DE101177C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 19. Juni 1895 ab.

Um Metalle, insbesondere Zink, aus ihren Sulfat- oder Sulfitlösungen elektrolytisch zu gewinnen, wird nach vorliegender ErOndung folgendermafsen vorfahren:

In einem Bade mit geeigneten Membranen zwischen Anoden und Kathoden und mit Anoden, welche aus Blei oder Bleilegirungen oder Schwefelblei bestehen, unterwirft man eine Chlorzinklösung der Elektrolyse.

Die Anoden wie die Kathoden werden von erwärmter Chlorzinklösung umspült.

An den Kathoden wird Chlorzink zersetzt und metallisches Zink niedergeschlagen, während an den Anoden Chlorblei gebildet wird.

Um nun zu verhindern, dafs das Chlorblei zu den Kathoden diffundirt und sich an denselben nunmehr Blei statt Zink niederschlägt, läfst man jetzt zu den Kathoden Zinksulfatoder Sulfitlösung oder eine beliebige gemischte Lösung fliefsen, welche ein Durchtreten des Chlorbleies durch die Membran verhindert, weil letzteres mit Zinksulfat zusammentreffend unlösliches Bleisulfat bildet.

An Anoden wie Kathoden circulirt die Lauge zu und ab. Die zu den Kathoden fliefsende Sulfatlösung wird derart regulirt, dafs möglichst ebenso viel Zinksulfat zuströmt, als Blei in äquivalenter Menge an den Anoden gelöst wird.

Die von den Anoden abfliefsende chlorbleihaltige Chlorzinklauge mischt sich aufserhalb des Bades in besonderem Gefäfs mit der von den Kathoden abfliefsenden sulfathaltigen Chlorzinklauge, wobei eine Umsetzung zwischen Chlorblei und Zinksulfat erfolgt. Bleisulfat fällt aus, während Chlorzink regenerirt wird und von neuem in erwärmtem Zustande zu den Anöden bezw. mit Zinksulfat versetzt zu den Kathoden fliefst.

Das Princip dieses Verfahrens besteht darin, dafs erstens bei der elektrolytischen Gewinnung von Metallen vorzugsweise die so leicht erhältlichen Sulfat- oder Sulfitlösungen derselben auf indirectem Wege zur Elektrolyse kommen, zweitens darin, dafs lösliche Anoden zur Verwendung kommen, welche die zur Zersetzung erforderliche Polspannung um 1,5 bis 2 Volt erniedrigen, wobei die erzeugten Oxydationsproducte, wie Bleisulfat oder Bleisulfit, entweder ein werthvolles Product darstellen oder leicht zu Metall regenerirbar sind, drittens darin, dafs trotz der Anwendung löslicher Anoden, z. B. solcher von Blei, eine Verunreinigung des Metallniederschlages an den Kathoden durch Anodenproducte vermieden wird , welche letzteren unlöslich werden müssen, ehe sie zu den Kathoden gelangen.

Es können natürlich von vornherein statt des Chlorzinks beliebige andere Salze an den Anoden zur Verwendung kommen, in welchen das Anodenmaterial löslich ist, z. B. Nitrate oder Acetate; auch kann die Ausfällung des darin gelösten Anodenmaterials in ganz beliebiger Weise innerhalb oder aufserhalb der Zellen geschehen.

Für den angestrebten Zweck können Sulfatlösungen auch ersetzt werden durch andere Lösungen, welche denselben Zweck erfüllen, nämlich den, die anfangs löslichen Anodenproducte unlöslich zu machen, bevor sie zur

Kathode dringen, wie z. B. Schwefelsäure, schweflige Säure", Schwefelwasserstoff, Chromate, Phosphate oder beliebige Sulfite oder Sulfide.

Diese Stoffe können in gelöstem oder suspendirtem Zustande zur Verwendung kommen.

Ebenso wie Zinksulfat können alle anderen Metallsulfate und -Sulfite, wie Kupfer, Nickel, Mangan, selbst Eisensulfat zur Elektrolyse gebracht werden.

In diesem Falle kann Eisen mit ^!/., Volt Polspannung ausgeschieden werden, d. h. eine elektrische H. P. würde pro Stunde 743 . 2 = i486 g Eisen abscheiden, d. h. in 24 Stunden 35 ^kS·

Ebenso wie die Alkalisulfate können auch andere Salze, welche unter Bilduug unlöslicher oder schwer löslicher Verbindungen eine Abscheidung des Bleies ganz oder theilweise ermöglichen , in analoger Weise elektrolysirt werden, sogar Chloride, da ja Chlorblei aus den warmen Chlorbleilösungen schon durch Abkühlung ausgeschieden werden kann; das so abgeschiedene Chlorblei kann dann durch Sulfate, wie Zinksulfat, Glaubersalz oder Gips, oder aber durch Carbonate oder Oxyde, wie Zinkoxy.d oder Aetzkalk, zersetzt werden, wobei, in letzterem Falle Bleioxyd entsteht. Das sich bildende Chlorcalcium kann zur Extraction von Metallen aus Erzen etc. dienen.

Da das Blei als Sulfat, wie Sulfit und Oxyd, sehr leicht aus Lösungen abscheidbar ist und leichter als irgend ein anderes Metall aus seinem Sulfat, Sulfit oder Oxyd unter Regenerirung von schwefliger Säure regenerirbar ist — 24 kg Kohle genügen, um praktisch 206 kg Blei als Bleisulfat zu reduciren, ja dies ist.sogar durch Bleiglanz, sowie Schwefelkies reducirbar —, so ist es für vorliegenden Zweck sehr geeignet; um in 24 Stunden eine elektrische H. P. nach vorliegendem Verfahren zu ersparen bezw. zu erzeugen, genügen dann indirect 6 kg Kohle, während eine elektrische H. P. in Dampfmaschinen bisher 24 kg Kohle erfordert.

Weniger vortheilhaft können in analoger Weise statt Blei andere Metalle oder deren Legirungen verwendet werden, z. B. Kupfer, fällbar als Chlorür oder Oxychlorür; Arsen, Wismuth, Antimon, fällbar durch Wasser als Oxyde; Quecksilber, fällbar als Chlorür und Sulfat; Zinn, fällbar als Oxyd.

Alle diese Metalle können aus ihren Lösungen in rationeller billiger Weise abgeschieden und mit der theoretisch genügenden Menge Kohle praktisch regenerirt werden.

Sehr vortheilhaft ist bei dem in Vorstehendem beschriebenen Verfahren die Anwendung bewegter, z. B. rotirender oder oscillirender Kathoden; man erreicht dadurch eine theoretisch und chemisch gleichmäfsige Mischung der Kathodenlauge, einen trotz der löslichen Anoden gleichmäfsigen Metallniederschlag und ist dadurch auch in den Stand gesetzt, eine sehr grofse Stromdichte anzuwenden.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Elektrolytische Gewinnung von Metallen, insbesondere von Zink, dadurch gekennzeichnet, dafs als Anode ein anderes als das zu gewinnende Metall dient, dafs das Anodenmetall in der Anodenlauge gelöst und im Anodenraum oder aufserhalb desselben durch eine Lösung oder suspendirte Verbindung des zu gewinnenden Metalles in solcher Weise gefällt wird, dafs dabei der Elektrolyt der Kathode gewonnen wird.

2. Eine Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch 1, darin bestehend, dafs bei der Zinkgewinnung die Anode aus Blei und der Elektrolyt an beiden Elektroden aus Zinkchlorid oder -Acetat besteht, und dafs das Blei durch Zinksulfat oder andere Zinkverbindungen gefällt wird.