AT95089B - Verfahren zur nassen Aufarbeitung von Kupfer und Nickel enthaltenden Materialien, insbesondere Legierungen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur nassen   Aufarbeitung   von Kupfer und Nickel enthaltenden Materialien, insbesondere Legierungen. 



   Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur nassen Aufarbeitung von Kupfer und Nickel enthaltenden Materialien, insbesondere Legierungen, speziell solchen, die neben diesen Metallen und ausser sonstigen Verunreinigungen noch Eisen und Blei enthalten ; derartige Legierungen spielen unter anderem als Zwischenprodukte und als Altmaterialien (Altmetalle) industriell eine bedeutsame Rolle, ihre rationelle Verarbeitung auf ihre wertvollen Bestandteile Kupfer und Nickel ist aber bekanntlich bisher bchwer möglich gewesen, u. zw. vornehmlich infolge der Schwierigkeiten der Scheidung von Kupfer und Blei auf der einen, von Nickel und Eisen auf der ändern Seite, die sich technisch bisher nicht überwinden liessen. 



   Dem Gegenstande vorliegender Erfindung liegt zunächst die Erkenntnis zugrunde, dass behufs Gewinnung von Kupfer und Nickel im erforderlichen hohen Reinheitsgrade die   Aufschliessung   der genannten Materialien (Legierungen) derart erfolgen muss, dass das Kupfer in möglichst weitem Ausmasse zur Oxydulstufe (Cuproverbindung) oxydiert wird. Die Eigenschaft der Cuprosalze, einerseits schwer löslich   zi ! sein,   andererseits auf dem Wege ihres Komplexbildungsvermögens dennoch gelöst werden zu 
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 liche Aufarbeitung zu Reinmetall besonders geeignet. 



   Versuche führten zu dem Ergebnisse, dass diese Cuprosalzbildung sich technisch durch Behandlung der betreffenden Materialien (Legierungen)   mittels Salzsäure   in der Hitze durchführen lässt, sofern. für geeignete beschränkte Luftzufuhr Sorge getragen wird. Hiebei lösen sich Nickel, Blei, Eisen und Kupfer, vom letzteren aber nur ein Teil als Chlorid, während dessen restlicher Anteil, dem Mangel an Sauerstoff entsprechend, nur zu   Chlorür   aufgeschlossen wird, das in der heissen Chloridlösung reichlich löslich ist. 



  Beim Erkalten scheidet sich die grösste Menge des   Kupferchlorürs   in fester Form aus, gemeinsam mit Bleichlorid. Es wurde nun gefunden, dass sich aus diesem Erkaltungsniederschlage so gut wie bleifreies, also weiterhin auf Raffinadekupfer verarbeitbare Kupfer   überraschend   glatt und quantitativ gewinnen lässt, u.   zw.   auf folgendem Wege :

   Der Kristallbrei, von der Mutterlauge beispielsweise durch Zentri- 
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 behandelt ; hiebei wird aus dem Bodenkörper vorzugsweise   Kupferehlorür   herausgelöst, u.   zw. nicht   nur dank des viel grösseren Komplexbildungsbestrebens des Cuproions gegenüber dem Plumboion, sondern auch, wie spezielle Versuche zeigten, infolge der bedeutend schnelleren   Auflösungsgeschwindigkeit,   die   Kupferehlorür   gegenüber Bleichlorid aufweist ; diese wird noch wesentlich durch die grosse Verschiedenheit der spez.

   Gewichte der beiden Salze unterstützt, die bei der   Autwi,'belung durch   das Lösungsmittel eine räumliche Scheidung des schwereren Bleisalzes vom leichteren   Kupiersalz   und dadurch eine bedeutend ausgedehntere Einwirkungsmöglichkeit auf dieses letztere bewirkt.   Aus der erhaltenen heissen   Kupfer-   chlorürlösung   wird Kupfer mittels Eisens praktisch   bleifrei   zementiert, wobei die Einwertigkeit, in der Kupfer vorliegt, noch den Vorteil in sich schliesst, nur die Hälfte des bei der Zementation sonst erforderlichen Eisens zu beanspruchen.

   Die Zementationsablauge   (Eisenchlorürlösung)   hat sieh als ganz vorzügliches Lösungsmittel für   Kupferchlorür   erwiesen, die nach dem geschilderten Verfahren eine besonders glatte Trennung von Blei   durchzuführen   erlaubt ; zur Behandlung weiterer Niederschlagsmengen geht 
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 unvermeidliche Verluste bei weitem überdeckenden Masse, so dass von dieser Seite her dem Verfahren keinerlei Chemikalienverbrauch erwächst. Das abgeschiedene kupferfreie Bleichlorid kann in bekannter Weise auf Blei oder Bleiverbindungen verarbeitet werden. 



   Die vornehmlich Kupfer-,   Eisen- und Nickelchlorid, sowie Kupferchlorür   enthaltende Mutterlauge stellt eine unter. den obwaltenden Verhältnissen an Bleichlorid und Kupferehlorür gesättigte Lösung dar. Eingehende Versuche lehrten, dass sich auch der in dieser Lösung enthaltene Anteil des Kupfers in weitestgehende   Masse entbleien lässt.

   Solche Lösungen   haben nämlich, wie gefunden wurde, die Eigenschaft, bei einer ganz bestimmten, jeweils ein für allemal festlegbaren   Chlorid- (Chlorion-)   Konzentration ein Minimum an   Bleichloridlöslichkeit   aufzuweisen, so dass bei Schaffung dieser Konzentration-im allgemeinen durch   Verdünnung-die   Lösung sich so weitgehend entbleit, dass die darauffolgende 
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 phase zusammenziehen, also die Erkaltung der Lauge mit ihrer optimalen Verdünnung vereinen und letztere ohne vorherige Abscheidung des   Erkaltungsniederschlages voi nehmen.   

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   Die entkupferte Lauge enthält Nickel neben viel-zum Teil dem Ausgangsmaterial, jedenfalls aber dem Zementationsprozesse   entstammendem-Eisen.   Die quantitative Scheidung des Nickels aus solchen Lösungen war technisch bisher schwer durchführbar. Sie gelingt nach vorliegender Erfindung auf Grund der gewonnenen Erkenntnis, dass Nickel aus Nickelsalzlösungen mittels der äquivalenten Menge Eisensulfids quantitativ ausfällbar ist, sofern das Fällungsmittel und der Fällungsprozess der Einwirkung von Luft entzogen sind ; andernfalls bleibt die Fällung unvollkommen und wird erst dann eine quantitative, wenn die Nickellösung der gleichzeitigen Einwirkung von Eisensulfid und Schwefelwasserstoff ausgesetzt wird, während Schwefelwasserstoff allein naturgemäss keine Fällung hervorzubringen vermag.

   Diese   überraschenden   und eigenartigen Verhältnisse erfuhren in   ausführlichen   Versuchsreihen dahin ihre Aufklärung, dass einerseits Nickel durch Eisensulfid, aber anderseits Eisen durch Nickeloxydul (-hydroxydul) gefällt wird, so dass jeder, etwa auf gelinde Oxydation unter Polysulfidbildung   zurückzuführende   Sauerstoff- (Hydroxyl-) Gehalt des Schwefeleisens für die Nickelfällung verloren geht ; Schwefelwasserstoff bildet Schwefeleisen zurück und macht daher die Fällung wieder vollständig.

   In 
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 naturgemäss einfacher nicht mittels eigens zugesetzten, sondern mittels intermediär gebildeten Eisensulfids durch Zusatz der dem Nickelgehalt äquivalenten Menge eines löslichen Sulfids oder Sulfhydrats, wieder unter gleichzeitiger und   unausgesetzter   Einleitung von Schwefelwasserstoff, der dabei nicht nur jede Hydroxylierung des zwischenzeitlich ausfallenden Schwefeleisens   rückgängig   zu machen, sondern insbesondere auch den sehr beträchtlichen Nickelverlust zu verhindern hat, den sonst der unvermeidliche und stets vorhandene Hydroxylgehalt der fällenden   SuUidlösung   durch   M'fällung   von Oxydul nach obigem notwendig bewirken würde.

   Will man bei Verwendung von Sulfhydratlösungen, die bei der Fällung einen Teil ihres Schwefelwasserstoffes entwickeln, an eigens zugeführten Schwefelwasserstoff während des Fällungsprozesses sparen, so muss die Fällung unter Vorkehrungen vorgenommen werden, die den in Freiheit gesetzten Schwefelwasserstoff noch vor dessen Entweichen im Sinne der vorstehenden Beschreibung nutzbar machen ; äusserst heftige Durchführung der Lösung unter portionsweisem, langsamem Zu- 
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 vom Eisen, so zwar, dass das schliesslich gefällte Schwefelnickel so gut wie völlig eisenfrei, die Ablauge so gut wie völlig niekelfrei ist. Eine Anwendungsgrenze ist diesem Verfahren nicht gesetzt ; selbst aus noch sehr nickelarmen eisenreichen Laugen lässt sich auf dem beschriebenen Wege Schwefelnickel restlos und eisenfrei abscheiden.

   Das gewonnene Produkt wird in bekannter Weise weiter verarbeitet, sei es z. B. auf Reinnickel, sei es, am besten nach vorausgehender   Röstung, auf chemisch-reinen Niekelvitriol.   



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur nassen Aufarbeitung von Kupfer und Nickel enthaltenden Materialien, insbesondere Legierungen, dadurch gekennzeichnet, dass deren Aufschliessung in der Hitze mittels Salzsäure unter möglichst reichlicher Bildung von Kupferchlorür erfolgt, welch letzteres aus den Erkaltungs-und Konzentrationsniederschlägen mittels einer Chloridlösung   herausgelöst   wird, wonach aus der gewonnenen   Chlorürlösung   Kupfer durch Eisen zementiert wird, während aus der erhaltenen Nickeleisenlauge das Nickel vom Eisen durch Fällung mittels Sulfid-oder Sulfhydratlösungen unter gleichzeitigem Einleiten von Schwefelwasserstoff getrennt wird. 
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Claims (1)

1. niederschläge aus einerLauge gewonnen werden, die auf jene singuläre Chlorid- (Chlorion-) Konzentration gebracht ist, bei der das Verhältnis der übrigen zementierbaren Metalle zu Kupfer ein Minimum ist.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Behandlung der Erkaltungs- und Konzentrationsniederschläge die Ablaugen nach der Kupferzementation verwendet werden.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Fällung des Nickels mittels Sulfhydratlösungen der in Freiheit gesetzte Schwefelwasserstoff vor dem Entweichen als Ersatz für zugeleiteten Schwefelwasserstoff nutzbar gemacht wird.