European Patent Office

Office europeen des brevets © Veröffentlichungsnummer: 0 1 9 9 9 0 5

A1

© EUROPAISCHE P A T E N T A N M E L D U N G

© Anmeldenummer: 86101565.9

© Anmeldetag: 06.02.86

©Int. CIA- C 22 B 4 1 / 0 0 C 22 B 58/00, C 22 B 3 / 0 0 C 01 G 15/00, C 01 G 1 7 / 0 0

© Prioritat: 07.03.85 DE 3508041 © Anmelder: PREUSSAG Aktiengeselischaft Metall Rammelsberger Strasse 2 D-3380Goslar1(DE)

© Veroffentlichungstag der Anmeldung: 05.11.86 Patentblatt 86/45 © Erfinder: Hanusch, Kunibert, Dr. Ing.

SchOtzenallee 10 © Benannte Vertragsstaaten: 0-3380 Gotlar KDE)

AT BE DE FR IT NL © Erfinder: Krajewski, Wolfgang, Dr.-lng.

Weissdornweg 1 D-3380 Gosiar KDE)

© Vertreter: Rucker. Wolfgang, Dipl.-Chem. Hubertusstrasse 2 D-3000 Hannover KDE)

© Verfahren zur Flüssig-Rüssig-Extraktion von Gallium, Germanium oder Indium aus wässrigen Lösungen. © Beschrieben wird ein Verfahren zur Flüssig-Flüssig- Extraktion von Gallium, Germanium oder Indium aus sauren oder basischen wäßrigen Lösungen, bei welchem als Extrak- tionsmittel ein Gemisch aus wenigstens zwei Hydroxychino- linen in unterschiedlichen Mengen angewendet wird.

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Croydon Pnntmg Company Ltd.

Beschrieben wird ein Verfahren zur Flüssig-Flüssig- Extraktion von Gallium, Germanium oder Indium aus sauren oder basischen wäßrigen Lösungen, bei welchem als Extrak- tionsmittel ein Gemisch aus wenigstens zwei Hydroxychino- linen in unterschiedlichen Mengen angewendet wird.

Die E r f indung be t r i f f t ein V e r f a h r e n zur F l ü s s i g - F l ü s s i g - E x t r a k -

tion von Gallium, Germanium oder Indium aus s a u r e n oder b a s i s c h e n

wäßr igen Lösungen sowie die p H -

g e s t e u e r t e Fällung aus der R e e x t r a k t i o n s l ö s u n g zur Gewinnung e i n e s

Ga-, Ge- oder I n - K o n z e n t r a t e s .

Gallium, Germanium und Indium sind wicht ige G r u n d s t o f f e d e r

H a l b l e i t e r t e c h n i k . Gallium f indet zudem V e r w e n d u n g in der Techn ik d e r

S u p r a l e i t e r und der M a g n e t w e r k s t o f f e , als Lase rma te r i a l sowie als K a t a -

lysa tor chemischer R e a k t i o n e n . Germanium f indet V e r w e n d u n g als D o t i e -

rungsmi t t e l in S i 0 2 - L i c h t w e l l e n l e i t e r n und vor allem in der U l t r a r o t o p t i k

sowie als D e t e k t o r m a t e r i a l . Das Indium u n t e r l i e g t v ie l se i t igen V e r w e n -

d u n g s m ö g l i c h k e i t e n bei L a g e r m e t a l l e n , S p e z i a l l o t e n , als M a g n e t w e r k s t o f f

in der H o c h f r e q u e n z t e c h n i k und im T r a n s i s t o r b a u sowie als Salze in d e r

Lampen- , Glas- und K e r a m i k i n d u s t r i e oder als Bes t and te i l m e t a l l i s c h e r

V e r b i n d u n g e n in der Meß-, K o n d e n s a t o r - , T h e r m i s t o r - und I n f r a r o t -

t e c h n i k .

Den Metallen gemeinsam ist das Vorkommen in nur g e r i n g e n K o n z e n -

t r a t i onen und als Beg le i tmine ra l i en vor allem in Aluminium-, Blei- , K u p f e r -

und Z i n k e r z e n . So fallen Ga, Ge und In mehr oder weniger a n g e r e i c h e r t

in Zwischen- oder A b f a l l p r o d u k t e n der Meta l lu rg ie d ieser Bas ismeta l le a n .

Einer wei teren A n r e i c h e r u n g vor dem G e w i n n u n g s p r o z e ß kommt eine b e -

sonde re B e d e u t u n g zu. Hierzu sind L a u g u n g s - , F ä l l u n g s - , Z e m e n t a t i o n s - ,

A d s o r p t i o n s - , C h l o r i e r u n g s - und E l e k t r o l y s e v e r f a h r e n sowie der E i n s a t z

von l o n e n a u s t a u s c h e r h a r z e n e n t w i c k e l t w o r d e n .

Die V e r w e n d u n g von mögl ichs t se lek t iv w i r k e n d e n S o l v e n t e x -

t r a k t i o n s m i t t e l n kann ebenfa l l s zu g ü n s t i g e n A n r e i c h e r u n g e n in d e r

R e e x t r a k t i o n s l ö s u n g oder einem Z w i s c h e n p r o d u k t f ü h r e n , wenn h o h e

E x t r a k t i o n s k a p a z i t ä t und R e e x t r a k t i o n s e f f e k t i v i t ä t v o r l i e g e n .

So ist z. B. aus der DOS 24 23 355 b e k a n n t , zur E x t r a k t i o n

von German ium das Oxim 1 9 - H y d r o x y h e x a t r i a c o n t a - 9 , 2 8 - d i e n - 1 8 - o x i m

ge lös t in einem o r g a n i s c h e n L ö s u n g s m i t t e l e i n z u s e t z e n .

In der e u r o p ä i s c h e n P a t e n t s c h r i f t 68 541 wird die V e r w e n d u n g

eines s u b s t i t u i e r t e n 8 - H y d r o x y q u i n o l i n s als E x t r a k t i o n s m i t t e l b e s c h r i e -

ben, welches in einem o r g a n i s c h e n Lösungsmi t t e l gelöst und bei b e -

s t immten T e m p e r a t u r e n a n g e w e n d e t werden so l l .

Nach te i l ig bei der V e r w e n d u n g e iner V e r b i n d u n g wie im S t a n d

der T e c h n i k a n g e g e b e n ist einmal die Ne igung so lcher V e r b i n d u n g e n ,

a n d e r e Metallic,nen mit zu f a s s e n , z. B. Cu und in wechse lnden M e n g e n ,

je nach A u s g a n g s m a t e r i a l und K o n z e n t r a t i o n e n , also nicht immer a u s -

r e i c h e n d s e l ek t iv zu sein. So muß z. B. Cu v o r h e r du rch spez i e l l e

V e r f a h r e n e l iminier t we rden , z. B. d u r c h Zementa t ion im sauren Medium.

A u ß e r d e m geht bei einem solchen S o l v e n t e x t r a k t i o n s v e r f a h r e n d i e

P h a s e n t r e n n u n g oft so langsam vor sich, daß das V e r f a h r e n e r s c h w e r t

und u n w i r t s c h a f t l i c h w i r d .

A u f g a b e der v o r l i e g e n d e n E r f i n d u n g ist es, ein V e r f a h r e n d e r

e i n g a n g s b e s c h r i e b e n e n Art v o r z u s c h l a g e n für eine S o l v e n t e x t r a k t i o n H y d r o x y c h i n o l i n e n

un t e r V e r w e n d u n g v o n das t e c h n i s c h f o r t s c h r i t t l i c h e r ist u n d sowie K a p a z i t ä t

eine v e r b e s s e r t e S e l e k t i v i t ä t / f ü r die g e n a n n t e n Elemente bes i t z t , e i ne

s c h n e l l e r e Phasentrennung bewi rk t und eine optimale E ins te l lung der Dichte und

Viskos i tä t der o r g a n i s c h e n Phase ermöglicht unter B e r ü c k s i c h t i g u n g

der a n d e r e n V e r f a h r e n s p a r a m e t e r .

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Ve rwendung eines Ge- H v d r o x v c h i n o l i n e n

misches aus wenigs tens zwei u n t e r s c h i e d l i c h e r Dichte, Moleku-

l a rgewich te und V i s k o s i t ä t . H y d r o x y c h i n o l i n e

Unter dem Wort sollen alle solche V e r b i n d u n g e n v e r s t a n -

den werden , die als S o l v e n t e x t r a k t i o n s m i t t e l auf diesem Gebiet e i n s e t z -

bar s i n d .

Besonder s vor te i lhaf t ist die V e r w e n d u n g von Gemischen u n t e r - ch ino l in s

s ch i ed l i che r Mengen eines s u b s t i t u i e r t e n 8 - H y d r o x o x i a s x i n s b e s o n d e r e c h i n o l i n s

des 7 - A l k e n y l - 8 - H y d r o x y welches unter dem H a n d e l s n a m e n

"Kelex 100" von der Firma Sherex Chemical Company, Inc. in D u b l i n ,

USA, v e r t r i e b e n wird mit fo lgenden Kennzah len :

Moleku la rgewich t : 299 Dichte (20°C): 0 ,986 [g /ml]

Flammpunkt : > 93 [°C] Viskos i tä t : 150 [cPs] (25°C)

ch ino l in Mit einem anderen 7 - A l k e n y l - 8 - H y d o x y o x i m , welches unter dem H a n d e l s -

namen "LIX 26" von der Firma Henkel Corpora t ion in Minneapolis v e r -

t r i eben wird mit folgenden Kennzah len :

Moleku la rgewich t : 315 Dichte (20°C): 0 , 9 8 [ g / m l ]

Flammpunkt : > 100 [°C] Viskos i tä t : 270 [cPs] (30°C)

In Verfolg des E r f i n d u n g s g e d a n k e n s bewegen sich die Gemische H y d r o x y c h i n o l i n e

der beiden oben genann ten im Bereiche zwischen 8 bis 50 Vol.-% H y d r o x y c h i n o l i n e

"Kelex 100", während das oder die a n d e r e den Rest zu

100 Vol.-% b i l d e t . H y d r o x y c h i n o l i n e n

Obwohl das obige Gemisch v o n ü b e r r a s c h e n d gute E r g e b -

nisse l iefert , so können doch auch andere Gemische gebildet werden mit H y d r o x y c h i n o l i n e n

mehreren und anderen z. B. solchen, die in der US-PS 3 637 711

b e s c h r i e b e n s i n d .

In jedem Falle g e s t a t t e t die V e r w e n d u n g eines solchen e r f i n - H y d r o x y c h i n o l i n e n

d u n g s g e m ä ß e n Gemisches von die O p t i m i e r u n g des S o l v e n t -

e x t r a k t i o n s v e r f a h r e n s du rch sich e i n s t e l l e n d e s y n e r g i s t i s c h e E f f e k t e ,

wodurch die E x t r a k t i o n s k a p a z i t ä t des Gemisches höher liegt als d i e

der e inze lnen H y d r o x y c h i n o l i n e . nämlich H y d r o x y c h i n o l i n e n

Wird lein Gemisch von a l s E x t r a k t i o n s m i t t e l e i n g e s e t z t ,

so kann e r r e i c h t w e r d e n , daß infolge des s y n e r g i s t i s c h e n E f f e k t e s

die E x t r a k t i o n s k a p a z i t ä t des Gemisches höher liegt als die der e i n z e l -

nen H y d r o x y c h i n o l i n e .

Zusä tz l i ch können über die G e m i s c h a n t e i l e die Dichte und d i e

Viskos i t ä t der o r g a n i s c h e n Phase so o p t i m i e r t w e r d e n , daß s c h n e l l e

P h a s e n t r e n n u n g V o r q . l V a q u . e r r e i c h t wird . Auch die S e l e k t i v i t ä t

sowie die R e e x t r a k t i o n s e f f e k t i v i t ä t k ö n n e n d u r c ie Hydroxychinolinanteile im

Gemisch b e e i n f l u ß t w e r d e n , das mit Art und Menge an Modifiern u n d

Lösungsmi t t e l auf die speziel le E x t r a k t i o n s v e r w e n d u n g opt imier t w e r -

den kann, wobei auch die T e m p e r a t u r e n der P r o z e ß s c h r i t t e m e r k l i c h e n

Einfluß nehmen k ö n n e n . Durch e in f ache p H - E i n s t e l l u n g lassen s i c h

aus solchen R e e x t r a k t i o n s l ö s u n g e n die H y d r o x i d e und nach e i n e r

W ä r m e b e h a n d l u n g die a n g e r e i c h e r t e n Oxide g e w i n n e n . Zur r e s t l o s e n

E n t f e r n u n g der o r g a n i s c h e n Phase kann ein N a c h w a s c h e n n o t w e n d i g

w e r d e n .

Das V e r f a h r e n zur F l ü s s i g - F l ü s s i g - E x t r a k t i o n be t r i f f t h a u p t -

sächl ich die Elemente Gallium, Germanium oder Indium zur G e w i n n u n g

eines a n g e r e i c h e r t e n K o n z e n t r a t e s aus s a u r e n oder b a s i s c h e n w ä ß r i g e n

Lösungen . Durch die F l ü s s i g - F l ü s s i g - E x t r a k t i o n mit einem Gemisch v o n

H y d r o x y c h i n o l i n e n ( z . B . "Kelex 100" der Fa. S h e r e x , USA, und "LIX 26" d e r

Firma Henkel C o r p o r a t i o n , USA) e rg ib t sich ein E x t r a k t i o n s - und A n -

r e i c h e r u n g s v e r f a h r e n für Ga, Ge oder In, das infolge des s y n e r g i -

s t i s chen Effektes hohe E x t r a k t i o n s k a p a z i t ä t au fwe i s t ; du rch die Wahl H y d r o x y c h i n o l i n a n t e i l e der im Gemisch wird eine hohe A n p a s s u n g s f ä h i g k e i t a n

Dichte und Viskos i tä t e r r e i c h t und damit das P h a s e n t r e n n v e r m ö g e n

Vorg. /V aqu.

v e r b e s s e r t , und es kann über Art und Menge von Modi-

fier und Lösunsmi t te l optimal dem S o l v e n t e x t r a k t i o n s p r o z e ß a n g e g l i c h e n

w e r d e n .

Als Modifier d ienen T r i - n - B u t y l p h o s p h a t (TBP) u n d / o d e r T r i -

n - O c t y l p h o s p h i n o x i d (TOPO) und I sodecanol , gelöst in Kerosin . Es

wird bei R a u m t e m p e r a t u r oder e r h ö h t e r T e m p e r a t u r e x t r a h i e r t und bei

e r h ö h t e r T e m p e r a t u r , vornehml ich bei 55°C, mit a lka l i s che r L ö s u n g

(z. B. 100 bis 250 g NaOH/I) r e e x t r a h i e r t . Die o r g a n i s c h e S o l v e n t -

e x t r a k t i o n s l ö s u n g läuft im Kre is lauf . Aus der a l k a l i s c h e n , a n g e r e i c h e r -

ten R e e x t r a k t i o n s l ö s u n g kann, z. B. du rch p H - g e s t e u e r t e Fäl lung, e in

Ga-, Ge- bzw. I n - K o n z e n t r a t gewonnen w e r d e n . Zur E n t f e r n u n g r e s t -

l icher o r g a n i s c h e r Phase kann das F ä l l p r o d u k t einem W a s c h p r o z e ß ,

vo rnehml i ch mit einem o r g a n i s c h e n L ö s u n g s m i t t e l , u n t e r w o r f e n w e r d e n .

Für einen D a u e r e i n s a t z der o r g a n i s c h e n Phase kann eine Was-

ser - oder S ä u r e w a s c h s t u f e zwischen R e e x t r a k t i o n und Ex t rak t ion v o r -

gesehen w e r d e n .

Die E r f i n d u n g wird anhand der n a c h f o l g e n d a u f g e f ü h r t e n B e i -

spiele und V e r g l e i c h s b e i s p i e l e näher e r l ä u t e r t .

Beispiel 1

Aus e iner a lka l i schen L a u g e l ö s u n g des B a y e r - B a u x i t a u f s c h l u s s e s

(130 g Na20/1 ; 40 g Al/l; 109 mg Ga/I) wird bei 35°C Gallium d u r c h

S o l v e n t e x t r a k t i o n mit einer E x t r a k t i o n s l ö s u n g auf der Basis von 15 Vol . -%

eines H y d r o x y c h i n o l i n g e m i s c h e s , b e s t e h e n d aus 10 Vol.-% "Kelex 100"

und 90 Vol.-% "LIX 26" mit 40 Vol.-% I sodecanol und 0,1 mol TOPO, g e -

löst in Ke ros in , bei einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s V org : Vaqu = 1 : 1 u n d

e iner G a - K a p a z i t ä t der o r g a n i s c h e n Phase von 20 mg/1 m e h r s t u f i g e x t r a -

h ie r t und n a c h f o l g e n d bei 55°C und einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s von V o r g :

V aqu = 10 : 1 mit e iner a lka l i s chen Lösung (220 g NaOH/1) r e e x t r a h i e r t .

Hierbei b e t r ä g t der A n r e i c h e r u n g s f a k t o r ca. 7.

Beispiel 2

Aus e iner s a u r e n s u l f a t i s c h e n L ö s u n g , wie sie zum Beispiel b e i

der L a u g u n g eines F l u g s t a u b e s anfäll t (220 mg Ge/1; 110 g Zn/1; 32 g

H2SO4/ I ) , wird bei 35°C Germanium du rch S o l v e n t e x t r a k t i o n mit e i n e r

E x t r a k t i o n s l ö s u n g auf der Basis von 15 Vol.-% eines H y d r o x y c h i n o l i n -

g e m i s c h e s , b e s t e h e n d aus 10 Vol.-% "Kelex 100" und 90 Vol.-% "LIX 26"

mit 40 Vol.-% I sodecanol und 0,1 mol TOPO, gelöst in Ke ros in , b e i

e iner G e r m a n i u m - E x t r a k t i o n s k a p a z i t ä t von 0,6 g Ge/1 o r g a n i s c h e r P h a s e

e x t r a h i e r t und bei 55°C mit einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s Vorg : Vaqu =

10 : 1 mit e iner a lka l i schen Lösung (200 g NaOH/1) r e e x t r a h i e r t . A u s

der R e e x t r a k t i o n s l ö s u n g wird nach p H - E i n s t e l l u n g auf 9,5 mit HCI

G e r m a n i u m h y d r o x i d gefäl l t . Nach A b f i l t r a t i o n , Waschen und T r o c k n u n g

en t fä l l t der R ü c k s t a n d 45 % GeO2, das F i l t r a t < 5 0 mg G e / 1 .

Beispiel 3

Aus einer s c h w e f e l s a u r e n Lösung (3,5 g In / l ) wird bei 35°C

Indium durch S o l v e n t e x t r a k t i o n mit einer E x t r a k t i o n s l ö s u n g auf d e r

Basis von 15 Vol.-% eines H y d r o x y c h i n o l i n g e m i s c h e s , b e s t e h e n d a u s

10 Vol.-% "Kelex 100" und 90 Vol.-% "LIX 26" mit 40 Vol.-% I s o d e c a n o l

und 0,1 mol TOPO, gelöst in Kerosin, mit einer E x t r a k t i o n s k a p a z i t ä t

von 0,5 g In/1 o r g a n i s c h e Phase m e h r s t u f i g e x t r a h i e r t und n a c h f o l g e n d

bei 55°C und einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s von V o r g : Vaqu = 10 : 1 mit

einer s au ren Lösung (196 g H2SO4/I) r e e x t r a h i e r t . Der A n r e i c h e r u n g s -

faktor in der R e e x t r a k t i o n s l ö s u n g be t räg t ca. 10.

Beispiel 4

Aus e iner s a u r e n su l f a t i s chen Lösung (140 mg Ge/1; 53 g Zn /1 ;

25 g freie H2SO4/I) wird bei 35°C Germanium durch S o l v e n t e x t r a k t i o n

mit einer E x t r a k t i o n s l ö s u n g auf der Basis von 15 Vol.-% eines H y d r o x y -

c h i n o l i n g e m i s c h e s , b e s t e h e n d aus 50 Vol.-% "Kelex 100" und 50 Vol . -%

"LIX 26" mit 25 Vol.-% Isodecanol und 0,05 mol TOPO, gelöst in K e r o s i n ,

bei einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s Vorg : V a q u = 1 : 1 mit einer E x t r a k t i o n s -

kapaz i t ä t von 0,13 g GE/1 o r g a n i s c h e Phase e ins tu f ig e x t r a h i e r t u n d

n a c h f o l g e n d bei 55°C und einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s V o r g : Vaqu = 10 : 1

mit e iner a lka l i schen Lösung (200 g NaOH/1) r e e x t r a h i e r t . Der A n r e i c h e -

r u n g s f a k t o r für Germanium in der R e e x t r a k t i o n s l ö s u n g be t r äg t ca. 8.

Beispiel 5

Aus einer ga l l iumha l t igen Lauge (109 mg Ga/1, 40 g A l / 1 ,

130 g Na2O/1) wird bei 35°C und einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s V a q u : Vorg =

1 : 2 Gallium du rch S o l v e n t e x t r a k t i o n mit e iner E x t r a k t i o n s l ö s u n g a u f

der Basis von 15 Vol.-% H y d r o x y c h i n o l i n g e m i s c h * , 25 Vol.-% I s o d e c a n o l

und 0,1 mol TOPO gelöst in Kerosin e x t r a h i e r t bis auf R e s t g e h a l t e

< 10 m g / l . Die R e e x t r a k t i o n mit e iner a l k a l i s c h e n Lösung (300 g N a O H / 1 )

bei 60°C und einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s von V o r g : V a q u = 10 : 1 r e i c h e r t

das Gallium um den Fak tor 5 a n .

Beispiel 6

Aus e iner g e r m a n i u m h a l t i g e n s c h w e f e l s a u r e n Lösung (140 mg G e / 1 ,

53 g Zn /1 , 25 g H2SO4/1) wird bei 35°C und einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s v o n

Vaqu : V o r g = 1 : 1 mit einer E x t r a k t i o n s l ö s u n g auf der Basis von 15 Vol . -%

H y d r o x y c h i n o l i n g e m i s c h * , 25 Vol.-% I sodecanol und 0,05 mol TOPO g e l ö s t

in Kerosin Germanium bis auf einen R e s t g e h a l t v o n < 5 mg Ge/1 e x t r a h i e r t .

Die R e e x t r a k t i o n e r fo lg t bei 60°C und einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s von Vorg :

V aqu = 10 : 1 mit e iner a lka l i schen Lösung (200 g NaOH/1 ) . Der G e - A n -

r e i c h e r u n g s f a k t o r b e t r ä g t 6.

* H y d r o x y c h i n o l i n g e m i s c h gemäß Beispiel 1.

Beispiel 7

Aus einer g e r m a n i u m h a l t i g e n s c h w e f e l s a u r e n Lösung (504 mg G e / 1 ,

20 g Zn/1, 22 g Vu /1 , 9 g Fe/1 , 50 g H2SO4/1) wird mit einer E x t r a k -

t i o n s l ö s u n g auf der Basis von 10 Vol.-% H y d r o x y c h i n o l i n g e m i s c h * 25 Vo l . -%

Isodecanol und o,o5 mol TOPO gelöst in Kerosin bei 35°C und e inem

V o l u m e n v e r h ä l t n i s von V a q u : V o r g = 1 : 1 Germanium bis auf R e s t g e h a l t e

< 10 mg Ge/1 e x t r a h i e r t . Bei der R e e x t r a k t i o n mit einer a lka l i schen L ö s u n g

(200 g NaOH/1) bei 55°C und einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s von V org Vaqu =

10 : 1 wird eine G e - A n r e i c h e r u n g von 1 : 8 e r r e i c h t .

Beispiel 8

Aus einer i n d i u m h a l t i g e n s c h w e f e l s a u r e n Lösung (3,5 g I n / l , 35 g

H2SO4/1) wird du rch S o l v e n t e x t r a k t i o n bei 35°C und einem V o l u m e n v e r -

hä l tn i s von V a q u : Vorg = 1 : 5 Indium e x t r a h i e r t . Die E x t r a k t i o n s l ö s u n g

bas ie r t auf 10 Vol.-% H y d r o x y c h i n o l i n g e m i s c h * , 25 Vol.-% Isodecanol u n d

0,1 mol TOPO gelöst in Keros in . Die R e e x t r a k t i o n mit 3n H 2 S O 4 - L ö s u n g

bei 60°C und einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s von Vorg : V a q u = 20 : 1 f ü h r t

zu einer I n d i u m - A n r e i c h e r u n g um den Faktor 5.

* H y d r o x y c h i n o l i n g e m i s c h gemäß Beispiel 1.

Beispiele für den v e r g l e i c h e n d e n Einsatz eines e i n f a c h e n

H y d r o x y c h i n o l i n s ( O x i m ) :

V e r g l e i c h s y e i s p i e l 1

Aus einer s c h w e f e l s a u r e n L ö s u n g (140 mg G e / l ; 25 g f r e i e

H2SO4/1) wird bei 35°C Germanium d u r c h S o l v e n t e x t r a k t i o n mit e i n e r

E x t r a k t i o n s l ö s u n g (15 Vol.-% "Kelex 100"; 40 Vol.-% Isodecanol u n d

0,05 mol TOPO ge lös t in Keros in ) bei einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s v o n

Vaqu : Vorg = 1 : 1 mit e iner E x t r a k t i o n s k a p a z i t ä t von 0,08 g G e / 1

o r g a n . Phase e x t r a h i e r t und n a c h f o l g e n d bei 60°C und einem V o l u m e n -

v e r h ä l t n i s von V o r g : V a q u = 10 : 1 mit e iner a lka l i s chen L ö s u n g

(220 g NaOH/1) r e e x t r a h i e r t . Der A n r e i c h e r u n g s f a k t o r für G e r m a n i u m

in der R e e x t r a k t i o n s l ö s u n g b e t r ä g t ca. 3 .

V e r g l e i c h s b e i s p i e l 2

Aus e iner s c h w e f e l s a u r e n L ö s u n g (15 Vol.-% "Kelex 100"; 25 g

freie H2SO4/1) wird bei 35°C Germanium d u r c h S o l v e n t e x t r a k t i o n mit

e iner E x t r a k t i o n s l ö s u n g (10 Vol.-% Kelex 100; 25 Vol.-% Isodecanol u n d

0,1 mol TBP gelöst in Keros in ) bei einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s von V aqu :

Vorg = 1 : 1 mia einer E x t r a k t i o n s k a p a z i t ä t von 0,01 g Ge/1 o r g a n . P h a s e

e x t r a h i e r t . Nach fo lgend wird bei 55°C und einem V o l u m e n v e r h ä l t n i s v o n

Vorg : V a q u = 10 : 1 mit e iner a l k a l i s c h e n Lösung (200 g NaOH/1) r e -

e x t r a h i e r t . Der A n r e i c h e r u n g s f a k t o r für Germanium in der R e e x t r a k t i o n s -

l ö sung b e t r ä g t ca. 2.

Die Beispiele 1, 3 und 4 e r g e b e n A n r e i c h e r u n g s f a k t o r e n von 7,

10 und 8. Die Beispiele 5 bis 8 bes i t zen A n r e i c h e r u n g s f a k t o r e n für d a s

Metall von 5, 6, 8 und 5.

Die schl ießl ich b e i g e f ü g t e n V e r g l e i c h s b e i s p i e l e 1 und 2 v e r w e n d e n

keine H y d r o x y c h i n o l i n g e m i s c h e gemäß der E r f i n d u n g , sondern e i n f a c h e

H y d r o x y c h i n o l i n e , nämlich nur "Kelex 100". Man sieht d a r a u s , daß d e r

A n r e i c h e r u n g s f a k t o r für Germanium im V e r g l e i c h s b e i s p i e l 1 lediglich 3

und der A n r e i c h e r u n g s f a k t o r im V e r g l e i c h s b e i s p i e l 2 sogar nur 2 b e t r ä g t .

Die e r f i n d u n g s g e m ä ß e Mischung ist also um ein Vielfachen be s se r u n d

damit f o r t s c h r i t t l i c h e r als die V e r w e n d u n g eines e in fachen H y d r o x y c h i n o l i n s .

1. V e r f a h r e n zur F l ü s s i g - F l ü s s i g - E x t r a k t i o n von Gallium, G e r m a n i u m

oder Indium aus s au ren oder b a s i s c h e n wäß r igen L ö s u n g e n , d a d u r c h

g e k e n n z e i c h n e t , daß als E x t r a k t i o n s m i t t e l ein Gemisch aus w e n i g s t e n s

zwei H y d r o x y c h i n o l i n e n u n t e r s c h i e d l i c h e r Dichte , M o l e k u l a r g e w i c h t u n d

Vi skos i t ä t v e r w e n d e t w i r d .

2. V e r f a h r e n nach A n s p r u c h 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das G e -

misch aus zwei H y d r o x y c h i n o l i n e n b e s t e h t , von denen das eine H y d r o x y -

chinol in u n t e r dem H a n d e l s n a m e n "Kelex 100" b e k a n n t ist, w ä h r e n d d a s

a n d e r e H y d r o x y c h i n o l i n u n t e r dem H a n d e l s n a m e n "LIX 26" b e k a n n t i s t .

3. V e r f a h r e n nach den A n s p r ü c h e n 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

daß das H y d r o x y c h i n o l i n "Kelex 100" 8 bis 50 Vol.-% a u s m a c h t , w ä h r e n d

das a n d e r e H y d r o x y c h i n o l i n "LIX 26" den Rest zu 100 Vol.-% b i l d e t .

4. V e r f a h r e n nach den A n s p r ü c h e n 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

daß das H y d r o x y c h i n o l i n "Kelex 100" 10 Vol.-% und das H y d r o x y c h i n o l i n

"LIX 26" 90 Vol.-% des Gemisches b i l d e t .

5. V e r f a h r e n nach den A n s p r ü c h e n 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

daß das H y d r o x y c h i n o l i n g e m i s c h mit 25 - 40 Vol.-% I sodecano l und 0,1 mol

T r i - n - O c t y l p h o s p h i n o x i d in e iner solchen Menge Kerosin gelöst wird, d a ß

sich ein Gemisch mit einem H y d r o x y c h i n o l i n g e h a l t von 15 Vol.-% e r g i b t .

6. V e r f a h r e n nach den A n s p r ü c h e n 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

daß man das H y d r o x y c h i n o l i n g e m i s c h mit L ö s u n g s m i t t e l n , L ö s u n g s v e r -

mit t lern und a n d e r e n B e s t a n d t e i l e n e inse tz t und ein- oder m e h r s t u f i g

e x t r a h i e r t und bei e r h ö h t e r T e m p e r a t u r , vo rnehml i ch bei 55°C, mit

einer a lka l i schen oder s a u r e n Lösung r e e x t r a h i e r t .