DE112890C

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Publication number: DE112890C
Application number: DENDAT112890D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrolytisches Raffinirverfahren, insbesondere auf die Abscheidung reinen Nickels aus den Rohnickelschmelzen.

Gewisse Erze, wie ζ. B. die aus Neu-CaIedonien, geben beim hüttenmäfsigen Verarbeiten, d. i. bei der Reduction im Kupolofen, leicht eine Eisen-Nickelschmelze. Bis heute konnte dieses Product aber nicht verarbeitet werden, da es nicht gelang, aus demselben in technisch einfacher Weise das Nickel rein abzuscheiden.

An Versuchen hierfür hat es nicht gefehlt. So ist in Borchers Elektrometallurgie 1896, Seite 377 und 378 ein Verfahren zum Raffiniren von Rohnickelspeisen beschrieben, das aber zu seiner Durchführung nicht weniger als drei getrennter Operationen, nämlich zweimaliger Elektrolyse und Abscheidung des Eisens auf rein chemischem Wege, bedarf.

Wegen dieser Complicirtheit hat dieses Verfahren auch nie Eingang in den technischen Betrieb erlangt.

Nach der vorliegenden Erfindung gelingt hingegen die Reinabscheidung des Nickels aus den Nickelsteinen vollständig in einer einzigen Operation.

Die wesentlichen Unterschiede desselben von den früheren Verfahren bestehen darin, dafs die Elektrolyse im neutralen oxydirenden Bade erfolgt, während früher mit stark sauren oder stark alkalischen Bädern gearbeitet wurde.

Als Anoden werden hierbei die Rohnickelspeisen (Ferronickel, Nickelschmelze, Rohnickel), als Kathode eine Platte aus reinem Nickelblech oder jedem anderen passenden Leiter benutzt.

Die ElektrolysirflUssigkeit enthält zweckmäfsig 10 pCt. eines löslichen Nickeldoppel-, salzes, z. B. Nickelammoniumchlorid unter Zusatz von 5 pCt. Natriumchlorid.

Die Verhältnisse lassen sich variiren, doch hat sich das angegebene am besten bewährt. Von Zeit zu Zeit giebt man etwas Alkali- oder Erdalkali- (Calcium-) Hypochlorit oder ein anderes Oxydationsmittel zu. Dies hat den Zweck, event, vorhandenes Eisenoxydul zu Oxyd zu oxydiren.

Es ist bekannt, dafs Eisenoxydul leichter löslich ist als Eisenoxyd; bei elektrolytischen Processen löst sich deshalb, wenn das Bad sauer ist, stets Oxydul auf und reichert die Flüssigkeit an, und schliefslich schlägt sich an der Kathode Eisen nieder.

Dies wird eben durch das neue Verfahren verhindert, indem der Zusatz von Hypochloriten oder anderen Oxydationsmitteln dafür Sorge trägt, dafs alles Eisen stets nur in Form von Oxyd (Fe₂ O₃, »Peroxydation«) enthalten ist.

Die nöthige Menge des- zuzusetzenden Oxydationsmittels erfährt man dadurch, dafs man ab und zu eine Probe der klaren Flüssigkeit ansäuert und mit Kaliumpermanganat versetzt; wird dieses entfärbt, so ist noch Oxydul vorhanden und man hat noch Oxydationsmittel zuzusetzen.

Bei diesem Verfahren gelingt es, alles Eisen in Form von gelbem Oxydhydrat auszufällen, während das Nickel sich rein an der Kathode abscheidet.

Ein Ueberschufs von Hypochlorit ist zu vermeiden, da sonst Nickel als M₂ O₃ mitgerissen wird; dies erkennt man daran, dafs der

Eisenniederschlag schwarz anstatt gelb gefärbt ist.

Es wird also bei vorliegendem Verfahren stets .. in neutralem oder schwach basischem Bade gearbeitet und hierin liegt. der Hauptvortheil gegenüber allen bisherigen Methoden.

Die Oxydation kann auch in der Weise erfolgen, dafs man Luft durch die Flüssigkeit bläst; auch kann man, um der Peroxydation sicher zu sein, etwas Chlorkalk zufügen.

Als Elektrolyten können auch andere Lösungen, z. B. das Doppelsalz Nickelammoniumsulfat , in Anwendung kommen. In diesem Falle mufs als Oxydationsmittel ein Salz zugesetzt werden, welches keine unlöslichen Sulfate bildet; geeignet ist hierfür z. B. Natriumhypochlorit.

Je nachdem der Elektrolyt basisch oder sauer wird , wird durch Zusatz von wenig Säure bezw. Ammoniak oder Soda der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt.

Zur Erzielung guter Resultate unterwirft man die Flüssigkeit einer continuirlichen Circulation, indem man sie von Zeit zu Zeit abläfst und filtrirt. Die Form des Gefäfses ist so zu wählen, dafs der Eisenniederschlag sich gut absetzen kann.

Man arbeitet zweckmäfsig mit einem Strome von zwei Volt bei einer Stromdichte von ι oo Amp. pro Quadratmeter Kathodenfläche.

Ist die Intensität zu grofs, so schlägt sich leicht Nickelperoxyd nieder.

Der Procefs dient in erster Linie zur Trennung von Nickel und Eisen; ist auch'Kupfer zugegen, so schlägt dieses sich an der Kathode zugleich mit dem Nickel nieder.

Zur Trennung elektrolysirt man bei Gegenwart von Kupfer ebenso, wie beschrieben, nur dafs man die Stromintensität steigert und mehr Hypochlorit zugiebt. Das Kupfer geht dann an die Kathode, Nickel und Eisen fallen als Oxyde aus.

Enthalten die Rohspeisen Schwefel, so bleibt dieser ungelöst, etwas Schwefel kann als Schwefelsäure in Lösung gehen; dies ändert jedoch am Verfahren nichts. Nur bei grofsen Mengen von Schwefel würde die Leitfähigkeit stark beeinträchtigt werden, weshalb man dann zweckmäfsig die Speisen vorher entschwefelt.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zum Raffiniren von Rohnickelschmelzen auf elektrolytischem Wege in einem Arbeitsgange, gekennzeichnet durch die Verwendung neutraler oxydirender Bäder.