1. Ekstraktion fra bauxit:
Denne proces involverer ekstraktion af gallium fra bauxitmalm, der indeholder aluminium. Processen involverer:
* Bayer -proces: Bauxitmalmen fordøjes med natriumhydroxid for at opløse aluminiumoxid, hvilket efterlader jernoxid og andre urenheder.
* elektrolyse: Aluminium ekstraheres fra det opløste aluminiumoxid ved elektrolyse.
* galliumekstraktion: Gallium ekstraheres fra de resterende rester gennem forskellige metoder, herunder opløsningsmiddelekstraktion og krystallisation.
2. Zone -raffinering:
* smeltning og størkning: En stang af gallium føres langsomt gennem en varmezone, der smelter en lille del af stangen.
* urenhedsskillelse: Urenheder har en tendens til at koncentrere sig i den smeltede zone, hvilket efterlader den størknede del renere.
* Flere pas: Denne proces gentages flere gange og bevæger gradvist urenhederne til den ene ende af stangen.
3. Kemiske reaktioner:
* Hydrometallurgiske processer: Gallium kan selektivt opløses ved hjælp af syrer eller baser, efterfulgt af nedbør eller ekstraktionsteknikker.
* Andre reaktioner: Specifikke kemiske reaktioner kan bruges til selektivt at fjerne specifikke urenheder.
Forenklede kemiske ligninger:
Det er vanskeligt at tilvejebringe en enkelt kemisk ligning for hele oprensningsprocessen. Du kan dog illustrere specifikke trin:
* ekstraktion fra bauxit:
* fordøjelse: AL2O3 (S) + 2NAOH (AQ) + 3H2O (L) → 2NA [AL (OH) 4] (AQ)
* elektrolyse: 2al3 + (aq) + 6e- → 2al (s)
* gallium gendannelse: Dette trin involverer komplekse reaktioner afhængigt af den anvendte specifikke metode.
* Zone -raffinering: Denne proces er primært fysisk og involverer ikke enkle kemiske ligninger.
Vigtige overvejelser:
* Den valgte specifikke oprensningsmetode afhænger af kilden til gallium, renhedskrav og økonomiske faktorer.
* Kemiske ligninger er ofte forenklede repræsentationer af komplekse processer.
Konklusion:
Galliumoprensning er en mangefacetteret proces, og de anvendte specifikke kemiske reaktioner varierer afhængigt af fremgangsmåden. Det involverer en kombination af fysiske og kemiske metoder til at opnå høj renhed.