AT40836B - Verfahren zur Regenerierung des Elektrolyten bei der elektrolytischen Kupfergewinnung aus alten Bronzen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Regenerierung des Elektrolyten bei der elektrolytischen Kupfergewinnung aus alten Bronzen. 



   Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur wirtschaftlichen Regenerierung des Elektrolyten bei der elektrolytischen Gewinnung des Kupfers aus Bronze von alten Geschützrohren und von Gewerblichen Abfällen, wie Schiffsbeschlägen, LOagerschalen, Dreh-   spänen,   Werkstattstaub und Giessereiabfällen. 



   Die elektrolytische Gewinnung des Kupfers aus solchen alten Bronzen geschieht im allgemeinen ebenso wie die elektrolytische Kupferraffinierung. Der Elektrolyt besteht aus 
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 der   Kupferrafssnierung, und   es   zeigt. sich bot ihnen das Bestreben, den E ! ektrotyten andauernd     ärmer an Kupfersulfat zu machen, ihn dagegen an freier Schwefels@ure anzureichern. Diese   Reaktionen rühren daher, dass an der Anode in ziemlich grosser Menge andere Metalle als 
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 den Elektrolyten infolgedessen ärmer an Kupfersulfat. Dabei bleiben die Sulfate des Zinks. 



    Eisens, Aluminiums, Nickels usw., die löslich sind, im Elektrolyten gelöst, das unlösche   Bleisulfat scheidet sich am Boden des Bottichs aus. Das Zinn. das Antimon, das Wismut usw. bilden unbeständige Sulfate, welche in   Berührung mit dem Elektrolyten   sehr schnell hydrolysiert werden und einerseits freie Schwefelsäure, andererseits sehr basische Sulfate und Hydroxyde der betreffenden Metalle ergeben, die beide unlöslich sind und sich infolgedessen ebenfalls am Hoden des Bottichs abscheiden. Es wird also durch die Gegenwart des Zinks, Eisens Nickels, Aluminiums und Bleis der Elektrolyt in entsprechendem Ver-   hältnis   ärmer an Kupfersulfat, durch die Gegenwart des Zinks und der ührigen Metalle sowohl ärmer an Kupfersulfat als reicher an Schwefelsäure. 



   Die   sekundären   Reaktionen, die bei der   Elektrolyse   der Bronze auftreten. die je nach ihrer Herkunft und ihrem Zweck gewöhnlich verhältnismässig grosse Mengen anderer   Metalle als Kupfer enthält, haben also zur Folge, dass die Zusammensetzung des Elektro-   lyten fortwährend schwankt.

   Da es nun zur Sicherung eines   regelmässigen   Verlaufes der
Elektrolyse, d. h. zur Herstellung eines vollständig reinen und   zusammenhängenden Kupfers   an der Kathode, notwendig ist,   dass   der Gehalt des Elektrolyten an Kupfersulfat und freier
Schwefelsäure sich so weit als möglich der oben angegebenen Grenze nähert, so ist es bisher nicht möglich gewesen, das in den Bronzen enthaltene Kupfer auf elektrolyt ; schem
Wege regelmässig zu gewinnen, da diese Gewinnung unmöglich wird, wenn der elektrolyt 

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 gewonnene Kupfer wird leicht in Form eines schwarzen und sehr unreinen Schlammes abgeschieden. 



   Dieser Nachteil wird vermieden, wenn man den Elektrolyten andauernd regeneriert, d. h. ihn beständig wieder auf seine ursprüngliche Zusammensetzung bringt. Nach dem vorher Ausgeführten könnte diese Regenerierung   folgendermassen ausgeführt werden   :
1. Mann könnte mittels einer Sauerstoffverbindung des Kupfers die   Schwefelsäure   neutralisieren, die im Elektrolyten infolge der Hydrolyse, der unbeständigen Sulfate gebildet wird, und so eine aquivalente Menge von Kupfersulfat wiedererzeugen. 



   2. Andererseits könnte man dem Elektrolyten die gleiche Menge Knpfersulfat, die durch die Bildung der beständigen Sulfate zersetzt worden ist, wieder zusetzen. 



   Diese Art der   Rogenerierung   würde indessen den Ankauf des für die zweite Operation notwendigen   Kupfersulfats   oder seine Herstellung ausserhalb der Elektrolysiergefässe notwendig machen. Beidos ist aber zu verwerfen, die erste, weil dadurch das Verfahren zu kostspielig werden würde, da das Kupfersulfat unter den gewöhnlichen Bedingungen des Handels zur Zeit so hoch im Preise steht, dass das darin enthaltene Kupfer teuerer ist, als der \'erkaufswert der   äquivalenten   Menge nach Wiedergewinnung durch die Elektrolyse. 



  Der zweite Weg ist nicht ausführbar, weil   die Herstellung   des Kupfersulfats   ausserhalb   der   Elektrolysiergefässe Platz wegnehmen   und Kosten verursachen würde. 



   Nach dem Verfahren, welches den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet, wird nun das für den zweiten Teil der Regenerierung notwendige Kupfersulfat in dem Elektro- lyten selbst wiederhergestellt, und die Regenerierung des Elektrolyten wird ausgeführt, indem man :   I.   in den Elektrolyten eine solche   Menge Schwefelsäure einführt, dass   sie der Menge des gleichzeitig durch   die   bei der Elektrolyse beständige Sulfate   hildenden Metalle (Zink.   



  Eisen, Nickel, Blei   usw.)   zersetzten Kupfersulfats entspricht, und
2. in den Elektrolyten eine   Saucrstoffverbindung   des Kupfers einführt und zwar in solcher Menge, dass sowohl die bei   der Hydrolyse der unbeständigen Sulfate   in Freiheit gesetzte Schwefelsäure abgesattigt werden kann, als auch die, welche zur Wiederbildung des durch die Bildung der beständigen Sulfate zersetzten Kupfersulfats hinzugefügt wird. 



   Die in der angegebenen Weise   ausgeführte   Regenerierung hat also zur Bedingung, dass bei dem   gewohnlichsten Falle   der elektrolytisehen Behandlung von Bronze in bestimmten   Zeitabschnitten dem Elektrolyten Zusatze sowohl von Schwefels@ure als   von einer Kupfer- sauerstoffverbindung gegeben werden, um eine Menge Kupfersulfat wieder zu bilden, die der in der gleichen Zeit durch die anderen Metalle zersetzten   Kupfersulfatmenge   entspricht. 



     1110 Menge   der erforderlichen Zusatzu an Schwefelsäure und   Kupferverbindung   sind pro- portional einerseits dem (gehalt der zur Elektrolyse gebrachten Bronze sowohl an Zink.
Eisen, Nickel, Blei usw., als auch an Zinn, Antimon, Wismut usw. und andererseits der 
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   R@stung bei Luftzutritt erhalten worden   ist. 



     Besonders vorteifhaft   ist die Verwendung von   Bronzedrehspänen,   weil diese sich leichter oxydieren las un, wahrscheinlich, weil infolge der Anwesenheit des Zinns, eine bessere Verteilung des Sauerstoffs in dem Metallstück gesichert ist. Ausserdem bietet die Verwendung dieser   Drchspänc   den Vorteil, dass man sie aus einem Teil der zu verarbeitenden alten Bronzen oder sonstiger Abfälle, also sehr billig erhalten kann. 



   Das so erhaltene   Kl1pferoxyd,   mag es in Kupfer- oder Bronzedrehspänen enthalten 
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 besonders in der Kupfersulfatlösung, die   a 18 Elektrolyt   bei der Elektrolyse der alten Bronze dient. Im Falle der Anwendung von   Bronzospfinen   enthält der vollständig weisse Lösungs- rückstand nach einer gewissen Anzahl Stunden nur   Kdeimetalle und   die Oxyde des Zinns,
Antimons usw. 



   Zur praktischen Ausführung des zweiten Teiles der Regenerierung des Elektrolyten genügt es, die oxydierten Bronze- oder Kupferdrehspäne täglich in einer Menge, welche   ihrem   Kupfergehalt und dem des zu regenerierenden Sulfates entspricht, in rechteckige
Kästen, zu bringen, die aus   gelochtem   Kupferblech bestehen.

   Diese Kästen, deren Inhalt so gross sein muss, dass sie die für die Regeneration innerhalb 24 Stunden erforderliche
Menge von   Bronzedrehspänen   aufnehmen   können, werden entweder   in den Verteilungkasten für den Elektrolyten gebracht, wenn die Elektrolysierbottiche einen gemein- samen Kreislauf besitzen, oder in einen besonderen Lösungskasten, der neben jedem
Bottich angeordnet wird, wenn jeder Elektrolisierbottich seinen besonderen Kreislauf hat. 

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  Dor Elektrolyt tritt fortgesetzt von oben in den Kasten ein und   fliesst   unten durch ein Rohr in den   Zunusskanal   des   Borchers'schen   Apparates, durch den er in den Kreislauf gelangt und gleichmässig in dem ganzen Bottich verteilt wird. Die Kästen worden also fortgesetzt von der Kupfersulfatlösung   durchströmt,   die angereichert worden soll. Nur das Kupfersulfat kann in dem Masse, wie es sich bildet und löst, durchströmen, während die   Verunreinigungen (Kupferoxydul bei Kupferdrehspänen, Zinnoxyd bei Bronzedrehspänen usw. )   zurückgehalten werden.

   Man kann in beiden Fällen die Kästen beliebig füllen, entleeren und reinigen und sie so lange in dem   Bade fassen, a) s notwendig   ist, um die vollständige Lösung ihres Inhaltes zu sichern, wobei mehrere Kästen in einer Reihe angeordnet werden   können.   



   Es ist ebenfalls leicht, den ersten Teil der   Regenerierung   in der Weise   durchzuführen,   dass man täglich oder auch in grösseren Zeitabschnitten, wenn die täglich einzuführende Säuremenge nur gering ist, in die Bottiche selbst die   Schwefelsäuremonge   giesst, welche nötig ist, um das durch die Bildung von Zink-, Eisen-, Nickel-, Bleisulfat usw. zersetzte Kupfersulfat zu regenieren. 



   Durch das vorliegende Verfahren wird in wirtschaftlicher Weise die konstante Zusammensetzung des Elektrolyten und die Herstellung sehr reinen, für alle gewerblichen Anwendungen geeigneten Kupfers gesichert. 



   Die beschriebenen Einrichtungen sind nur beispielsweise angegeben, und die Einzelheiten der Ausführung können   al) geändert   werden.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Regenerierung des Elektrolyten bei der elektrolytischen Kupfer- gewinnung aus alten Bronzen aller Art, dadurch gekennzeichnet, dass man sowohl den 8chwefelsällregehalt wie den Kupfergehalt des Elektrolyten andauernd konstant erhält durch EMI3.1