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"PEREECTIONNEMENTS AU PROCEDE ELECTROLYTIQUE DE DESETAMAGE DES DECHETS DE FER-BLANC ET ALLIAGES"
Le présent brevet a pour objet des perfeotionnements au procédé électrolytique de désétamage des déchets de fer-blanc et alliages, basé sur l'emploi de la soude caustique comme éleotrolyte procédé à la soude ou comme il est dit aussi: pro- cédé au stannate de soude).
On sait que dans le procédé éleotrolytique à la soude em- ployé actuellement pour faire la dés étamage des déchets de fer- blanc et alliages contenant de l'étain, le bain%;, pendant l'électrolyse, se souille de diverses impuretés, il se charge de composés de fer et de plomb tandis que la teneur en soude diminue par suite de la transformations d'une partie de NaOH en Na2CO3 résultant de l'absorption de l'anhydride carbonique de l'air et dont la présence a pour effet de diminuer la conducti- bilitdu bain et de ralentir la précipitation de l'étain. On doit donc, au bout d'un certain temps, régénérer la solution
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et, en tous lescas, avant que la teneur en CO2 y atteigne
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tee valeur de + et celle en starnate, una valeur de 20,.
Cette régénération de l'éleotrolyte se fait actuellement par des procédés chimiques ce qui nécessite l'emploi d'can matériel important, exige de nombreuses manipulations et am.3ne des per- tes en aloali, en métal ainsi que de fortes dépenses en chaleur.
De plus l'étain, ainsi obtenu, n'est pas pur; il contient du fer at du plomb provenant de soudure, et en outre il se dépose sous forme spongieuse dont la refonte présente maintes difficul-
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tés et ne donne qu'un métal qui doit encore être sowiis à une seconde fusion et à un raffinage complémentaire par liquidation et perchage, opérations qui entrainent encore de nouvelles per-
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tes en métal et une dépense supplémentaire de chaleur 0 de J1l';\,in d'oeuvre.
Tous ces inconvénients: manipulations nombreuses, pertes en
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métal et alcali , .dépenses deohÜ':ur , etc... métal spongieux et impur, disparaissent en'appliquant à la méthode actuelle de désé- tamage, les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention.
L'auteur, en effet, a découvert que: a) La régénérât ion(épuration) du bain peut facilement se faire par voie électrique, dans le bac même de travail, sans transvasement, en le soumettant à l'action d'un courant d'éleo- trolyse de 32 volts de tension et d'une intensité variable suivant la quantité de matières qu'il faut éliminer du bain à un moment
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donné et la ra .c9ité avec laquelle on désire que la régénération de 11 électrolyte soit effectuée. Autrement dit, la régénération de ll1lectrolyte, par voie électrique, peut se euioe de deux façons différentes .
T) Ru arrêtant la marche de l'éleotrolyse, après un cer- tain temps, pendant lequel on estime que l'altération de la solution est arrivée à son point l'imite et en faisant alors pas- ser dans le bain, un courant de 32 volts, de forte intensité unis de courte durée.
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La régénération de 11 leotrolyte se fera donc ainsi d'inné manière périodique.
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2) Fn faisant passer dans le 'bain, gès le début et simul- tanément pendant toute la durée de 1'électrolyse, un courant de 32 volts mais de faible intensité qui restitue à l'éleotrolyte, ses propriétés conductrices au fur et à mesure qu'elles s'al- tàrent au cours de l'opération . La régénération de l'électrolyte se fera alors ainsi d'une manière continue et simultanée.
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b) Rn ajout'a.nt .périodiquement, en mélenge au bain, une petite quantité due bisulfure de meaure, HgS2t les- métaux étrang gers tels rnae le fer et le plomb qui entrent en dissolution dans le bain pendant le cours de l'opération, sont éliminés et ne se
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déposent plus sur la cathode en mGÙ19 temps que l'étain, comme précédemment et que celui-ci s'y dépose seul en une couche baril- lamte, compacte at chimiquement pur.
La régénération électrique de 1' jleotrolyte 'donnant, la possibilité d3 maintenir à celui-ci ses propriétés oond-uc- trices ,permet d'employer pour l'électrolyse, des densités
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la oourant beaucoup plus fnrtes que dans l'ancienne méthode et comme oorrollaire, des cathodes de 6UDfd.oe- beaucoup moindre et ainsi des bacs .. de moindre capacité.
Toutefois ceci n'est possible qu'en observant les points suivants: a) les cathodes doivent avoir une conductibilité égale sur toute leur surface et pour cela elles seront constituées par des plaques en fer par, polies et étamées, de forme rectangulaire et on soudera électriquement, sur toute la la rgeur de l'électrode
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immergée dans le bain, une bande de cuivre, par laqUt3lltp la sortie du oourant se fera d'une façon uniforme.
D'un autre coté, pour récupérer tout l'étain sur les ca- thodes, sans perte;, il est essentiel que, soit pendant le cours de l'électrolyse, soit au oours de la régénération électrique du bain, il ne se produise pas de dépôts d'étain sur les parois du
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bao et pour cela les bacs seront coulés en fer-si1¯i.oiwn à. haute teneur, métal, qui ainsi qu'il a et 3 constaté, ne reçoit pas les dépôts 3leGtroltique dl 3t ain tout en étant un excellant conducteur de l' électriuité;
ce qui est indispensable pour oette méthode de régénération Enfin, pour la même raison, les boues qui se formentau fond de chaque cuve, au cours du travail, seront pas un moyen mécanique quelconque constamment maintenue
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en suspension dans le bain de manière à permettre la redise solution et la repréoipitation de l'étain qu'elles pourraient acoidentellement contenir.
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Comme dans l'ancienne méthode, l'éleotrolyte consiste en une salut ion de soude(NaOH) à IO-12% d, concentration que l'on maintient,pendant le hravail, à une température de 70
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centigrades, seulement (1er point) on y ajoute, en mélange, 5 grJJl1'- mes de bisulfure de mercure (HgS) et cula toutes les 18 heures.
Ce dernier chiffre n'est évidemment pas absolu, mais sui- vant les conditions particulières dans lesquelles* le travail s'effectue il peut être déterminé, chaque fois, très facilement par expérience.
Comme dans l'ancienne méthode, cette solution est contenue
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dans des bacs ou cuves de forne rectangulaire ,à double fond mais en FeSi, dans lequel un courant de vapeur surchauffée per- mettra de porter et de maintenir le bain à la température voulue
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de 7f1 . Ces bacs seront aussi s ai.;.g.19usement calorifuges et reposeront sur des blocs en porcelaine qui les isoleront électri- quement du sol.
Les cathodes, en nombre moindre que dans l'ancienne méthode, et qui seules recevront les dépôts d'étain, seront suspendues
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parallèlement aux patois du bac et s oipeuser#nt isolées de c2lai-ei;les déchets de fer"'blancs. sont maintenant placés dans une seule corbeille auz panier en fil de fer d'un l11E.rtra : cube en- viron de capacité qui constitue l'anode.
Comme dans l'anoienne méthode, les divers bacs seront couplés em sérieet recevront chacun du courant sous une tension de 1,5
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volt amené de la même façon , ,o'est-à-dire positif helié au panier, négatif aux plaques cathodes.Si, on applique au bain. la première manière de régénération par voie électrique, o'ast-à- dire,le procédé périodique, voici comment il faut opérer.
Lors-
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qu'on jugera qu'il est opportun de régénérer l'éleotrolyte, après T2 heures de marche, par exemple, il suffit d'envoyer dans lie bain, -,oand-a-it une dizaine de minutes seulement, un courant de 32 volts et de I à tu ampère par décimètre ::'e d'éleotrolyte, pour la neutraliser et lui maintenir ses propriétés oonduotriees.
Le pôle positif est relié au panier et le négatif aux parois
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du bac, un inverseur supprimant la basse tension, 0' est-à-dire le courant d'éleotrolyse proprement dit, pendant le passas du oourant à 32 volta'et vice-versa.
Dans oes conditions le régime du courant peut être porté à 400-500 ampères par m3tre carré de cathode au lieu de 100 ohif- fre normal de l'ancienne méthode.
Si on applique au bain la seconde manière de régénération par voie électrique c'est à dire le procédé continu et smulta- voici comment il faut opérer. Pendant tout le cours de l'élec- trolyse, il faut envoyer dans le bain, d'une façon continue, un courant supplémentaire de 32 vols mais d'une intensité de 1/10 d'ampère par décimètre carré de surface mouillée du bac.
Le pôle ¯ positif de cette génératrice supplémentaire à 32 volts est relié
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au fond du bac contenant l'éleotrolyte; le négatif est relié aux cathode .<,xistalates ou a, des cathodes spéoiales supplémentaires.
Dans cette application le bain est donc traversé simulta- nément et d'une façon, continue par deux courants de voltage dif- férents.
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Dans ces conditions le r4;.ne du courant d'éleotro.yse peut être porté à 800-850 sépares par mêtre carré de cathode.
Dans l'un et l'autre cas, malgré ces fortes intensités et râ-
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-3e è la présence dans l'éleotrolyte, d'une petite quantité d'un sel de mercure,agissant comne épurant et comme colloïde, l'étain
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se dépose en une couche compacte et brillante et est chimique- ment pur.
Celui-ci enlevé mécaniquement des plaques cathodiques qu' il recouvre est fondm à l'abri de l'air et coulé en saumons.
Pendant le travail, il se produit un fort dégagement gazeux du à la décomposition de l'eau et qu'il faut compenser, ce qui se fait facilement et sans frais.
Les avantages procurés par 1 1 application, à l'ancienne métho- des, des perfectionnements mentionnés ci-dessus sont énormes et économiquement se traduisent par une réduction considérables du prix de revient; cette réduction étant de l'ordre de 80%.
Ce résultat, à priori n'a rien d'étommant, si on con- sidère que : a) la régénération électrique du bain se fait dans les bacs mêmes et par conséquent, ne nécessitant plus le transvasement de l'électrolyte, on supprime toutes les pertes de matières et de chaleur inhérentesà l'ancien procédé, ainsi que les nombreu- ses manipulations et les installations nécessaires pour l'appli- oation du procédé chimique, à la régénération du bain électro- lytique.
b) la régénération de l'électrolyte par voie électrique, maintenant constamment le bain à son maximum de conductibilité, il en résulte que la conduite de l'opération est rendue beaucoup plus facile sa durée diminuée, d'ou économie de main-d'oeuvra de courantet de chaleur.
c) Les fortes densités qu'où peut employer pour l'élec- trolyse du bain grâce à la régénération de celui-ci par voie électrique, permettent de réduire la surface des cathodes dans le rapport des intensités mployées et par conséquent de demi- nuer le nombre des cathodes dans chaque ainsi que la ca- pacité de celui-ci d'où nouvelles économies résultant d'une part d'une réduction de la main-d'oeuvre affeotée au service des bacs et d'autre part de la diminution de la quantité de chaleur
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à fournir aux 'bains et perdues par ceux-ci par rayonnement . d)
l'addition de bisulfure de meroure au bain régénéré électriquement permet d'obtenir directement sur la cathode, la précipitation de l'étain à l'état compact et pur, d"où suppression des manipulations et fusions successives que doit subir l'étain spongieux obtenu précédemment ,ce qui se traduit encore par de nouvelles économies. e) La récupération de l'étain est maintenait complète et se fait uniquement et entièrement sur les cathodes et on n'a plus a se préoccuper de la récupération de l'étain contenu sous divers états, dans les bo :
es recueillies dans les bacs de travail,dans celles provanant de la régénération chimique et dans les scories de fusion et de raffinage. f) la marche de l'opération est continde sans emploi de cuves ou bacs de réserve. g) l'installation comporte un matériel beaucoup moins important.
REVENDICATIONS
Perfectionnements au procède électrolytique de désétamage des déchets de fer-blanc et alliages,caractériséspar les points suivants:
I) on fait usage du courant électrique pour régénérer la so- ;
lution électrolytique lorsqu'elle est altérée, ou encore:, lui maintenir, constamment ses propriétés conductrices premières en empêchant que l'altération de cette solution se produise en cours de travail} cette régénération de l'électrolyte se fai- sant, soit d'une façon périodique par l'emploi d' un courant élec- trique de 32 volts eactement aveo une intensité de l'ordre de 1-1,2 ampère par décimètre cube de solution soit d'une façon continue et simultanée par l'emploi d'un codant électrique de 32 volts exactement avec une intensité de 1/10 d'ampère par décimètre carré de surface du bac contenant l'électrolyte.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"REFRESHING TO THE ELECTROLYTIC PROCESS FOR DESETINING WASTE OF IRON-WHITE AND ALLOYS"
The present patent relates to improvements to the electrolytic process for the tinning of tinplate and alloy waste, based on the use of caustic soda as an electrolyte process for soda or as it is also said: process with stannate welded).
It is known that in the electrolytic soda process currently employed for the de-tinning of tinplate waste and alloys containing tin, the bath% ;, during electrolysis, becomes soiled with various impurities, it becomes loaded with iron and lead compounds while the soda content decreases as a result of the transformation of a part of NaOH into Na2CO3 resulting from the absorption of carbon dioxide from the air and whose presence has the effect to decrease the conductivity of the bath and to slow down the precipitation of tin. We must therefore, after a certain time, regenerate the solution
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and, in all cases, before the CO2 content reaches
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tee value of + and that in starnate, a value of 20 ,.
This regeneration of the electrolyte is currently carried out by chemical processes which necessitates the use of significant equipment, requires numerous manipulations and causes losses of aloali, of metal as well as of high expenditure in heat.
Moreover, the tin thus obtained is not pure; it contains iron and lead from soldering, and in addition it is deposited in a spongy form, the remelting of which presents many difficulties.
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ted and only gives a metal which still has to be sowiis to a second smelting and further refining by liquidation and perching, operations which still entail new per-
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your metal and an additional expenditure of heat 0 of J1l '; \, in work.
All these disadvantages: numerous manipulations, loss of
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metal and alkali, urinary expenditure, etc., spongy and impure metal, disappear by applying to the present method of desifting, the improvements which are the object of the present invention.
The author, in fact, discovered that: a) The regeneration (purification) of the bath can easily be done electrically, in the same working tank, without decanting, by subjecting it to the action of a current electrolysis of 32 volts of tension and of a variable intensity according to the quantity of material which must be eliminated from the bath at a time
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given and the speed with which it is desired that the electrolyte regeneration be effected. In other words, the regeneration of the electrolyte, electrically, can take place in two different ways.
T) Ru stopping the operation of the electrolysis, after a certain time, during which it is considered that the alteration of the solution has reached its point imitates it and by then making pass through the bath, a current of 32 volts, of high intensity united of short duration.
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The regeneration of the leotrolyte will therefore be carried out innately periodically.
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2) Fn passing into the bath, at the start and simultaneously throughout the duration of the electrolysis, a current of 32 volts but of low intensity which restores to the electrolyte its conductive properties as it progresses. that they change during the operation. Regeneration of the electrolyte will then take place in a continuous and simultaneous manner.
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b) Periodically add a small quantity of meaure disulphide, HgS2 and foreign metals such as iron and lead, which dissolve in the bath during the bath, as a mixture to the bath. operation, are eliminated and not
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deposit more on the cathode in mGÙ19 time than tin, as before, and the latter is deposited there alone in a barrel, compact and chemically pure layer.
The electrical regeneration of the 'jleotrolyte' giving the possibility of maintaining the latter its oond-uc- tive properties, makes it possible to use for electrolysis, densities.
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now much smaller than in the old method and as an oorrollary, cathodes of much less 6UDfd.oe- and thus tanks of less capacity.
However, this is only possible by observing the following points: a) the cathodes must have an equal conductivity over their entire surface and for that they will be constituted by iron plates, polished and tinned, of rectangular shape and we will weld electrically, over the entire length of the electrode
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immersed in the bath, a strip of copper, through which the outlet of the current will be made in a uniform manner.
On the other hand, in order to recover all the tin on the cathodes, without loss, it is essential that, either during the course of the electrolysis, or during the electrical regeneration of the bath, it does not occur. no tin deposits on the walls of the
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bao and for that the bins will be cast in iron-si1¯i.oiwn at. high grade, metal, which as he has and 3 observed, does not receive 3leGtroltique dl 3t ain deposits while being an excellent conductor of electricity;
which is essential for this method of regeneration Finally, for the same reason, the sludge which forms at the bottom of each tank, during the work, will not be constantly maintained by any mechanical means.
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suspended in the bath so as to allow the redise solution and the reproipitation of the tin that they could acoidentally contain.
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As in the old method, the electrolyte consists of a hi ion of sodium hydroxide (NaOH) at IO-12% d, concentration which is maintained, during work, at a temperature of 70
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centigrade, only (1st point) is added, as a mixture, 5 grJJl'- mes of mercury disulphide (HgS) and cula every 18 hours.
This last figure is obviously not absolute, but depending on the particular conditions in which the work is carried out it can be determined, each time, very easily by experience.
As in the old method, this solution is contained
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in rectangular tanks or vats, with double bottom but in FeSi, in which a current of superheated steam will allow the bath to be brought and maintained at the desired temperature
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of 7f1. These bins will also be insulated against heat and will rest on porcelain blocks which will electrically insulate them from the ground.
The cathodes, in fewer numbers than in the old method, and which alone will receive the tin deposits, will be suspended
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parallel to the patois of the bin and s oipeuser # nt isolated from c2lai-ei; the white iron scraps are now placed in a single basket in the wire basket of an 11E.rtra: cube of approximately capacity which constitutes the anode.
As in the old method, the various tanks will be coupled in series and will each receive current at a voltage of 1.5
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volt brought in the same way, that is to say positive connected to the basket, negative to the cathode plates. If, one applies to the bath. the first way of regeneration by electrical means, that is to say, the periodic process, here is how it should be operated.
When
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that it will be judged that it is opportune to regenerate the electrolyte, after T2 hours of walking, for example, it suffices to send into the bath, -, where only for ten minutes, a current of 32 volts and from I to you amperes per decimeter of the electrolyte, to neutralize it and maintain its conducive properties.
The positive pole is connected to the basket and the negative to the walls
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of the tank, an inverter eliminating the low voltage, 0 'that is to say the electrolysis current itself, during the passage of the current to 32 volta' and vice versa.
Under these conditions the current can be increased to 400-500 amperes per square meter of cathode instead of the normal 100 ohms of the old method.
If we apply to the bath the second way of regeneration by electrical means, that is to say the continuous process and smulta- here is how to operate. During the whole course of the electrolysis, it is necessary to send into the bath, in a continuous manner, an additional current of 32 flights but of an intensity of 1/10 of an ampere per square decimetre of the wetted surface of the tank. .
The positive pole ¯ of this additional 32-volt generator is connected
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at the bottom of the tank containing the electrolyte; the negative is connected to the cathode. <, xistalates or a, additional special cathodes.
In this application the bath is therefore traversed simultaneously and in a continuous manner by two currents of different voltage.
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Under these conditions the r4; .ne of the eleotro.yse current can be increased to 800-850 separated per square meter of cathode.
In either case, despite these strong intensities and râ-
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-3rd è the presence in the electrolyte, of a small quantity of a mercury salt, acting as a purifying agent and as a colloid, tin
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settles in a compact, shiny layer and is chemically pure.
The latter, mechanically removed from the cathode plates which it covers, is melted away from the air and cast into salmon.
During the work, there is a strong release of gas due to the decomposition of water and that must be compensated, which is done easily and without cost.
The advantages obtained by applying the above mentioned improvements to the old method are enormous and economically translate into a considerable reduction in the cost price; this reduction being of the order of 80%.
This result, a priori is not at all surprising, if we consider that: a) the electric regeneration of the bath takes place in the tanks themselves and consequently, no longer requiring the transfer of the electrolyte, we eliminate all the losses of materials and heat inherent in the old process, as well as the numerous manipulations and installations necessary for the application of the chemical process, for the regeneration of the electrolyte bath.
b) the regeneration of the electrolyte electrically, constantly maintaining the bath at its maximum conductivity, it follows that the conduct of the operation is made much easier its reduced duration, or labor saving. worked with current and heat.
c) The high densities which can be used for the electrolysis of the bath, thanks to the regeneration of the latter by an electrical route, make it possible to reduce the surface area of the cathodes in the ratio of the intensities employed and consequently to reduce the number of cathodes in each one as well as the capacity of this one hence new savings resulting on the one hand from a reduction in the manpower assigned to the service of the bins and on the other hand from the reduction the amount of heat
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to be supplied to the baths and lost by them by radiation. d)
the addition of meroure disulphide to the electrically regenerated bath makes it possible to obtain, directly on the cathode, the precipitation of the tin in the compact and pure state, hence elimination of the successive manipulations and fusions that the spongy tin must undergo obtained previously, which still translates into further savings. e) The recovery of the tin is kept complete and is done only and entirely on the cathodes and we no longer have to worry about the recovery of the tin contained in various states, in bo:
es collected in working tanks, in those resulting from chemical regeneration and in smelting and refining slag. f) the operation is continued without the use of reservoirs or reservoirs. g) the installation involves much less material.
CLAIMS
Improvements in the electrolytic process of tinplate and alloy waste de-tinning, characterized by the following points:
I) electric current is used to regenerate the so-;
electrolytic lution when it is altered, or again :, constantly maintain its primary conductive properties by preventing the alteration of this solution from occurring during work} this regeneration of the electrolyte taking place, either by periodically by the use of an electric current of 32 volts, with an intensity of the order of 1-1.2 amperes per cubic decimetre of solution, or continuously and simultaneously by the use of 'an electrical coding of exactly 32 volts with an intensity of 1/10 of an ampere per square decimetre of the surface of the tank containing the electrolyte.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.