1. Extraction de la bauxite:
Ce processus consiste à extraire le gallium du minerai de bauxite, qui contient de l'aluminium. Le processus implique:
* Bayer Process: Le minerai de bauxite est digéré avec de l'hydroxyde de sodium pour dissoudre l'oxyde d'aluminium, laissant derrière l'oxyde de fer et d'autres impuretés.
* Electrolyse: L'aluminium est extrait de l'oxyde d'aluminium dissous par électrolyse.
* Extraction de gallium: Le gallium est extrait des résidus restants à travers diverses méthodes, notamment l'extraction et la cristallisation des solvants.
2. Raffinement de zone:
* Mélange et solidification: Une tige de gallium passe lentement à travers une zone de chauffage, qui fond une petite partie de la tige.
* Sélection de l'impureté: Les impuretés ont tendance à se concentrer dans la zone fondue, laissant la partie solidifiée plus pure.
* Passages multiples: Ce processus est répété plusieurs fois, déplaçant progressivement les impuretés à une extrémité de la tige.
3. Réactions chimiques:
* Processus hydrométallurgiques: Le gallium peut être dissous sélectivement à l'aide d'acides ou de bases, suivis des techniques de précipitation ou d'extraction.
* Autres réactions: Des réactions chimiques spécifiques peuvent être utilisées pour éliminer sélectivement les impuretés spécifiques.
Équations chimiques simplifiées:
Il est difficile de fournir une seule équation chimique pour l'ensemble du processus de purification. Cependant, vous pouvez illustrer des étapes spécifiques:
* Extraction de la bauxite:
* digestion: Al2O3 (S) + 2NAOH (aq) + 3H2O (L) → 2NA [Al (OH) 4] (aq)
* Electrolyse: 2Al3 + (aq) + 6e- → 2al (s)
* Gallium Recovery: Cette étape implique des réactions complexes en fonction de la méthode spécifique utilisée.
* REFINAGE DE LA ZONE: Ce processus est principalement physique et n'implique pas de simples équations chimiques.
Considérations importantes:
* La méthode de purification spécifique choisie dépend de la source du gallium, des exigences de pureté et des facteurs économiques.
* Les équations chimiques sont souvent des représentations simplifiées de processus complexes.
Conclusion:
La purification des gallium est un processus multiforme et les réactions chimiques spécifiques utilisées varient en fonction de l'approche. Il s'agit d'une combinaison de méthodes physiques et chimiques pour atteindre une pureté élevée.
