DE1164677B - Process for the production of electrolyte iron - Google Patents
Process for the production of electrolyte ironInfo
- Publication number
- DE1164677B DE1164677B DET21887A DET0021887A DE1164677B DE 1164677 B DE1164677 B DE 1164677B DE T21887 A DET21887 A DE T21887A DE T0021887 A DET0021887 A DE T0021887A DE 1164677 B DE1164677 B DE 1164677B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- iron
- electrolyte
- copper
- electrolysis
- anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
- C25C1/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
Verfahren zur Herstellung von Elektrolyteisen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Elektrolyteisen durch Elektrolyse aus kupferhaltigem Roheisen und gleichzeitig zur Abtrennung und Rückgewinnung von Gold, Silber und Kupfer.Method of Making Electrolyte Iron The invention relates to a process for the production of electrolyte iron by electrolysis from copper-containing Pig iron and at the same time for the separation and recovery of gold, silver and Copper.
Verfahren zur Elektrolyse von Eisen sind an sich bekannt und manche haben industrielle Anwendung gefunden. Die bekannten Verfahren sind die Raffinationselektrolyse und die Extraktionselektrolyse. Diese Verfahren haben jedoch die folgenden Nachteile.Processes for the electrolysis of iron are known per se and some are have found industrial application. The known processes are refining electrolysis and the extraction electrolysis. However, these methods have the following disadvantages.
Bei der Raffinationselektrolyse wird gewöhnlich Kohlenstoffstahl für die Anode verwendet. Der Kohlenstoff innerhalb der Anode wird ein unlöslicher Stoff von sehr feiner Korngröße, der in den Elektrolyten in Suspension geht und an dem Eisen der Kathode haftet und diese verunreinigt. Ferner werden verschiedene Verunreinigungen und Eisenhydroxyd, die eine zusätzliche Trübe bilden, alle Niederschläge von feiner Korngröße, welche eine Trübung im Elektrolyten verursachen und an der Kathode haften, wodurch deren Qualität herabgesetzt wird. Zur Lösung dieses Probelms wurden Maßnahmen, wie die Verwendung einer Membran oder die Filterung des Elektrolyten, angewendet. In allen diesen Fällen traten jedoch Schwierigkeiten durch Verstopfung durch die sehr feinen Eisenhydroxydteilchen auf. Bei Verwendung einer Membran ist ein Spannungsanstieg die Folge, während im Falle der Filterung diese schwierig wird. Maßnahmen der erwähnten Art sind daher alle mit beträchtlichen Schwierigkeiten und hohen Kosten verbunden. Bei der Herstellung von hochwertigem Elektrolyteisen durch gewöhnliche Raffinationselektrolyse sind daher verschiedene Beschränkungen hinsichtlich des Ausgangsmaterials unvermeidlich. Die Notwendigkeit der Verwendung eines kohlenstofi= armen Stahls als Ausgangsmaterial ist ein besonders ernster Nachteil.In refining electrolysis, carbon steel is commonly used for the anode used. The carbon inside the anode becomes an insoluble matter of very fine grain size that goes into suspension in the electrolyte and on which Iron adheres to the cathode and contaminates it. There are also various impurities and iron hydroxide, which form an additional turbidity, all precipitates of finer proportions Grain size, which cause cloudiness in the electrolyte and adhere to the cathode, whereby their quality is reduced. To solve this problem, measures were taken like using a membrane or filtering the electrolyte. In all of these cases, however, difficulties arose from constipation due to the very fine iron hydroxide particles. When using a diaphragm there is an increase in voltage the consequence, while in the case of filtering this becomes difficult. Measures of the mentioned Art therefore all involve considerable difficulties and high costs. When producing high quality electrolyte iron by ordinary refining electrolysis therefore, various restrictions on the raw material are inevitable. The need to use a low carbon steel as a starting material is a particularly serious disadvantage.
Es sind einige Berichte über die Herstellung von Elektrolyteisen von hoher Reinheit durch Extraktionselektrolyse bekanntgeworden. Jedoch ist es auch bei diesem Verfahren notwendig, die vollständige Lösung des Eisens im Elektrolyten herbeizuführen und - auf chemischem und physikalischem Wege -Ionen von Metallen, die edler sind als Eisen, Ionen, welche für die Elektrolyse nachteilig sind, unlösliche Rückstände und andere unerwünschte Substanzen vollständig zu entfernen. Ferner ist es schwierig, dieses Verfahren in wirtschaftlicher Weise durchzuführen, besonders wegen der hohen für die Elektroiyse aufzuwendende Leistung.There are some reports on the manufacture of electrolyte iron from high purity has become known through extraction electrolysis. However it is too In this process it is necessary to completely dissolve the iron in the electrolyte bring about and - chemically and physically - ions of metals, which are more noble than iron, ions which are detrimental to electrolysis, insoluble Completely remove residues and other undesirable substances. Furthermore is it is difficult to carry out this process in an economical manner, especially because of the high power required for the electroiyse.
Wegen der vorangehend beschriebenen Nachteile der herkömmlichen Verfahren besteht ein Hauptziel der Erfindung in der Schaffung eines neuen Verfahrens zur Herstellung von hochwertigem Elektrolyteisen, bei dem die erwähnten Nachteile beseitigt oder verringert sind.Because of the disadvantages of the conventional methods described above It is a main object of the invention to provide a new method for Production of high-quality electrolyte iron, in which the disadvantages mentioned are eliminated or are reduced.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens der erwähnten Art, das in wirtschaftlicher Weise durch einen einfachen Elektrolyseprozeß durchgeführt werden kann.Another object of the invention is to provide a method of the kind mentioned, this in an economical manner by a simple electrolysis process can be carried out.
Die vorstehenden und weitere Ziele und Vc,rteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das im wesentlichen darin besteht, daß eine Raffinationselektrolyse von kupferhaltigem Roheisen unter Verwendung einer an sich als Elektrolyt bekannten Mohrschen Salzlösung mit Kupfer als wirksame Anodenverunreinigung durchgeführt wird, um Elektrolyteisen zu erzeugen und gleichzeitig Stoffe, wie Gold, Silber und Kupfer, abzutrennen und rückzugewinnen. Im besonderen wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kupferhaltiges Roheisen verwendet, beispielsweise von der Art, wie es beim Reduktionsschmelzen z. B. von trockener Zinkschlacke erhalten wird, nachdem das Zink aus dieser in Form von Staub zurückgewonnen worden ist, wobei eine Raffinationselektrolyse mit Hilfe einer Mohrschen Salzlösung mit dem kupferhaltigen Roheisen als Anode durchgeführt wird, wodurch Elektrolyteisen an der Kathode extrahiert wird.The foregoing and other objects and aspects of the invention result from the following description of the method according to the invention, which essentially is that a refining electrolysis of copper-containing pig iron under Use of a Mohr's salt solution with copper, known per se as an electrolyte as an effective anode contaminant to produce electrolyte iron and at the same time separating and recovering materials such as gold, silver and copper. In particular, pig iron containing copper is obtained by the process according to the invention used, for example of the kind that occurs in reduction melting e.g. B. from Dry zinc slag is obtained after the zinc is removed from this in the form of dust Has been recovered using a refining electrolysis with the help of a Mohrschen Salt solution is carried out with the copper-containing pig iron as the anode, whereby Electrolyte iron is extracted at the cathode.
Die Einzelheiten der Erfindung und die Art und Weise, in welcher ihre Ziele sich am besten erreichen lassen, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die mit einer Betrachtung des Kupfer-Eisen-Zustandsdiagramms beginnt. Da Kupfer in Eisen eine feste Lösung bis zu einem Betrag von 0,4 bis 0,5 °/o bei Raumtemperatur bildet, wird, wenn der Kupfergehalt zwischen 0,5 und 2,50/, liegt, das 0,501, übersteigende Kupfer an den Korngrenzen des Eisens ausgeschieden. In der Tat wird bei der mikroskopischen Untersuchung der Roheisenanode ein Netzwerk glänzender Messingfarbe an der perlitisch-kristallinen Korngrenze sichtbar. Da Kupfer elektrochemisch ein edleres Metall als Eisen ist, geht es nicht in Lösung, wenn die Elektrolyse des Eisens durchgeführt wird, sondern bleibt unverändert in der Anode. Das heißt, nur das Eisen geht in den Elektrolyten, und das Kupfer bleibt unverändert im Zustand eines Netzwerks an der Anodenoberfläche, wobei es erscheint, als wenn eine feinmaschige Membran die Anode umhüllen würde. Diese Netzwerkhülle hält die unlöslichen Bestandteile, wie Kohlenstoff und Silicium, im Roheisen an einem Eintritt in den Elektrolyten zurück. Wenn der Kupfergehalt innerhalb des Eisens 2,5 bis 3 °/o beträgt oder höher ist, würde das entstehende Gefüge nach dem Zustandsdiagramm derart sein, daß eine feste Lösung von Kupfer an der Korngrenze des eutektischen Kristalls ausgeschieden ist. Wenn jedoch Schwefel im Ausgangsmaterial enthalten ist, bildet sich ein Kupferstein, der sich vom Roheisen trennt. In diesem Falle ist es daher unwahrscheinlich, daß der Kupfergehalt im Robeisen größer als 2,5 bis 3 °/o ist.The details of the invention and the manner in which its objects can best be achieved will be apparent from the following description which begins with a consideration of the copper-iron state diagram. Since copper forms a solid solution in iron up to an amount of 0.4 to 0.5 per cent at room temperature, if the copper content is between 0.5 and 2.50 per cent, the copper in excess of 0.501 per cent will be added to the Precipitated grain boundaries of iron. Indeed, microscopic examination of the pig iron anode reveals a network of shiny brass color at the pearlitic-crystalline grain boundary. Since copper is electrochemically a more noble metal than iron, it does not go into solution when the electrolysis of the iron is carried out, but remains unchanged in the anode. That is, only the iron goes into the electrolyte, and the copper remains unchanged in the state of a network on the anode surface, whereby it appears as if a fine-meshed membrane were enveloping the anode. This network shell holds back the insoluble constituents, such as carbon and silicon, in the pig iron from entering the electrolyte. If the copper content within the iron is 2.5 to 3% or higher, the resulting structure according to the phase diagram would be such that a solid solution of copper is precipitated at the grain boundary of the eutectic crystal. However, if there is sulfur in the starting material, a copper stone forms, which separates from the pig iron. In this case it is therefore unlikely that the copper content in the Robeisen will be greater than 2.5 to 3%.
Das in Netzwerkform an der Eisenkorngrenze ausgeschiedene Kupfer ist mit dem Eisen gemeinsam im Elektrolyten vorhanden und bildet mit diesem eine örtliche elektrische Zelle. Daher würde, wenn der Kupfergehalt im Roheisen 0,4 bis 0,5 °/o beträgt oder höher ist, die Löslichkeit des Eisens höher sein als in dem Falle, in welchem kein Kupfer vorhanden ist. Die Löslichkeit der Anode ist daher erhöht.The copper precipitated in the form of a network at the iron grain boundary is present together with iron in the electrolyte and forms a local one with it electric cell. Therefore, if the copper content in the pig iron were 0.4 to 0.5 per cent is or higher, the solubility of iron may be higher than in the case in which there is no copper. The solubility of the anode is therefore increased.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren, durch welches die beschriebenen Erscheinungen vorteilhaft ausgenutzt werden, ist es möglich, ein hochwertiges Elektrolyteisen durch einen einfachen Elektrolysevorgang zu erhalten, d. h., die in der Anode enthaltene Kupferkomponente wird als Verunreinigung benutzt, wodurch die vorteilhafte Wirkung der Erhöhung der Löslichkeit der Anode erzielt wird, so daß der erzeugte Schlamm eine laminare Form annimmt und an der Anode mit reichlicher Porosität für den Durchtritt des Elektrolyten haftet, jedoch mit einer geeigneten Festigkeit, so daß er nicht leicht abfallt. Die Elektrolyse kann daher während einer langen Dauer unter sehr günstigen Bedingungen bei Verwendung von Roheisen oder natürlich kohlenstoffreichem Stahlfortgesetzt werden.By the method according to the invention, by which the described It is possible to use a high-quality electrolyte iron obtained by a simple electrolysis process, d. i.e., those contained in the anode Copper component is used as an impurity, creating the beneficial effect increasing the solubility of the anode is achieved, so that the generated sludge Assumes a laminar shape and at the anode with ample porosity for passage of the electrolyte adheres, but with a suitable strength so that it does not falls off easily. The electrolysis can therefore take a very long time favorable conditions when using pig iron or naturally high carbon Steel to be continued.
Um das genaue Wesen der Erfindung noch ausführlicher zu erläutern, werden nachfolgend einige Beispiele mit näheren Einzelheiten der jeweiligen Bedingungen gegeben.In order to explain the exact nature of the invention in more detail, Below are some examples with further details of the respective conditions given.
Beispiel 1 Die Elektrolyse wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt.Example 1 Electrolysis was carried out under the following conditions.
Zusammensetzung (Gewichtsprozent, wenn nicht anders angegeben) der Anode: 1,53 C, 0,25 P, 0,39 S, 2,22 Si, 0,74 Mn, 2,55 Cu, 233 (g/t) Ag, - Au, 0,055 In, 91,3 Fe. Elektrolyt: Mohrsche Salzlösung (Fe S04 - (NH4)2 S04 - 6 H20); Fe-Konzentration 51,1 g/l; pH-Wert 3,0 bis 5,4. Stromdichte: 1,25 A/dm2.Composition (percent by weight, unless otherwise stated) of the anode: 1.53 C, 0.25 P, 0.39 S, 2.22 Si, 0.74 Mn, 2.55 Cu, 233 (g / t) Ag, - Au, 0.055 In, 91.3 Fe. Electrolyte: Mohr's salt solution (Fe SO4 - (NH4) 2 SO4 - 6 H20); Fe concentration 51.1 g / l; pH 3.0 to 5.4. Current density: 1.25 A / dm2.
Temperatur des Elektrolyten: 60°C.Electrolyte temperature: 60 ° C.
Dauer der Elektrolyse: 23 Tage.Electrolysis duration: 23 days.
Abstand zwischen den Elektroden: 50 mm zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Anode und der Kathode. Elektrolysespann ung 0,8 bis 0,83 V.Distance between electrodes: 50 mm between the opposing electrodes Areas of the anode and the cathode. Electrolysis voltage 0.8 to 0.83 V.
Die erhaltenen Zusammensetzungen (Gewichtsprozent, wenn nicht anders
angegeben) des Elektrolyteisenproduktes und des Schlammes waren wie folgt:
Temperatur des Elektrolyten: 60°C.Electrolyte temperature: 60 ° C.
Dauer der Elektrolyse: 26 Tage.Electrolysis duration: 26 days.
Abstand zwischen den Elektroden: 60 mm zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Anode und der Kathode. Elektrolysespannung: 1,0 bis 1,2 V.Distance between electrodes: 60 mm between those facing each other Areas of the anode and the cathode. Electrolysis voltage: 1.0 to 1.2 V.
Die erhaltenen Zusammensetzungen (Gewichtsprozent, wenn nicht anders
angegeben) des Elektrolyteisenproduktes und des Schlammes waren wie folgt:
Aus den vorangehenden Beispielen ergibt sich, daß durch Elektrolyse
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren von Eisen, das 0,5 °/o oder mehr Kupfer enthält,
wie beschrieben, leicht Elektrolyteisen hergestellt und Kupfer, Gold, Silber und
andere Stoffe gleichzeitig abgetrennt und gewonnen werden können, wobei hervorragende
Ergebnisse besonders im Falle eines Kupfergehaltes von 1,1 bis 2,5°/o erhalten wurden.
Beispiel 3 Zum Vergleich mit den vorangehenden Beispielen wurde eine Elektrolyse
von Kohlenstoffstahl unter den gleichen Bedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse
waren wie in der nachfolgenden Tabelle angegeben und beschrieben (Angaben in Gewichtsprozent,
wenn nicht anders angegeben).
Nach einer Elektrolyse von 5 Tagen betrug die an der Anode haftende Schlammenge nur 420/0 der gebildeten Gesamtmenge, während 580/, des Schlammes abfiel oder eine Suspension im Elektrolysetank bildete. Außerdem nahm die Trübung des Elektrolyten mit der Zeit zu.After 5 days of electrolysis, the amount of sludge adhering to the anode was only 420/0 of the total amount formed, while 580 % of the sludge fell off or formed a suspension in the electrolysis tank. In addition, the opacity of the electrolyte increased over time.
Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine Anzahl Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Elektrolyteisen durch Raffinationselektrolyse hat. Die wichtigsten vorteilhaften Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich wie folgt zusammenfassen: 1. Die Auflösung der Anode ist gleichmäßig und die Abtragungsgeschwindigkeit ist gering.From the foregoing it can be seen that the method according to the invention a number of advantages over the traditional method of making electrolyte iron by refining electrolysis. The main advantageous features of the invention Procedure can be summarized as follows: 1. The dissolution of the anode is uniform and the removal rate is low.
2. Es erfolgt kein Spannungsanstieg durch die zunehmende Dicke der Schlammschicht.2. There is no increase in voltage due to the increasing thickness of the Mud layer.
3. Da die Löslichkeit der Anode hoch ist, findet fast keine Oxydation des Elektrolyten statt.3. Since the solubility of the anode is high, there is almost no oxidation of the electrolyte instead.
4. Der Vorgang bei der Rückgewinnung des Schlammes ist einfach.4. The process of recovering the sludge is simple.
5. Es erfolgt kein Abfallen des Schlammes unter Bildung einer Suspension im Elektrolyten, so daß Maßnahmen, wie eine Destillation des Elektrolyten zum Entfernen der Suspension oder die Verwendung einer Membran zur Dialyse, nicht erforderlich sind.5. The sludge does not fall off with the formation of a suspension in the electrolyte, so that measures such as distillation of the electrolyte to remove it suspension or the use of a membrane for dialysis is not required are.
6. Es findet keine Verunreinigung des Elektrolyteisens durch freien pulverigen Schlamm statt, der durch gewöhnliches elektrolytisches Raffinieren aus Flußstahl gebildet wird.6. There is no contamination of the electrolyte iron by free powdery sludge instead, which is made up by ordinary electrolytic refining Mild steel is formed.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1164677X | 1961-07-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1164677B true DE1164677B (en) | 1964-03-05 |
Family
ID=14687811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DET21887A Pending DE1164677B (en) | 1961-07-15 | 1962-03-31 | Process for the production of electrolyte iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1164677B (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2626895A (en) * | 1944-11-17 | 1953-01-27 | Fansteel Metallurgical Corp | Electrolytic production of iron |
-
1962
- 1962-03-31 DE DET21887A patent/DE1164677B/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2626895A (en) * | 1944-11-17 | 1953-01-27 | Fansteel Metallurgical Corp | Electrolytic production of iron |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2231595B2 (en) | Process for the purification of zinc sulphate solutions resulting from the leaching of zinc ores | |
DE1952988C3 (en) | Process for the electrochemical extraction of gallium from bauxite ores | |
DE2435206A1 (en) | PROCESS FOR ELECTROLYTIC EXTRACTION OF COPPER FROM SOLIDS CONTAINING COPPER | |
EP0721017B1 (en) | Process for preparing pure solutions of tungsten and molybdenum | |
DE3508360C2 (en) | ||
DE1164677B (en) | Process for the production of electrolyte iron | |
DE1816608B2 (en) | Process for removing contaminants from a solution of zinc to be wet refined | |
DE2837266C2 (en) | Process for separating arsenic or arsenic and antimony and / or bismuth from sulfuric acid solutions | |
DE2232903A1 (en) | TITANIUM ELECTRODES FOR COPPER REFINING | |
DE677081C (en) | Anodes for the electrolytic production of zinc coatings and processes for the production of the anodes | |
DE3104578A1 (en) | Process for removing metals from metal salt solutions | |
DE679931C (en) | Process for the removal of non-ferrous heavy metals from objects made of iron coated with them | |
DE906449C (en) | Process for processing nickel-copper stone | |
EP0951573B1 (en) | Method for extracting non-ferrous metals such as zinc by electrolysis and by adding substances containing phosphor | |
DE2718819C2 (en) | Process and device for the production of extremely fine metal and metal oxide powder | |
DE650191C (en) | Process for the electrolytic cleaning of workpieces made of steel and iron | |
DE2953689C2 (en) | Process for the electrolytic deposition of gallium or gallium and vanadium from alkaline solutions that arise in the production of alumina | |
DE356166C (en) | Process for the electrolytic extraction of zinc from ores and other zinc-containing raw materials | |
DE812722C (en) | Process for the electrolytic refining of zinc | |
DE322689C (en) | Process for the electrolytic deposition of metallic zinc from acidic salt solutions | |
DE676676C (en) | Process for the electrolytic separation of precious metal alloys | |
DE707394C (en) | Process for the processing of metallic substances | |
DE22429C (en) | Innovations in the process of obtaining metals by electrolytic means | |
DE53196C (en) | Manufacture of a copper-containing electrolyte | |
DE139068C (en) |