DE131415C

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Publication number: DE131415C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren zur Gewinnung von Metallen aus Erzen durch Elektrolyse, bei welchem der Metallgehalt des als Anode dienenden Erzes durch Zersetzung einer als Elektrolyt dienenden Salzlösung in eine metallische Chloridlösung übergeführt wird, welche, nachdem sie durch ein- oder mehrmaliges Durchläufen der Anodenräume einer Reihe von Bädern genügend concentrirt ist, in die Kathodenräume derselben Bäderreihe gehöben wird und in dem alkalischen Elektrolyt derselben zuerst das am wenigsten elektrisch positive Metall ausscheidet und in den nachfolgenden Bädern die übrigen Metalle im Verhältnifs ihrer mehr oder weniger ausgeprägten positiv elektrischen Eigenschaften der Reihe nach abgiebt, wodurch in dem durch eine neutrale Schicht vom Elektrolyt des Kathodenraumes getrennten Anodenelektrolyt - so viel neues Metallsalz gebildet wird, wie in dem zugehörigen Kathodenelektrolyt als reines Metall ausscheidet und somit eine ununterbrochene Ergänzung des Anodenelektrolyts erzielt wird.The subject of the present invention is a process for the extraction of metals from ores by electrolysis, in which the metal content of that serving as anode Ore by the decomposition of a salt solution serving as an electrolyte into a metallic one Chloride solution is transferred, which after it has been passed through once or several times the anode spaces of a series of baths are sufficiently concentrated to fit into the cathode spaces of the same series of baths becomes, and in the alkaline electrolyte of the same, the least electrical first positive metal precipitates and in the subsequent baths the remaining metals in Ratio of their more or less pronounced positive electrical properties of the Releases one after the other, creating a neutral layer of the electrolyte in the Cathode compartment separate anode electrolyte - as much new metal salt is formed as in the associated cathode electrolyte precipitates as pure metal and thus an uninterrupted one Completion of the anode electrolyte is achieved.

Der Zweck des Verfahrens ist, die Metallgewinnung aus Kupfer- und Nickelerzen derart zu gestalten, däfs die zur Verwendung gelängenden Elektrolyten nicht nur ' unabhängig von einander hergestellt werden, sondern auch eine von einander ganz verschiedene Zusammenstellung" haben können, wodurch die Herstellung der Metallsalze aus den Erzen der Anode wesentlich vereinfacht, die Nichtmetalle als Rückstand in der Anode zurückbleiben und die Ausscheidung" der Metalle aus den Salzen an der Kathode nach einer bestimmten Reihenfolge geschehen, beliebigfortgesetzt oder unterbrochen werden kann.The purpose of the process is to extract metals from copper and nickel ores in such a way to make the electrolytes to be used not only 'independent produced by one another, but also one that is completely different from one another Compilation "can have, whereby the production of the metal salts from the ores the anode significantly simplified, the non-metals remain as residue in the anode and the precipitation "of the metals from the salts at the cathode after a certain time Sequence happen, can be continued or interrupted at will.

In der beiliegenden Zeichnung" zeigt:In the accompanying drawing "shows:

Fig. ι den Längsschnitt einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, undFig. Ι the longitudinal section of a device for performing the method, and

Fig. 2 den Längsschnitt zweier Bäder und des zwischen denselben angeordneten Regelers in gröfserem Mafsstabe.2 shows the longitudinal section of two baths and the regulator arranged between them on a larger scale.

Die Vorrichtung besteht aus einer Reihe stufenweise hinter einander angeordneter Bäder 2, 3, 4, 5 und 6. Bei dem ersten Bad 2 sind die Behälter 14 und 18 angeordnet, von welchen der Behälter 14 Salzwasser enthält, welches durch das Rohr 13 in den Anodenraum des Bades 2 übergeführt wird. In dem Anodenraum des Bades 2, sowie in allen übrigen Bädern, ist über dem Boden derselben ein gelochtes Zuleitungsrohr 7, ein Auslafsrohr 8 und ein elektrischer Leiter 9 angeordnet, der von einer Anode aus zerkleinertem Erz umgeben ist. Der Obertheil des Bades bildet den Kathodenraum;, in welchem die Kathodenplatten 12 aufgehängt sind. Beide Abtheilungen eines jeden Bades sind durch eine Zwischenwand aus einem feinkörnigen, neutralen Stoff, z. B. Sand, von einander geschieden. The device consists of a series of baths 2, 3, 4, 5 and 6, arranged one behind the other in stages. In the first bath 2 , the containers 14 and 18 are arranged, of which the container 14 contains salt water which flows through the tube 13 into the anode space of the bath 2 is transferred. In the anode compartment of the bath 2, as well as in all other baths, a perforated feed pipe 7, an outlet pipe 8 and an electrical conductor 9, which is surrounded by an anode made of crushed ore, are arranged above the bottom thereof. The upper part of the bath forms the cathode space; in which the cathode plates 12 are suspended. Both compartments of each bath are surrounded by a partition made of a fine-grained, neutral material, e.g. B. Sand, divorced from each other.

Zwischen je zwei Bädern ist einer der selbstthätigen Regeler 19,20,21 und 22 eingeschaltet, welcher den Ueberlauf beider Elektrolyten auf Grund ihrer spec. Schwere undOne of the automatic regulators 19, 20, 21 and 22 is switched on between every two baths, which the overflow of both electrolytes due to their spec. Heaviness and

die Höhe der Flüssigkeit in den Bädern regelt. Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Regeler diene die Beschreibung" des Regelers 20 zwischen den Bädern 3 und 4.regulates the level of liquid in the baths. To explain how the The description “of the regulator 20 between baths 3 and 4 is used for regulators.

Die Alkalilösung des Kathodenraumes des Bades 3 tritt durch den Schlauch 24 in den äufseren Behälter 23 und aus diesem, durch den Schlauch 25 in den Kathodenraum des nächstfolgenden Bades, während die metallische Chloricllösung des Anodenraumes 3 durch die Schläuche 28 und 29 in den Schwimmer 26 eintritt und aus diesem durch das Ueberlaufrohr 30 und die Schläuche 31 und 32 in den Anodenraum des nächstfolgenden Bades 4 tritt.The alkali solution of the cathode compartment of the bath 3 passes through the hose 24 into the Outer container 23 and from this, through the hose 25 into the cathode compartment of the the next bath, while the metallic chlorine solution of the anode compartment 3 enters through the hoses 28 and 29 in the float 26 and out of this through the Overflow pipe 30 and the hoses 31 and 32 in the anode compartment of the next one Bades 4 occurs.

Soll die Bäderreihe in Thätigkeit gesetzt werden, so füllt man die Anodenräume sämmtlicher Bäder mit einer Salzlösung und die Kathodenräume mit einer Metallchloridlösung. Wird hierauf der Stromkreis, in welchem sich diese Bäder befinden, geschlossen, so entwickelt sich in den Anodenräumen bald eine genügende Chloridlösung, welche die Beschickung der Kathodenräume mit nicht in der Bäderreihe erzeugter Chloridlösung überflüssig macht. If the row of baths is to be put into action, the anode spaces are filled all baths with a saline solution and the cathode spaces with a metal chloride solution. If the circuit in which these baths are located is then closed, so a sufficient chloride solution soon develops in the anode chambers, which the Charging the cathode spaces with chloride solution not produced in the bath row makes unnecessary.

Anstatt die Kathodenräume der Bäder mit einer Chloricllösung zu versehen, welche nicht in der Bäderreihe erzeugt wurde, kann man z. B. das Bad 2 allein in den Stromkreis einschalten und in dem Anodenraum die gewünschte Chloridlösung herstellen, welche zur Füllung der Kathodenräume der anderen Bäder nöthig ist, während welcher Zeit sich in der Kathodenabtheilung des Bades 2 Aetznatron bildet. Hat man die nöthige Menge von Chloridlösung zur Füllung der Kathodenräume der Bäder 3,4, 5 und 6 erzeugt, so schaltet man auch diese Bäder in den Stromkreis ein und alle Theile nehmen alsdann die in der Fig. 1 angedeutete Lage ein.Instead of providing the cathode spaces of the baths with a chlorine solution, which is not was generated in the bath row, you can z. B. turn on the bathroom 2 alone in the circuit and produce the desired chloride solution in the anode compartment, which for The cathode chambers of the other baths have to be filled during which time Forms caustic soda in the cathode compartment of the bath 2. You have the necessary amount generated by chloride solution to fill the cathode spaces of baths 3, 4, 5 and 6, see above one also switches these baths into the circuit and all parts then take them in Fig. 1 indicated position.

Aus A'orstehendem ist ersichtlich, dafs man, um die ganze Bäderreihe schneller in den Stromkreis einschalten zu können, auch jedes der übrigen Bäder getrennt zur Erzeugung seiner eigenen Chloridlösung benutzen kann.From the above it can be seen that one in order to be able to switch the entire row of bathrooms into the circuit more quickly, including each one the other baths can be used separately to produce its own chloride solution.

In dem Mafse, wie die Sättigung der Alkalilösung im oberen Theil des Bades 3 zunimmt, hebt sich auch der Schwimmer 26 und gleicht den Ueberlauf entsprechend der Differenz der spec. Gewichte, welche zwischen der Chloridlösung und der Alkalilösung herrscht, aus. Wenn die Chloridlösung schwerer wird, sinkt der Schwimmer und gleicht den Ausflufs der Chloridlösung auf Grund des spec. Gewichtes der im Schwimmer 26 enthaltenen Chloridlösung aus. Durch die Einstellung der Spiegel der Chlorid- und der Alkalilösungsüberläufe wird ein vollkommener und ununterbrochener Kreislauf der zwei Flüssigkeitsmengen verschiedenen spec. Gewichtes durch ein und denselben Behälter ermöglicht, ohne dafs eine Vermischung eintritt.To the same extent as the saturation of the alkali solution in the upper part of the bath 3 increases, the float 26 also rises and balances the overflow according to the Difference in spec. Weights that are between the chloride solution and the alkali solution prevails, from. When the chloride solution becomes heavier, the float sinks and compensates for the outflows of the chloride solution Reason of spec. Weight of the chloride solution contained in the float 26. By the setting of the levels of the chloride and alkali solution overflows becomes a perfect one and uninterrupted circulation of the two quantities of liquid of different spec. Weight through one and the same container made possible without mixing.

Der Ueberlauf 25 aus dem Kathodenflüssigkeitsraum des vorletzten Regelers 22 fliefst in den Behälter 33 ab, aus welchem er in das Bad 6 durch das Rohr 34 mit Hülfe einer Hebevorrichtung 35 geleitet wird. Der Ueberlauf aus dem Kathodenflüssigkeitsraum des Regelers 36 des letzten Bades 6 führt in den Behälter 37; der Ueberlauf 30 des Schwimmers steht durch das Rohr 38 mit dem Behälter 39 in Verbindung, aus welchem die Flüssigkeit durch das Rohr 40 mittelst einer Hebevorrichtung 41 in das Bad 3 oder in ein beliebiges anderes Bad zurückgeführt wird.The overflow 25 from the cathode fluid space of the penultimate controller 22 flows into the container 33, from which it flows into the bath 6 through the pipe 34 with the aid a lifting device 35 is guided. The overflow from the catholyte space the regulator 36 of the last bath 6 leads into the container 37; the overflow 30 des Float is through the pipe 38 with the container 39 in connection, from which the Liquid through the pipe 40 by means of a lifting device 41 into the bath 3 or into a any other bath is returned.

Der elektrische Strom wird den einzelnen Bädern durch Verbindung des positiven Poles der Stromquelle mit dem elektrischen Leiter 9 des Bades 2 zugeführt, geht über die Kathodenplatten 12 desselben Bades,nach der Anode des folgenden Bades und so fort, bis er von der Kathode des Bades 6 durch den Leitungsdraht 43 zur Stromcjuelle zurückkehrt. The electric current is supplied to the individual baths by connecting the positive pole the power source supplied to the electrical conductor 9 of the bath 2, goes over the Cathode plates 12 of the same bath, after the anode of the following bath and so on, up to it returns from the cathode of bath 6 through lead wire 43 to the power source.

Der Behälter 14 enthält Salzwasser von etwa 2O° B. und versieht das Bad 2 mit .Salzwasser, bis dieses durch den Regeler 19 und das Ausflufsrohr 25 in den Behälter 15 übertritt. Man schaltet dann den elektrischen Strom ein, worauf sich in der Anodenmasse Chlor entwickelt, während sich an den Kathoden Aetznatron bildet. Hiernach läfst man eine entsprechende Menge Salzwasser aus dem Behälter 18 in den Kathodenrauni des Bades 2 fliefsen und darin kreisen, indem, man die Hebevorrichtung 17 arbeiten läfst. Während dieser Zeit bildet sich in dem Anodenraum eine Chloridlösung, welche das Bad 2 durch den Schlauch 29 verläist und durch den Schlauch 32 zur Anode des Bades 3 gelangt u. s. f. durch die Regeler 20, 21 und 22 und durch die Anodenräume der Bäder 4, 5 und 6 bis in den Behälter 39. Die Hebevorrichtung 41 führt die Metallchloridlösung, welche vorher angesäuert wurde, aus dem Behälter 39 durch das Rohr 40 in den Kathodenraum des Bades 3 über. Die Bäder 3,4, 5 und 6 wurden inzwischen entweder mit Salzwasser oder mit einer Metallsalzlösung früherer Verfahren gefüllt. Der elektrische Strom wird jetzt zwischen den Polen 42 und 43 geschlossen, so dafs sich die ganze Reihe der Bäder in einem Stromkreis befindet, und das am, wenigsten positive Metall der Lösung, die vom Behälter 39 kommt, auf der Kathode des Bades 3 niedergeschlagen wird. Die Zufuhr des Kathodenelektrolyts von dem Behälter 39 ist so geregelt, dafs dem Elektrolyt des erwähnten Bades 3 alles Metall dieser Art, in diesem Falle Silber, entzogen wird. Aus demThe container 14 contains salt water of about 20 ° B. and provides the bath 2 with .Salt water until it passes through the regulator 19 and the outflow pipe 25 into the container 15 transgresses. The electrical current is then switched on, whereupon it is in the anode mass Chlorine develops while caustic soda is formed on the cathodes. After that you run a corresponding amount of salt water from the container 18 in the Kathodenrauni des Bath 2 flow and circulate in it by making the lifting device 17 work. While During this time, a chloride solution forms in the anode space, which leaves the bath 2 through the hose 29 and through the Hose 32 to the anode of bath 3 passes through regulators 20, 21 and 22 and so on through the anode spaces of the baths 4, 5 and 6 to the container 39. The lifting device 41 carries out the metal chloride solution, which has been acidified beforehand, from the container 39 the tube 40 into the cathode compartment of the bath 3 over. Baths 3, 4, 5 and 6 have now been made filled either with salt water or with a metal salt solution of previous methods. The electric current is now closed between poles 42 and 43, so that the whole series of baths is in one Circuit, and the least positive metal of the solution, coming from the container 39 comes, is deposited on the cathode of bath 3. The supply of the cathode electrolyte from the container 39 is so regulated that all metal of this kind is in the electrolyte of the bath 3 mentioned Trap silver, is withdrawn. From the

Kathodenraum des Bades 3 flieist der Elektrolyt durch den Regeler 30 in den Kathodenraum des Bades 4. Hier wird das nächst positive Metall, im vorliegenden Fall Kupfer, niedergeschlagen und der Elektrolyt flieist wieder durch den Regeler 21 in das Bad 5 oder in so viel andere Bäder ab, wie nöthig sind, um alles Kupfer zu entfernen, worauf man den Elektrolyt durch den Regeler 22 in den Behälter 33 abflieisen läfst, wo er mit Oxydationsmitteln und kohlensaurem Kalk behandelt wird, um das darin enthaltene Eisen zu entfernen. Nach der Entfernung des Eisens wird der Elektrolyt mittelst der Vorrichtung 35 durch das Rohr 34 in den. Kathodenraum des Bades 6 übergeführt, in welchem das Nickel auf der Kathode niedergeschlagen wird. Aus diesem Bade tritt der Elektrolyt in den Kathodenraum so vieler Bäder, wie zur vollständigen Ausscheidung des Nickels nothwendig sind, und tritt endlich durch den Regelei" 36 des letzten Bades der Reihe in den Behälter 37 über, aus welchem der jetzt von allen Metallen befreite Elektrolyt dem Behälter 14 oder den Anoden der ganzen Bäderreihe zugeführt werden kann. Sollte der Elektrolyt noch nach der Entfernung des Kupfers, Eisens oder Nickels genügend Kobalt oder andere Metalle enthalten, die noch positiver sind wie Nickel, so können dieselben in ähnlicher Weise entfernt werden wie das Kupfer und Nickel, in einer weiteren Anzahl von Bädern, auch können mehrere Bäder wie Bad 2 zur Chloridbildung vorgesehen werden.The electrolyte flows into the cathode compartment of the bath 3 through the controller 30 into the cathode compartment of the bath 4. Here the next positive metal, in the present case copper, precipitated and the electrolyte flows again through the regulator 21 into the bath 5 or in as many other baths as are necessary to remove all the copper, whereupon the electrolyte is drained by the regulator 22 into the container 33, where it is with Oxidizing agents and carbonate of lime is treated to remove the iron it contains to remove. After the iron has been removed, the electrolyte is released by means of the device 35 through the tube 34 into the. Cathode chamber of the bath 6 transferred, in which the nickel is deposited on the cathode will. From this bath, the electrolyte enters the cathode compartment of as many baths as are necessary for the complete elimination of the nickel, and finally occurs through the Control 36 of the last bath of the series into the container 37, from which the now from electrolyte freed all metals from the container 14 or the anodes of the entire series of baths can be fed. Should the electrolyte still be sufficient after removing the copper, iron or nickel Contain cobalt or other metals that are even more positive than nickel, so can the same in a manner similar to how the copper and nickel are removed, in a further number of baths, several baths such as bath 2 can be provided for the formation of chloride.

Claims

Patent claim:

Process for electrolytic metal extraction from ores, characterized in that that the metal salt solution forming in the anode space of a decomposition tank for the purpose of saturation as possible passes through a series of similar containers and is then passed into the cathode compartment of the first container, there the least electrically positive metal to be deposited, while in the subsequent baths the electrically more positive metals in proportion to their more or less pronounced positive electrical Properties fail one after the other, whereby in that by a neutral Layer of anode electrolyte separated from the electrolyte of the cathode compartment so much new Metal salt is formed, as shown in the associated cathode electrolvt as pure metal separates, and thus achieves an uninterrupted redesign of an anode electrolyte will.

1 sheet of drawings.