AT118818B - Verfahren zur Herstellung von Elektrolyteisen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von   Elektrolyteisen.   



   Für die Eisengalvanoplastik ist   ursprünglich   das Kleinsehe Bad verwendet worden, das aus einer Lösung von Eisenvitriol und Magnesiumsulfat besteht. Dieses Bad kann aber wegen der ausserordentlichen Langsamkeit seiner   Niederschlagsarbeit   nur für besondere Zwecke, wie zum"Verstählen" von Galvanos und Druckplatten, Verwendung finden. Ein wesentlicher Fortschritt in der Galvanotechnik des Eisens wurde durch das Verfahren von   Merck erreicht. Nach   diesem Verfahren wird als Badflüssigkeit eine reine   Eisenchlorürlösung   bei Temperaturen von 70  C verwendet. Man kann auf diese Weise Niederschläge bis zu mehreren Millimetern Dicke erzielen, doch ist auch dieses Verfahren für die Herstellung grossflächiger Niederschläge nicht geeignet.

   Um diesen Mängeln abzuhelfen, ist vorgeschlagen worden (Patent Nr. 45241 und Zusatzpatent Nr. 49036), zur Herstellung von duktilem Elektrolyteisen in beliebiger Stärke bei Temperaturen, die wesentlich über 70  C liegen, mit einem Elektrolyten zu arbeiten, der neben Eisensalzen hygroskopisch Substanzen oder solche nicht hygro-   skopische   Natriumsalze, die mit einem Eisensalz zusammen   ein. hygroskopisches Natrium-Eisen-Doppelsalz   
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Bei allen diesen Verfahren wurde auf die Leitfähigkeit des Bades, die für den Energieverbrauch ausschlaggebend ist, zu wenig Rücksicht genommen.

   Gegenüber dem Ohmschen Spannungsabfall ist der Beitrag, den die Überspannung durch irreversibles Arbeiten der Elektroden zur Klemmenspannung liefert, geringfügig, so dass die Klemmenspannung und damit auch der Energieverbrauch nahezu proportional dem spezifischen Widerstand der Badflüssigkeit sind. Es kommt also darauf an, die Leitfähigkeit des Bades möglichst zu steigern, wenn man die elektrolytische Eisengewinnung der Grossindustrie zugänglich machen will. 



   Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren zur Hertsellung von Elektrolyteisen, bei welchem als Badflüssigkeit eine Eisensalz lösung verwendet wird, die durch Zusatz von mindestens zwei verschiedenen Salzen auf eine Leitfähigkeit gebracht wurde, welche über die durch den Zusatz eines einzelnen dieser Salze bis zur Sättigung erreichbare Leitfähigkeit hinausgeht. Durch den Zusatz eines Salzes bis zur Sättigung, beispielsweise durch den Zusatz von CaC12   oder MgClg,   ist die Aufnahmsfähigkeit der Elektrolytlösung für Leitsalze noch keineswegs   erschöpft.   Vielmehr nimmt die Lösung andere Salze noch in beträchtlicher Menge auf, u. zw. auch solche mit einem. gleichartigen Anion oder Kation. Hiedurch wird die Leitfähigkeit der Badflüssigkeit gesteigert und damit gleichzeitig der Energieverbrauch herabgesetzt.

   Beispielsweise nimmt eine Badflüssigkeit, die aus 122-55 g FeCI2 und 425 g   H2ü   besteht, bei einer Temperatur von 70  C 87 g NaCl auf und zeigt sodann eine spezifische Leitfähigkeit von 0'386 (bei 90  C). Sättigt man die gleiche Badflüssigkeit nicht mit   NaCl   allein, sondern mit NaCl 
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 Leitfähigkeit dieser Lösung ist 0'446, also bedeutend günstiger. Auch andere Paare von Zusatzsalzen können zur Erhöhung der Leitfähigkeit verwendet werden. Allenfalls kann man dem Bade ferner nach der Sättigung mit zwei Salzen noch weitere Salze zusetzen. Eine Erhöhung der Leitsalzkonzentration des Bades durch gleichzeitigen Zusatz von KCI und von   WaCl   hat sich als besonders geeignet erwiesen. 



   Man hat bisher verhältnismässig konzentrierte Eisensalzlösungen als Bäder benutzt. Es wurde nun weiter festgestellt, dass schon eine geringe Verdünnung der Bäder, also eine geringe Verminderung der Eisensalzkonzentration, die   Aufnahmsfähigkeit   der   Losung für Leitsalze   stark erhöht, da die aussalzende Wirkung der Eisensalze mit abnehmender Konzentration verhältnismässig sehr erheblich herabgesetzt wird. 

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 eine etwas verdünntere Lösung von der Zusammensetzung 122 g Fe   Cl, und 525 g H20   hingegen 93 g KCI. 



  Die Leitfähigkeit des Bades beträgt im ersten Falle 0-413, im zweiten Falle 0-429 (bei 90  C). 



   Stellt man in Parallele :
1. Bäder   üblicher   Eisensalzkonzentration, die mit einem Leitsalz gesättigt wurden,
2. Bäder üblicher Eisensalzkonzentration mit einem erhöhten Leitsalzgehalt,
3. Bäder mit verminderter Eisensalzkonzentration (verdünntere Bäder), die mit einem Leitsalz gesättigt wurden,
4. Bäder mit verminderter Eisensalzkonzentration mit einem erhöhten Leitsalzgehalt, so ergeben sich z.

   B. die folgenden Vergleichszahlen : 
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<tb> 
<tb> 1. <SEP> FeCIs <SEP> 122-5 <SEP> g, <SEP> H2O <SEP> 497 <SEP> g, <SEP> CaCJ2 <SEP> 109 <SEP> g, <SEP> Leitfähigkeit <SEP> bei <SEP> 90  <SEP> ....................... <SEP> 0#327
<tb> 2. <SEP> Fecal2 <SEP> 122-5 <SEP> g, <SEP> H2O <SEP> 497 <SEP> g, <SEP> CaCl2 <SEP> 109 <SEP> g, <SEP> KCI100 <SEP> g, <SEP> Leitfähigkeit <SEP> bei <SEP> 900..........., <SEP> 0'429
<tb> 3. <SEP> FeCl2 <SEP> 122#5 <SEP> g, <SEP> H2) <SEP> 525 <SEP> g, <SEP> CaCl2 <SEP> 109 <SEP> g, <SEP> Leitfähigkeit <SEP> bei <SEP> 90  <SEP> ..................... <SEP> 0#334
<tb> 4. <SEP> FC12 <SEP> 122'5 <SEP> g, <SEP> H2ü <SEP> 525 <SEP> g, <SEP> CaCI <SEP> 109 <SEP> g, <SEP> KCl <SEP> 110 <SEP> g, <SEP> Leitfähigkeit <SEP> bei <SEP> 90 .............

   <SEP> 0-440
<tb> 
 
Die Vorteile, die sich durch eine geringfügige Verminderung der Eisensalzkonzentration ergeben, indem hiedurch eine ins Gewicht fallende Steigerung der Leitfähigkeit des Bades erzielt wird, sind so bedeutend, dass selbst Nachteile einer solchen Verringerung der Eisensalzkonzentration in Kauf genommen werden könnten. Indessen haben sich solche Nachteile bei den bisherigen Beobachtungen nicht gezeigt. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Elektrolyteisen unter Verwendung von zwei oder mehreren   Leitsalzen   im Bade, dadurch gekennzeichnet, dass als Badflüssigkeit eine Eisensalzlösung verwendet wird, die durch Zusatz von mindestens zwei verschiedenen Salzen auf eine Leitfähigkeit gebracht wurde, welche über die durch den Zusatz eines einzelnen dieser Salze bis zur Sättigung erreichbaren Leitfähigkeit hinausgeht.

Claims (1)

1. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eisensalzlösung nach Sättigung mit einem Leitsalz mit einem oder mehreren anderen, dasselbe oder ein anderes Anion oder Kation enthaltenden Salzen nachgesättigt wird.

   3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass von verhältnismässig verdünnteren Eisensalzlösungen ausgegangen wird, um die aussalzende Wirkung der Eisensalze auf die zur Steigerung der Leitfähigkeit zugesetzten Salze zu vermindern.