汞齐电解法提镓(extraction of gallium by amalgam electrolysis)

以汞为阴极电解含镓溶液获得镓汞齐，随后从镓汞齐回收镓的过程。含镓溶液可以是氧化铝生产的含镓循环铝酸钠碱液，也可以是铅电解或锌电解的含镓酸性溶液。

1955年匈牙利首先用这种方法从氧化铝生产的循环铝酸钠溶液中提取镓。在60年代，意大利、法国及苏联等国曾相继采用这种方法从含镓溶液中生产镓，并在原匈牙利方法的基础上作了改进。中国于70年代初试用这种方法从碱石灰烧结法生产氧化铝的循环铝酸钠碱液中提取镓，并在圆底电解槽匹配大直径挂汞转动阴极等方面进行了改进，后来因汞害等原因而停用。

原理   在以液态汞为阴极和以不锈钢或石墨作阳极的电解槽中，控制一定的槽电压电解含镓溶液，使镓和一些标准电极电位较正的金属离子在汞阴极上放电还原成金属，并与汞形成镓汞齐；而另一些标准电极电位较负的金属离子则不在汞阴极上放电还原，而实现镓和一些杂质分离。汞齐电解(见汞齐冶金)所得的镓汞齐，经分解后进行电解得金属镓。

工艺    电解槽使用汞转鼓阴极，这种阴极能使汞表面保持清洁和不会形成气膜。使含镓0.05～0.20g／L、铝镓比为460～400的循环铝酸钠碱液连续流入电解槽，在电流密度50～100A／m²、槽电压1.2～1.5V下进行电解。由于镓的超电位较大，在此电解条件下，含镓溶液中标准电极电位较镓负的钒、铅、钠等也和镓一起在汞阴极上放电还原成金属，并形成汞齐；而标准电极电位比镓负得多的铝离子等则不放电还原，仍留在溶液中。当汞中含镓达1％～3％时，从溶液中分离出镓汞齐。溶液过滤后返回氧化铝生产，镓汞齐则送分解。

镓汞齐分解是在373～293K温度含NaOH150g／L的溶液中进行的，在Hg–Fe原子电池电场作用下，镓生成镓酸钠转入NaOH溶液：

这种镓酸钠碱液用于分解多批镓汞齐后，其含镓超过5g／L。富含镓碱液经加Na₂S净化除去铁、铅和锌等杂质后，放进搅拌电解槽内，以不锈钢作为阴、阳电极，在极间距50mm、槽电压2.5～3.0V、电流密度0.2～0.3A／cm²和电解温度313～323K下电解，得纯度99.9％～99.99％<金属镓。分解后的汞经水清洗恢复活性后返回汞阴极电解。提镓的汞齐电解法工艺流程如图。

展望   此法具有工艺简单、设备容易制造、投资低、回收镓的同时也可回收钒及可获得纯度较高金属镓的特点，但由于汞对环境污染严重，难以推广应用。