1. Estrazione dalla bauxite:
Questo processo prevede l'estrazione di gallio dal minerale di bauxite, che contiene alluminio. Il processo prevede:
* Processo Bayer: Il minerale di bauxite viene digerito con idrossido di sodio per sciogliere l'ossido di alluminio, lasciando dietro di sé l'ossido di ferro e altre impurità.
* Elettrolisi: L'alluminio viene estratto dall'ossido di alluminio disciolto mediante elettrolisi.
* Estrazione di gallio: Il gallio viene estratto dai residui rimanenti attraverso vari metodi, tra cui l'estrazione e la cristallizzazione del solvente.
2. Raffinazione della zona:
* fusione e solidificazione: Un'asta di gallio viene lentamente passata attraverso una zona di riscaldamento, che scioglie una piccola porzione dell'asta.
* Segregazione di impurità: Le impurità tendono a concentrarsi nella zona fusa, lasciando la porzione solidificata più pura.
* Passi multipli: Questo processo viene ripetuto più volte, spostando gradualmente le impurità a un'estremità dell'asta.
3. Reazioni chimiche:
* Processi idrometallurgici: Il gallio può essere sciolto selettivamente usando acidi o basi, seguito da tecniche di precipitazione o di estrazione.
* Altre reazioni: Reazioni chimiche specifiche possono essere utilizzate per rimuovere selettivamente impurità specifiche.
Equazioni chimiche semplificate:
È difficile fornire un'unica equazione chimica per l'intero processo di purificazione. Tuttavia, è possibile illustrare passaggi specifici:
* Estrazione dalla bauxite:
* Digestione: Al2O3 (S) + 2NaOH (Aq) + 3H2O (L) → 2NA [AL (OH) 4] (AQ)
* Elettrolisi: 2al3 + (aq) + 6e- → 2al (s)
* Recupero di gallio: Questo passaggio prevede reazioni complesse a seconda del metodo specifico utilizzato.
* Raffinazione della zona: Questo processo è principalmente fisico e non comporta semplici equazioni chimiche.
Considerazioni importanti:
* Il metodo di purificazione specifico scelto dipende dalla fonte del gallio, dai requisiti di purezza e dai fattori economici.
* Le equazioni chimiche sono spesso rappresentazioni semplificate di processi complessi.
Conclusione:
La purificazione del gallio è un processo sfaccettato e le reazioni chimiche specifiche utilizzate variano a seconda dell'approccio. Implica una combinazione di metodi fisici e chimici per ottenere elevata purezza.
