d'alumine et d'oxyde- de gallium dans la solution permettant de précipiter de l'oxyde de gallium supplémentaire comme décrit précédemment peut etre effectuée par agitation rapide de la solution à l'aide de dispositifs d'agitation bien connus. La durée de circulation du précipité dans la solution pour le but précédent dépend à un certain degré de variables comme la concentration en gallium de la solution, le rapport du précipité alumine- oxyde de gallium en circulation au gallium dissous présent, la proportion de gallium dissous initiale à récupérer par circulation du précipité d'alumine et d'oxyde de gallium fans la solution1 et la vitesse à laquelle le coprécipité circule dans la solution. Cependant la précipitation d'oxyde de gallium par circulation de l'alumine et de l'oxyde de gallium préalablement précipités simultanément dans la solution a lieu très lentement et l'on a trouvé qu'une circulation du précipité pendant une période d'au moins quinze heures est généralement désirable et une période d'au moins 30 heures est préférée. Après précipitation de la quantité désirée d'oxyde de gallium supplémentaire par les modes opératoires décrits précédemment, on peut séparer les solides précipités de la solution résiduelle, par exemple par décantation, sédimentation ou filtration. Comme mentionné ci-dessus, on peut effectuer la précipitation simultanée d'alumine et d'oxyde de gallium dans la solution d'aluminate de sodium contenant du gallium, par l'introduction d'un acide dans la solution. La vitesse d'introduction et la quantité d'acide introduit varient, pour les meilleurs résultats, selon des facteurs comme l'acide particulier utilisé et la proportion de gallium dissous qu'il est économique et de précipiter de cette manitre. Il est; généralement avantageux d'introduire l'acide dans la solution d'une manière rapide. Les exemples suivants illustrent la pratique de l'invention et la récupFration accrue de l'oxyde ae gallium. EXEMPLE 1 On introduit du gaz carbonique, pendant 2 heures, dans une solution contenant 4,1 g/l d'alumine, 11,0 g/l de produit caustique total et 0,152 g/l de gallium dissous, ce qui produit 91,4 gg} de bicarbonate de sodium dans la solution et ce qui fait précipiter simultanément suffisamment d'alumine et d'oxyde de gallium pour que la solution ne contienne pratiqtiement plus d'alumine dissoute et seulement 0,110 g/l de gallium dissous. ouis on garde en suspension dans la solution l'alumine et l'oxyde de gallium précipités simultanément et on les fait circuler à l'état fluide pendant 72 heures par agitation de la solution et du précipit, mais sans ajouter de gaz carbonique supplémentaire. Au bout de 24 heures, suffisamment d'oxyde de gallium supplémentaire a été précipité pour que la solution ne contienne que 0,04 gg1 de gallium dissous. A la fin de 72 heures, la solution content seulement 0,014 gZl de gallium dissous EXEMPLE 2 On fait barboter du gaz carbonique pendant 2 heures, dans une solution d'aluminate de sodium ayant la composition donnée dans l'Exemple 1 ce qui fait précipiter suffisamment d'alumine et d'oxyde de gallium pour que la solution résultante contienne 0,006 g/l d'alumine, 0,096 g/l de gallium et 95,4 g/l de bicarbonate de sodium. On filtre immédiatement de la solution le coprécipité, après quoi on agite la solution pendant 64 heures à 540C. A la fin de cette période, ni alumine ni gallium supplémentaire n'ont précipité de la solution. On remet alors dans la solution l'alumine et l'oxyde de gallium précipités simultanément susmentionnés que l'on avait enlevés de la solution , et on agite le mélange pendant 96 heures à 54 Oc, à la meme vitesse que précédemment, ce qui maintient le précipité simultané en suspension dans la solution. Au bout de 24 heures1 la solution contient 0,035 g/l de gallium dissous, au bout de 96 heures, elle contient seulement 0,017 g/l de gallium dissous. R E V E N D I C A T I OsN S 1. Procédé amélioré de récupération d'oxyde de gallium dans une solution d'aluminate de métal alcalin contenant du gallium dissous qui consiste à précipiter simultanément l'alumine et une partie de l'oxyde de gallium par introduction dans la solution d'un acide pouvant effectuer une telle précipitation simultanée, caraôtérisé en ce qu'il comprend la circulation de l'alumine et de l'oxyde de gallium coprêcipités dans la solution pendant une période de temps d'au moins 15 heures, ce qui permet de précipiter de la solution de l'oxyde de gallium supplémentaire. 2. Procédé selon la revendication 1, où ladite période de temps est d'au moins 30 heures.