DE1106085B - Process for the electrolytic processing of iron-containing amalgams - Google Patents

Process for the electrolytic processing of iron-containing amalgams

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DE1106085B DES62656A DES0062656A DE1106085B DE 1106085 B DE1106085 B DE 1106085B DE S62656 A DES62656 A DE S62656A DE S0062656 A DES0062656 A DE S0062656A DE 1106085 B DE1106085 B DE 1106085B
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese

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Description

Verfahren zur elektrolytischen Aufarbeitung eisenhaltiger Amalgame In den letzten Jahren finden die amalgammetallurgischen Verfahren ein steigendes Interesse. Es hat sich gezeigt, daß Herstellung und Verarbeitung jener Metallamalgame zur industriellen Reife gebracht werden konnten, welche sowohl eine einfache Erzeugung als auch Zerlegung der betreffenden Amalgame gestatteten. Für derartige Operationen sind die Amalgame der in Quecksilber löslichen Metalle gut geeignet.Process for the electrolytic processing of iron-containing amalgams Amalgam metallurgical processes have been increasing in recent years Interest. It has been shown that the manufacture and processing of those metal amalgams could be brought to industrial maturity, which both a simple production as well as dismantling of the amalgams in question. For such operations the amalgams of the metals soluble in mercury are well suited.

Die Metalle der Eisengruppe bilden hingegen Amalgame, welche im wesentlichen aus Suspensionen des betreffenden Metalls bzw. dessen in Quecksilber wenig löslichen Quecksilberverbindungen bestehen und somit einer anodischen Zerlegung schwer zugänglich sind. Ebenso ist es nicht möglich, den wichtigen und bequemen Verfahrensschritt des sogenannten »Phasentausches« mit diesen Amalgamen durchzuführen, da derartige Reaktionen infolge der Natur der Amalgame nur sehr träge verlaufen. Bringt man z. B. Zinkamalgam mit Kupfersulfatlösung in Berührung, so setzt sofort eine Phasentauschreaktion ein, die im Idealfalle Kupferamalgam und Zinksulfatlösung ergibt. Diese Reaktion verläuft mit großer Intensität, welche man dadurch veranschaulichen kann, daß man sie mit einem in der Wirkung äquivalenten elektrischen Stromdurchgang vergleicht. So entspricht die Intensität des Zn-Cu-Phasentausches einem Stromdurchgang von mehreren tausend A/m2 durch die Phasengrenze Amalgam-wäßrige Lösung. Wird dagegen Nickel-oder Eisenamalgam mit Kupfersulfatlösung in Kontakt gebracht, so verläuft der Phasentausch derart langsam, daß man ihn höchstens einem Stromdurchgang von einigen A/m2 gleichsetzen kann, was für technische Zwecke unzureichend ist.The metals of the iron group, however, form amalgams, which are essentially from suspensions of the metal in question or its sparingly soluble in mercury Mercury compounds exist and are therefore difficult to access anodic decomposition are. Likewise, it is not possible to use the important and convenient process step of the so-called "phase exchange" to be carried out with these amalgams, since such Reactions due to the nature of the amalgams are very sluggish. If you bring z. B. zinc amalgam with copper sulfate solution in contact, then immediately sets a phase exchange reaction one, which ideally results in copper amalgam and zinc sulfate solution. This reaction proceeds with great intensity, which can be illustrated by compares it with an electrical current passage equivalent in effect. The intensity of the Zn-Cu phase exchange corresponds to a current passage of several thousand A / m2 through the phase boundary amalgam-aqueous solution. If on the other hand nickel or If iron amalgam is brought into contact with copper sulphate solution, the phase exchange takes place so slowly that at most it can be equated to a current passage of a few A / m2 can, which is insufficient for technical purposes.

Aus diesem Grund ist für die Aufarbeitung der eisenhaltigen Amalgame bisher nur der Weg der thermischen Behandlung (Destillation) zur Verfügung gestanden. Diese Methode ist aber nicht nur schwierig in ihrer apparativen Durchführung, sondern meistens auch unwirtschaftlich, da durch die notwendige Automatisierung des Betriebes kleinere Apparaturen einen technischen und finanziellen Aufwand erfordern, der in keinem Verhältnis zu ihrer Leistung steht.For this reason it is for the processing of the iron-containing amalgams So far only the route of thermal treatment (distillation) has been available. However, this method is not only difficult to carry out in terms of equipment, but also mostly also uneconomical, because of the necessary automation of the operation smaller devices require a technical and financial outlay that is in bears no relation to their performance.

Bei verschiedenen elektrochemischen Verfahren entsteht nun Eisenamalgam als Zwischenprodukt. Am wichtigsten ist das Verfahren, verbrauchte Eisenbeizsäurelösungen elektrolytisch mit Hilfe von Quecksilberkathoden unter Bildung von Eisenamalgam und freier Säure zu regenerieren, Außerdem können Salzlösungen unedler Metalle, z. B. Aluminiumsulfatlösungen, leicht durch eine Elektrolyse mit Quecksilberkathoden von ihrem unerwünschten Gehalt an edleren Metallen (Fe, Cu, Ni, Zn) befreit werden. Es war also naheliegend, ja sogar wegen der bereits genannten Schwierigkeiten bei der thermischen Trennung geradezu erforderlich, ein wäßriges Verfahren zur Zerlegung von Eisenamalgam zu entwickeln. Einen Schritt zur Lösung des Problems liefert das in der USA.-Patentschrift 1970 973 beschriebene Verfahren, wonach Eisenamalgam durch Umsetzung mit einer sauren wäßrigen Lösung eines Oxydationsmittels, z. B. von Eisen(III)-sulfat, gereinigt werden soll.Iron amalgam is now produced as an intermediate product in various electrochemical processes. Most important is the process of electrolytically regenerating used iron pickling acid solutions with the help of mercury cathodes with the formation of iron amalgam and free acid. B. aluminum sulfate solutions can easily be freed from their undesirable content of noble metals (Fe, Cu, Ni, Zn) by electrolysis with mercury cathodes. It was therefore obvious, in fact even necessary because of the difficulties in thermal separation already mentioned, to develop an aqueous process for the decomposition of iron amalgam. A step towards solving the problem is provided by the method described in USA. Patent 1970 973, according to which iron amalgam is reacted with an acidic aqueous solution of an oxidizing agent, e.g. B. of iron (III) sulfate to be cleaned.

Nach Gleichung 2 Fe+++ + FeHg = 3 Fe++ + Hg wird dabei mit technisch brauchbarer Geschwindigkeit Eisenamalgam zerlegt. Allerdings würde bei Anwendung der dort beschriebenen nachfolgenden Aufoxydation ständig im Maße des dem Amalgam entnommenen Eisens eine äquivalente Menge an Eisen(II)-sulfat anfallen, welches einerseits unverwertbar ist, andererseits Säure bindet, wodurch ein Regenerationsverfahren für Säure sinnlos werden würde. Tatsächlich ist das Verfahren nach der USA.-Patentschrift 1970 973 nur für die Abscheidung von Schwermetallen aus Salzlösungen unedler Metalle zu Reinigungszwecken gedacht. Will man hingegen große Mengen Eisen aus stark sauren Lösungen elektrolytisch abscheiden und diese gleichzeitig noch weiter ansäuern, so ist es nötig, das Eisen, dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend, in elementarer Form aus dem Prozeß auszubringen, Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufarbeitung eisenhaltiger Amalgame durch elektrolytische Abscheidung von Eisen, wobei das in Elektrolysezellen mit Quecksilberkathoden (Primärzellen) erzeugte eisenhaltige Amalgam mit eisen(III)-sulfathaltiger Lösung in Berührung gebracht wird, besteht darin, daß die so entstandene, im wesentlichen eisensulfathaltige Lösung in die Kathodenräume von Elektrolysezellen (Sekundärzellen) eingespeist wird, welche mit festen Metallkathoden und, von diesen in an sich bekannter Weise durch Filterdiaphragmen getrennten, unangreifbaren Anoden ausgerüstet sind, wobei der Elektrolyt in den Sekundärzellen von den Kathoden zu den Anoden fließt, aus dem Anodenraum als eisensulfathaltige Lösung entnommen wird oder abfließt und erneut dem eisenhaltigen Amalgam wieder zugeführt wird.According to equation 2 Fe +++ + FeHg = 3 Fe ++ + Hg, iron amalgam is broken down at a technically useful speed. However, if the subsequent oxidization described there was used, an equivalent amount of iron (II) sulfate would always accumulate to the extent of the iron removed from the amalgam, which on the one hand is unusable, on the other hand binds acid, so that a regeneration process for acid would be pointless. In fact, the process according to US Pat. No. 1970 973 is only intended for the separation of heavy metals from salt solutions of base metals for cleaning purposes. If, on the other hand, you want to electrolytically separate large amounts of iron from strongly acidic solutions and at the same time further acidify them, it is necessary to remove the iron in elemental form from the process in accordance with the process according to the invention of iron, whereby the iron-containing amalgam produced in electrolysis cells with mercury cathodes (primary cells) is brought into contact with iron (III) sulphate-containing solution, consists in that the resulting, essentially iron sulphate-containing solution is fed into the cathode spaces of electrolysis cells (secondary cells) , which are equipped with solid metal cathodes and, separated from these in a known manner by filter diaphragms, unassailable anodes, the electrolyte in the secondary cells flowing from the cathodes to the anodes, being removed from the anode compartment as a solution containing iron sulfate or flows off and is fed back to the iron-containing amalgam.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Umsetzung der eisen(III)-sulfathaltigen Lösung mit dem eisenhaltigen Amalgam bei höherer Temperatur, vorzugsweise zwischen 40 und 100'C, bei kräftiger Bewegung der Phasengrenze Amalgam-wäßrige Lösung und bei einem pH-Wert zwischen 0 und 4 vorzunehmen.It has proven advantageous to implement the iron (III) sulfate-containing Solution with the iron-containing amalgam at a higher temperature, preferably between 40 and 100'C, with vigorous movement of the phase boundary amalgam-aqueous solution and to be carried out at a pH value between 0 and 4.

Zweckmäßigerweise werden die quecksilberne und wäßrige Phase im Gegenstrom oder im Gleichstrom, in mit Füllkörpern gefüllten oder leeren Türmen und/oder in mit Prallkörpern gefüllten oder leeren, waagerechten oder in Fließrichtung des Quecksilbers geneigten rinnenförmigen Apparaten und/oder Rührgefäßen (Reaktionsgefäßen) zur Reaktion gebracht.The mercury and aqueous phases are expediently countercurrent or in cocurrent, in filled or empty towers and / or in filled or empty with impact bodies, horizontal or in the direction of flow of the mercury inclined trough-shaped apparatus and / or stirred vessels (reaction vessels) for the reaction brought.

Um zu verhindern, daß eisen(III)-sulfathaltige Lösung Quecksilber oxydativ angreift, ist es vorteilhaft, den Eisengehalt des Amalgams nicht zu tief sinken zu lassen. Darum ist es nötig, zu beachten, daß der Eisengehalt des Amalgams nach Beendigung der Reaktion mit der wäßrigen Phase auf mindestens 0,05 °(o gehalten wird.To prevent iron (III) sulphate solution from mercury If it attacks oxidatively, it is advantageous not to have too low an iron content in the amalgam to sink. It is therefore necessary to note that the iron content of the amalgam after completion of the reaction with the aqueous phase kept at at least 0.05 ° (o will.

Ein eventuell noch verbleibender geringer Gehalt an Eisen(III)-ionen im umgesetzten Elektrolyten wird aufgebraucht, indem man die Eisen(II)-salzlösung nach Verlassen der Reaktionsgefäße mit metallischem Eisen nachreduziert. Dazu werden v orteilhafterweise mit Eisenschrott gefüllte Türme verwendet, welche die Lösung durchfließt. Die Schrott-Türme werden zwischen die Reaktionsgefäße und die Sekundärelektrolysezellen geschaltet.Any remaining low iron (III) ion content in the converted electrolyte is used up by the ferrous salt solution reduced with metallic iron after leaving the reaction vessels. To be towers filled with scrap iron are advantageously used, which provide the solution flows through. The scrap towers are between the reaction vessels and the secondary electrolysis cells switched.

Um gegebenenfalls geringfügige Mengen an mitgelöstem Quecksilber aus der eisen(II)-sulfathaltigen Lösung zu entfernen, wird diese, nach der Behandlung mit Eisenschrott, mit Kupfer in Berührung gebracht. Diesen Verfahrensschritt führt man durch, indem man den Elektroly ten nach Verlassen des mit Eisenschrott gefüllten "Turmes durch einen mit Kupferspänen gefüllten Turm führt. An der Kupfer- oder Kupferamalgamoberfläche der Kupferspäne scheidet sich Quecksilber ab, während eine äquivalente Kupfermenge in Lösung geht. Um Verunreinigungen zu entfernen, z. B. vom Eisenschrott herrührenden Kohlenstoff, wird der Elektrolyt nach Verlassen des mit Eisenschrott oder des mit Kupferabfällen gefüllten Turmes vor Eintreten in die Kathodenräume der Sekundärzellen filtriert.To remove small amounts of dissolved mercury if necessary To remove the iron (II) sulfate-containing solution, this will be done after the treatment with scrap iron, brought into contact with copper. This procedural step leads one through by the th electrolyte after leaving the filled with scrap iron "Turmes leads through a tower filled with copper shavings. On the copper or copper amalgam surface the copper shavings precipitate mercury, while an equivalent amount of copper goes into solution. To remove contaminants, e.g. B. originating from scrap iron Carbon, becomes the electrolyte after leaving the with or with scrap iron Copper waste filled tower before entering the cathode chambers of the secondary cells filtered.

Die Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten von den Kathodenräumen zu den Anodenräumen der Sekundärzellen durch die Filterdiaphragmen wird zweckmäßiger höher gewählt werden als die Wanderungsgeschwindigkeit des im elektrischen Felde im Elektrolyten am raschesten wandernden Kations bei der Betriebstemperatur (bis 100'C). Dadurch wird verhindert, daß Wasserstoff- oder Eisen(III)-ionen von den Anodenräumen in die Kathodenräume gelangen können, welche dort durch Senkung der Stromausbeute bzw. Ausfällung zu Störungen Anlaß geben könnten. Diese Elektrolytströmung wird aufrechterhalten, indem man den Flüssigkeitsspiegel in den Kathodenräumen höher hält als in den Anodenräumen, was nach bekannten Methoden, z. B. durch Regelung der Höhe des Flüssigkeitsspiegels in den Kathodenräumen oder den Anodenräumen oder in beiden gleichzeitig erfolgen kann.The flow rate of the electrolyte from the cathode compartments to the anode spaces of the secondary cells through the filter diaphragms is more appropriate higher than the speed of migration in the electric field The fastest migrating cation in the electrolyte at the operating temperature (up to 100'C). This prevents hydrogen or iron (III) ions from the Anode spaces can get into the cathode spaces, which there by lowering the Current yield or precipitation could give rise to disturbances. This electrolyte flow is maintained by making the liquid level in the cathode compartments higher holds than in the anode compartments, which according to known methods, for. B. by regulation the height of the liquid level in the cathode compartments or the anode compartments or can be done in both at the same time.

Die Primärzellen und Sekundärzellen werden vorteilhafterweise strommäßig in Serie geschaltet, wobei man zum Ausgleich der unterschiedlichen Stromausbeuten beider Zellenarten entweder einen Teil des Stromes über einen Widerstand parallel zu jener Zelle führt, welche die höhere kathodische Stromausbeute aufweist, oder bei höherer kathodischer und anodischer Stromausbeute der Sekundärzelle die in der Sekundärzelle gebildete eisen(III)-sulfathaltige Lösung nicht ganz mit eisenhaltigem Amalgam reduziert, sondern vorher einen Teil abzweigt und unmittelbar dem Eisenschrott-Turm zuführt. Übersteigt in der Sekundärzelle die anodische Stromausbeute [gemessen im Hinblick auf gebildete Eisen(III)-Ionen] die kathodische (abgeschiedenes Eisen), so wird die Korrektur mittels Säurezugabe und eventueller Senkung der Eisensalzkonzentration des Elektrolyten vorgenommen. Meist ist es nötig, diese Abgleichmethoden gleichzeitig bzw. gemeinsam zu verwenden.The primary cells and secondary cells are advantageously current-wise connected in series, with one to compensate for the different current yields both cell types either part of the current through a resistor in parallel leads to the cell which has the higher cathodic current efficiency, or with higher cathodic and anodic current yield of the secondary cell that in the Secondary cell formed iron (III) -sulphate solution not entirely with iron-containing one Amalgam reduced, but before branching off a part and directly to the scrap iron tower feeds. If the anodic current yield in the secondary cell [measured in With regard to iron (III) ions formed] the cathodic (deposited iron), the correction is made by adding acid and possibly lowering the iron salt concentration of the electrolyte. Usually it is necessary to use these adjustment methods at the same time or to use together.

Technisch wird das Verfahren folgendermaßen durchgeführt Einer Quecksilberkathodenzelle (Primärzelle), welche z. B. Eisensulfatlösung zu freier Säure und Eisenamalgam aufarbeitet (Regenerierung von verbrauchten Beizsäuren), ist strommäßig in Serie eine Elektrolysezelle (Sekundärzelle) mit Eisenblechkathoden, Filterdiaphragmen aus Kunststofftuch und Bleianoden zugeschaltet. Das Quecksilber der Primärzelle wird im Kreislauf durch Zelle, Quecksilberpumpe und einen mit Glaskugeln beschickten Reaktionsturm mit einer Geschwindigkeit gefördert, daß ein einmaliger Durchfluß durch die Zelle zu einer Beladung mit 0,1 % Eisen führt. Der Eisengehalt des Amalgams beträgt während des Betriebes vorzugsweise 0,5 bis 0,8 °/o Fe.Technically, the method is carried out as follows: A mercury cathode cell (primary cell), which z. B. iron sulfate solution is processed into free acid and iron amalgam (regeneration of used pickling acids), an electrolysis cell (secondary cell) with sheet iron cathodes, filter diaphragms made of plastic cloth and lead anodes is connected in series. The mercury in the primary cell is circulated through the cell, the mercury pump and a reaction tower filled with glass spheres at a rate such that a single flow through the cell leads to a loading of 0.1 % iron. The iron content of the amalgam during operation is preferably 0.5 to 0.8% Fe.

Gleichzeitig fließt durch den Reaktionsturm im Gegenstrom zum Quecksilber der Anolyt von der Sekundärzelle, welcher beispielsweise 60 g Eisen als Sulfat, 20 g Ammoniumsulfat und 0,1 g je Liter eines unter dem Handelsnamen »Erkantol BX« von den Farbenfabriken Bayer A. G. hergestellten und im Handel befindlichen sulfonierten Naphthalinderivat als Netzmittel enthält, wobei die zur Reaktion gebrachte Menge an Eisen(III)-ionen ausreicht, um dem durchfließenden Amalgam 0,1 °/o Eisen zu entnehmen. Der nun teilweise reduzierte Anolyt wird nacheinander durch den Schrott-Turm und den Kupferturm geleitet, filtriert und dem Kathodenraum der Sekundärzelle aufgegeben. Solcherart zum Katholyt geworden, werden der Lösung durch die kathodische Eisenabscheidung etwa 10 g Fe/1 entnommen, bevor sie durch das Diaphragma zur Anode fließt. An der Bleianode wird gleichzeitig die doppelte Menge an Eisen, d. h. etwa 20 g Fe/1 zu Eisen(III)-sulfat aufoxydiert. Das restliche Eisen verbleibt im Elektrolyten als Eisen(II)-sulfat. Der aus Eisen(III)-sulfat bestehende Anolyt gelangt über eine Pumpe wiederum zum Reaktionsturm.At the same time flows through the reaction tower in countercurrent to the mercury the anolyte from the secondary cell, which, for example, contains 60 g of iron as sulfate, 20 g ammonium sulfate and 0.1 g per liter of one under the trade name »Erkantol BX« sulfonated products manufactured and sold by the Bayer A. G. paint factories Contains naphthalene derivative as a wetting agent, the amount reacted of iron (III) ions is sufficient to remove 0.1% iron from the amalgam flowing through. The now partially reduced anolyte is successively through the scrap tower and passed the copper tower, filtered and abandoned the cathode compartment of the secondary cell. The solution becomes catholyte in this way through cathodic iron deposition about 10 g Fe / 1 taken before it flows through the diaphragm to the anode. At the Lead anode will simultaneously double the amount of iron, i.e. H. about 20 g Fe / 1 to Iron (III) sulfate oxidized. The remaining iron remains in the electrolyte as Ferrous sulfate. The anolyte, which consists of iron (III) sulfate, passes through a Again pump to the reaction tower.

Arbeitet die Primärzelle kathodisch und die Sekundärzelle kathodisch und anodisch mit 100°/oiger Stromausbeute im Hinblick auf Amalgambildung, Eisenabscheidung und Eisen(III)-ionenbildung, so ist ersichtlich, daß der Abscheidung von Eisen als Amalgam in der Primärzelle eine gleich hohe Abscheidung von Elektrolyteisen in der Sekundärzelle entspricht, wobei in letzterer gleichzeitig auch die entsprechend benötigte Menge an Eisen-(III)-sulfat entsteht. Dieser Idealfall ist jedoch technisch unerreichbar. Alle drei angeführten Elektrodenvorgänge verlaufen mit unterschiedlicher Stromausbeute. Bei der Primärzelle kann man praktisch mit einer Stromausbeute von 80 °/o rechnen, während sowohl Anode als auch Kathode der Sekundärzelle mit Stromausbeuten von über 90 % arbeiten.If the primary cell works cathodically and the secondary cell cathodically and anodically with 100% current yield with regard to amalgam formation, iron deposition and iron (III) ion formation, it can be seen that the deposition of iron as amalgam in the primary cell results in the same high deposition of electrolyte iron in the secondary cell, with the corresponding required amount of iron (III) sulfate also being produced in the latter. However, this ideal case is technically unattainable. All three mentioned electrode processes proceed with different current yields. In the primary cell, a current yield of 80% can practically be expected, while both the anode and the cathode of the secondary cell work with current yields of over 90%.

Zum Ausgleich dieser Unterschiede kann man entweder durch Überbrückung der Sekundärzelle mit einem regelbaren Widerstand einen entsprechenden Teil des Gesamtstromes von dieser abzweigen (was einer Energievernichtung gleichkommt) oder aber vorteilhaft einen entsprechenden Teil des gebildeten Anolyten der Sekundärzelle nicht durch den Reaktionsturm fließen lassen, sondern unmittelbar über den Schrott-Turm zur Sekundärzelle zurückbefördern. Dadurch wird wohl eine größere Menge an Schrott verbraucht, dafür aber mit der sonst zu vernichtenden Energie zusätzlich wertvolles Elektrolyteisen erzeugt. Die Kontrolle der Abgleichung wird durchgeführt, indem von Zeit zu Zeit der Eisengehalt des Amalgams kontrolliert wird und durch Regelung der abgezweigten Anolytmenge sowohl verhindert wird, daß der Eisengehalt des Amalgams unter 0,5 % fällt als auch über 0,8 % ansteigt.To compensate for these differences, one can either divert a corresponding part of the total current from it by bridging the secondary cell with a controllable resistor (which is equivalent to destroying energy) or, advantageously, not allowing a corresponding part of the anolyte formed in the secondary cell to flow through the reaction tower, but directly over it return the scrap tower to the secondary cell. As a result, a larger amount of scrap is consumed, but valuable electrolyte iron is also generated with the energy that would otherwise have to be destroyed. The balancing is checked by checking the iron content of the amalgam from time to time and by regulating the amount of anolyte diverted to prevent the iron content of the amalgam from falling below 0.5% as well as rising above 0.8%.

Ist das Verhältnis der kathodischen Stromausbeuten beider Zellen bekannt und die Regulierung des abgezweigten elektrischen Stromes bzw. des umgeleiteten Elektrolyten danach annähernd entsprechend vorgenommen, so genügt eine täglich einmalige analytische Kontrolle und Nachregelung vollauf. Infolge der beträchtlichen Eisenmenge im umlaufenden Amalgamvolumen kommt es nur zu sehr langsamen Veränderungen des Eisengehaltes.Is the ratio of the cathodic current yields of the two cells known? and the regulation of the diverted or diverted electricity Electrolytes are then made approximately accordingly, so once a day is sufficient analytical control and readjustment fully. As a result of the considerable amount of iron in the circulating amalgam volume there are only very slow changes in the iron content.

Auch die unterschiedlichen Stromausbeuten von Kathode und Anode der Sekundärzelle müssen berücksichtigt werden. Ist die Stromausbeute der Kathode höher als die der Anode, so wird entsprechend der Anolyt immer saurer und enthält weniger Eisen(III)-ionen. Die Regelung erfolgt in diesem Falle durch eine Verminderung der Abzweigung von Anolyt zum Schrott-Turm. Andererseits verbraucht die freigesetzte Säure etwas mehr Schrott und stumpft sich dadurch selbsttätig ab. Sollte das Abstumpfen im Schrott-Turm nicht vollständig genug verlaufen, so sinkt infolge des höheren Säuregehaltes im Katholyten die kathodische Stromausbeute etwas, wodurch sich die Stromausbeuten selbsttätig angleichen.Also the different current yields of the cathode and anode of the Secondary cell must be taken into account. Is the current efficiency of the cathode higher than that of the anode, the anolyte becomes more and more acidic and contains less Iron (III) ions. In this case, the regulation is carried out by reducing the Junction from anolyte to the scrap tower. On the other hand, the released one consumes Acid a little more scrap and dulls itself as a result. Should be dulling do not run completely enough in the scrap tower, so sinks as a result of the higher Acid content in the catholyte, the cathodic current yield somewhat, which increases the Automatically adjust power yields.

Ist jedoch die kathodische Stromausbeute der Sekundärzelle niedriger als die anodische so sinkt der Gehalt an freier Säure im Elektrolyten, wobei gleichzeitig der Eisenionengehalt steigt. Die Korrekturen werden in diesem Falle, wenn nötig, durch Zugabe von Schwefelsäure und eventuelles Ablassen eines Teiles des Elektrolyten in den Elektrolytkreislauf der Primärzelle und Ersetzen durch Wasser durchgeführt.However, if the cathodic current efficiency of the secondary cell is lower as the anodic so the content of free acid in the electrolyte decreases, whereby at the same time the iron ion content increases. In this case, the corrections are made, if necessary, by adding sulfuric acid and possibly draining part of the electrolyte carried out in the electrolyte circuit of the primary cell and replaced by water.

Meist sind Regulierungen infolge unterschiedlicher Stromausbeute in der Sekundärzelle nicht nötig, da die Stromausbeute der Kathode stark vom Säuregehalt des Elektrolyten abhängt und das System sich dadurch weitgehend selbst einregelt, d. h. die kathodische Stromausbeute sich der anodischen anpaßt.Usually regulations are in due to different power yields the secondary cell is not necessary, as the current yield of the cathode depends heavily on the acid content depends on the electrolyte and the system thereby largely regulates itself, d. H. the cathodic current yield adapts to the anodic one.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Aufarbeitung eisenhaltiger Amalgame durch elektrolytische Abscheidung von Eisen, wobei das in Elektrolysezellen mit Quecksilberkathoden (Primärzellen) erzeugte eisenhaltige Amalgam mit eisen(III)-sulfathaltiger Lösung in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die so entstandene im wesentlichen eisensulfathaltige Lösung in die Kathodenräume von Elektrolysezellen (Sekundärzellen) eingespeist wird, welche mit festen Metallkathoden und, von diesen in an sich bekannter Weise durch Filterdiaphragmen getrennten, unangreifbaren Anoden ausgerüstet sind, wobei der Elektrolyt in den Sekundärzellen von den Kathoden zu den Anoden fließt, aus dem Anodenraum als eisensulfathaltige Lösung entnommen wird oder abfließt und erneut dem eisenhaltigen Amalgam wieder zugeführt wird. PATENT CLAIMS: 1. Process for reprocessing iron-containing amalgams by electrolytic deposition of iron, whereby the iron-containing amalgam produced in electrolysis cells with mercury cathodes (primary cells) is brought into contact with iron (III) sulfate-containing solution, characterized in that the resulting essentially iron sulfate-containing solution Solution is fed into the cathode compartments of electrolytic cells (secondary cells), which are equipped with solid metal cathodes and, from these in a known manner separated by filter diaphragms, unassailable anodes, the electrolyte in the secondary cells flowing from the cathodes to the anodes, from which The anode compartment is removed as a solution containing iron sulfate or drains and is fed back to the iron-containing amalgam. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung der eisensulfathaltigen Lösung mit dem eisenhaltigen Amalgam bei höherer Temperatur, vorzugsweise zwischen 40 und 100°C, bei kräftiger Bewegung der Phasengrenze Amalgam-wäßrige Lösung und bei einem pH-Wert zwischen 0 und 4 vorgenommen wird. 2. Procedure according to claim 1, characterized in that the reaction of the iron sulfate-containing Solution with the iron-containing amalgam at a higher temperature, preferably between 40 and 100 ° C, with vigorous movement of the phase boundary amalgam-aqueous solution and is carried out at a pH between 0 and 4. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die quecksilberne und wäßrige Phase im Gegenstrom oder im Gleichstrom in mit Füllkörpern gefüllten oder leeren Türmen und/oder in mit Prallkörpern gefüllten oder leeren, waagerechten oder in Fließrichtung des Quecksilbers geneigten rinnenförmigen Apparaten und/oder Rührgefäßen (Reaktionsgefäßen) zur Reaktion gebracht werden. 3. The method according to the claims 1 or 2, characterized in that the mercury and aqueous phase in countercurrent or in cocurrent in filled or empty towers and / or in filled or empty with impact bodies, horizontal or in the direction of flow of the mercury inclined trough-shaped apparatus and / or stirred vessels (reaction vessels) for the reaction to be brought. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisengehalt des Amalgams an allen Stellen des Kreislaufes auf mindestens 0,05 % gehalten wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the iron content of the amalgam is kept at least 0.05% at all points in the circuit. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eisensulfathaltige Lösung nach Verlassen der Reaktionsgefäße mit metallischem Eisen nachreduziert wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the iron sulfate-containing solution after leaving the reaction vessels is subsequently reduced with metallic iron. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eisensulfathaltige Lösung nach der Behandlung mit metallischem Eisen zusätzlich mit Kupfer in Berührung gebracht wird. 6. The method according to any one of the claims 1 to 5, characterized in that the iron sulfate-containing solution after the treatment metallic iron is also brought into contact with copper. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt vor Eintreten in die Kathodenräume der Sekundärzelle filtriert wird. B. 7. Procedure according to one of claims 1 to 6, characterized in that the electrolyte before Entering the cathode spaces of the secondary cell is filtered. B. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt in den Sekundärzellen mit einer Geschwindigkeit von den Kathoden zu den Anoden durch das Filterdiaphragma fließt, die höher ist als die Wanderungsgeschwindigkeit des raschesten Kations (Wasserstoffions) von derAnode zur Kathode bei 100°C in wäßriger Lösung, wobei die Fließgeschwindigkeit des Elektrolyten durch Einstellung der Flüssigkeitsspiegel in den Kathodenräumen und/oder Anodenräumen geregelt wird. Procedure according to one of claims 1 to 7, characterized in that the electrolyte in the secondary cells at a rate from the cathodes to the anodes through the filter diaphragm which is higher than the migration speed of the fastest cation (hydrogen ion) from the anode to the cathode at 100 ° C in aqueous solution, with the flow rate of the electrolyte by adjusting the liquid level in the cathode compartments and / or anode spaces is regulated. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen kathodischen Stromausbeuten von Primär- und Sekundärzellen sowie die unterschiedlichen kathodischen und anodischen Stromausbeuten in den Sekundärzellen dadurch ausgeglichen werden, daß bei den mit höherer kathodischer Stromausbeute arbeitenden Zellen ein entsprechender Teil des Gesamtstromes im Nebenschluß parallel zu dieser Zelle geführt wird und/oder ein Teil des Anolyten von den Sekundärzellen durch metallisches Eisen reduziert wird und/ oder Säure zur eisensulfathaltigen Lösung in der Sekundärzelle zugegeben wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1085 609.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the different cathodic current yields of primary and secondary cells and the different cathodic and anodic current yields in the secondary cells are compensated for in that a corresponding part of the cells operating with a higher cathodic current yield of the total current is shunted parallel to this cell and / or part of the anolyte from the secondary cells is reduced by metallic iron and / or acid is added to the iron sulfate-containing solution in the secondary cell. Contemplated references: French Patent No. 1 085 609th.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1085609A (en) * 1952-10-24 1955-02-04 Siemens Ag Process for the electrolytic regeneration of sulfuric or phosphoric salt solutions of ferromagnetic metals mainly from strippers

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1085609A (en) * 1952-10-24 1955-02-04 Siemens Ag Process for the electrolytic regeneration of sulfuric or phosphoric salt solutions of ferromagnetic metals mainly from strippers

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