DE172939C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung hat ein neues Verfahren zur Darstellung von Bleiweiß zum Gegenstand. Bei diesem Verfahren kommt eine mit einem geeigneten Elektrolyten gefüllte Zelle mit einer Anode aus Blei und einer entsprechenden Kathode aus Blei, Eisen oder Kupfer zur Anwendung. Zwischen die beiden Elektroden wird ein Diaphragma gelegt, welches den Übergang von Bleiverbindungen, die

ίο in dem die Anode umgebenden Elektrolyten enthalten sind, nach der Kathode verhindert. Derjenige Teil des Elektrolyten, welcher die Kathode umgibt und der als Katholyt bezeichnet werden möge, wird zweckmäßig weder in Bewegung gesetzt, noch mit Kohlensäure gesättigt, noch in irgend einer anderen Weise behandelt, während derjenige Teil des Elektrolyten, welcher die Anode umgibt und der als Anolyt bezeichnet werden möge, in bekannter Weise vorteilhaft in heftige Bewegung versetzt und entweder dauernd oder zeitweise durch einen Zusatz von Kohlensäure regeneriert wird.

Bei der elektrolytischen Darstellung von Bleiweiß ergibt sich eine große Schwierigkeit . durch das Bestreben des Bleies, das von der Anode abgelöst wird, sich auf der Kathode in Form eines mehr oder weniger fest zusammenhängenden Körpers als Bleischwamm niederzuschlagen, der von Zeit zu Zeit abgelöst werden muß, um ein selbsttätiges Ablösen von Teilen desselben und dadurch eine Verunreinigung des erzielten Produktes zu verhindern. Dieser Niederschlag von Bleischwamm auf der Kathode bietet noch den \veiteren Nachteil, daß er einen großen Strom-

verlust zur Folge hat. Bei dem Verfahren nach vorliegender Erfindung wird ein Niederschlag von Bleischwamm vollkommen vermieden.

Die elektrolytische Herstellung von Bleiweiß erfolgte auch bisher in Zellen, die mit einem Diaphragma ausgerüstet waren, so daß sich die Anode und Kathode in getrennten, durch das Diaphragma gebildeten Kammern befanden. Hierbei wurde aber der Kathoden-Elektrolyt für die Herstellung des Bleiweißes nutzbar gemacht, indem er entweder unmittelbar der Anodenlösung zugesetzt wurde, um Blcihydroxyd niederzuschlagen, welches nachher mit Kohlensäure gesättigt wurde, oder indem der Kathoden-Elektrolyt erst mit Kohlensäure gesättigt und alsdann der Anodenlösung zugesetzt wurde, um aus dieser ein basisches kohlensaures Bleioxyd (Bleiweiß) zu fällen. In beiden Fällen bestand der Anolyt aus der Lösung eines Bleisalzes, aus der das Blei durch Zusatz der Kathodenlösung ausgeschieden wurde.

Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich nun von diesen dadurch, daß der Katholyt scheinbar keinen Anteil an der Reaktion nimmt, diese vielmehr ausschließlich auf die Anode beschränkt ist. Ferner findet sich bei dem vorliegenden Verfahren keine bestimmte Menge von Blei in dem Anolyten gelöst. Das Bleiweiß wird in der Zelle, und zwar im Anodenraüm gebildet. Es wird vorteilhaft dauernd von dem Anolyten vermittels eines Filters, einer Klärvorrichtung oder irgend eines anderen geeigneten Separators getrennt. Derjenige Teil des Anolyts, der von der Farbe

getrennt wird, kann durch Zusatz von Kohlensäure regeneriert und zu der Zelle zurückgeleitet werden; auch kann die Kohlensäure kontinuierlich dem Anolyten in der Zelle zugeführt werden. In geeigneten Zwischenräumen wird Wasser zugesetzt, um die ursprüngliche Konzentration der Lösung aufrecht zu erhalten.
Zur Ausübung des vorliegenden Verfahrens

ίο bedient man sich vorteilhaft der in beiliegenden Zeichnungen dargestellten Vorrichtung. In diesen zeigt:

Fig. ι in Seitenansicht und Schnitt eine der zur Anwendung kommenden elektrolytischen Zellen in Verbindung mit einem Klärbehälter und einer Kohlensäure - Imprägniervorrichtung.

Fig. 2 ist ein senkrechter Querschnitt durch die Zelle in ihrer Längsrichtung,

Fig. 3 ein senkrechter Querschnitt durch die Zelle in ihrer Querrichtung,

Fig. 4 ein wagerechter Querschnitt durch einen Teil der Zelle in vergrößertem Maßstabe, und zwar nach Linie IV-IV in Fig. 2, und

Fig. 5 zeigt einen Teil der Zelle in schaubildlicher Darstellung.

Die Zelle besteht im wesentlichen aus einem Behälter 1, in diesen eingebauten Anoden 2 und Kathoden 3, einem oder mehreren Diaphragmen 4 zwischen den einzelnen Elektroden und einer Pumpe 5 oder einer ähnlichen Zirkulationsvorrichtung, um den Elektrolyten in die erforderliche Bewegung zu versetzen.

Die Seiten- und Stirnwandungen 6 bezw. 7 der Zelle bestehen aus Holz und sind mit einem Bleibelag 8 versehen, während der Boden derselben aus einem aus Blei gebildeten oder mit einem Bleibelag versehenen Trog 9 besteht, in den ein zweiter Trog 10 eingebaut wird. Die beiden Tröge 9 und 10 stehen mit der Pumpe ζ in Verbindung, und zwar der eine mit der Saug- und der andere mit der Druckseite derselben (Fig. 2).

Die aus Blei bestehenden Anoden 2 werden in der Mitte der Zelle angeordnet und durch die Traversen 11 in ihrer Lage gehalten (Fig. 2 und 3). Im ,Innern der Zelle 1, und zwar an den beiden Längswänden 6 derselben, werden doppel - T - förmige Leisten 12 aus paraffmiertem Holz oder einem ähnlichen Material aufrechtstehend befestigt, und zwar gegenüber dem zwischen je zwei benachbarten Anoden 2 bestehenden Zwischenraum. In die seitlichen Nuten dieser Leisten 12 werden vertikale Wände 13 eingeschoben, diese werden ebenfalls zweckmäßig aus paraffiniertem' Holz oder einem anderen geeigneten nichtleitenden Material hergestellt, welches durch den Elektrolyten nicht angegriffen wird (Fig. 4 und 5). Die Wände 13 ruhen auf der oberen Kante des inneren Troges 10 (Fig. 3) und reichen bis zum oberen Rande der Zelle. Diese Wände teilen die Zelle in einen mittleren Raum 14, der durch den Trog 10 mit der Druckseite der Pumpe 5 in Verbindung steht, und zwei seitliche Räume 15, die durch den Trog 9 mit der Saugseite der Pumpe kommunizieren. Eine A^erbindung zwischen dem zentralen Raum 14 und den seitlichen Räumen 15 wird in gewissen Zwischenräumen durch die· über den senkrechten Leisten 12 vorgesehenen Öffnungen 16 hergestellt (Fig. 2 und 5). Wie aus Fig. S ersichtlich, sind die Wandungen 13 an ihren oberen Ecken so weit ausgeschnitten, daß die Öffnungen 16 die Breite der Leisten 12 haben. Wird nun die Pumpe 5 in Betrieb gesetzt, so wird der Elektrolyt, der das Bleiweiß in Lösung enthält, durch den Trog 10 nach oben durch den mittleren Raum 14 gedrückt, fließt durch die Öffnungen 16 in- die seitlichen Kammern 15 über und kehrt durch den Trog 9 zur Pumpe 5 zurück. An den Öffnungen 16 werden zweckmäßig einstellbare Schieber 17 angebracht, um so eine vollkommene, gleichmäßige Zirkulation durch die ganze Zelle hindurch herbeiführen zu können.

Die Diaphragmen 4 werden seitlich an ihrem unteren Rande von Leisten 18 getragen, die vorteilhaft aus paraffiniertem Holz hergestellt und auf den Wänden 13 befestigt sind, und auf den Leisten ■ 18 vermittels der Klemmleiste 19 (Fig. 2, 3, 4 und 5) befestigt. Die Diaphragmen reichen etwas über das höchste Niveau des Elektrolyten (Fig. 2 und 3), um so eine Verbindung zwischen dem Anoden- und Kathodenraüm zu verhindern. Die Kathoden werden zweckmäßig aus dünnen Platten aus Blei oder irgend einem anderen geeigneten leitenden Material hergestellt und in Nuten der Leisten 18 befestigt (Fig. 3 und 4). '

Die Pumpe 5 besteht aus dem aus den zweckmäßig aus Hartblei hergestellten Flügeln 23 gebildeten Pumpenkörper, der auf der Welle 20 befestigt ist. Die Welle 20, die vorteilhaft mit Blei belegt wird, ist in einem oberen und einem unteren Lager 21 gelagert. Ihr Antrieb erfolgt von der Schnurscheibe 22 aus. Das Pumpengehäuse wird oben mit einer Röhre 25 versehen, die die Welle 20 umgibt und mit ihrem oberen Ende über dem höchsten Niveau des Elektrolyten ausmündet, so daß eine Packung für die Welle 20 nicht nötig ist.

Die derartig ausgebildete Zelle steht mit einem Klärbehälter 28 und einer zum Imprägnieren des Elektrolyten mit Kohlensäure dienenden Vorrichtung 33 in Verbindung. Der Anolyt, der das Bleiweiß in Suspension enthält, wird an dem Boden der Zelle 1 vorteilhaft dauernd abgezogen, und zwar durch .das Rohr 26 nach dem. Rohr 39, von dem aus er

Claims (1)

1. durch die Pumpe 27 nach dem Klärbehälter 28, der bekannter Konstruktion sein kann, gedrückt wird. In dem Klärbehälter 28 ist ein Rohr 29 zentral angeordnet, welches dazu dient, ein Aufrühren der Flüssigkeit zu verhindern. Der Boden des Klärbehälters 28 ist konisch ausgebildet und mit einem Ablaufrohr 30 für den Niederschlag versehen. An seinem oberen Ende trägt der Klärbehälter 28 Überlauf rohre 31, aus denen die geklärte Flüssigkeit aus dem ringförmigen, um den Behälter 28 herumgelegten Behälter 32 gelangt. Von hier aus tritt alsdann die Flüssigkeit auf einmal oder in Teilmengen nach dem Jmprägnierapparat 33, einem Behälter, der mit einer zentral angeordneten, nach unten sich erstreckenden Scheidewand, einem Zuflußrohr 34 und einem Abflußrohr 35 sowie mit einem perforierten Rohr 36, welches unterhalb der Scheidewand mündet und zur Einführung der Kohlensäure dient, versehen ist. Das Zuflußrohr steht mit dem einen und das Abflußrohr 35.mit dem anderen der beiden durch die Scheidewand gebildeten Räume des Behälters 33 in Verbindung. Das Abflußrohr 35 kommuniziert mit dem Rohr 37, von dem aus der Anolyt durch das oder die Rohre 38 nach der oder den Zellen zurückkehrt.

   Die bei der vorliegenden Vorrichtung zur Anwendung kommenden Diaphragmen müssen derart beschaffen' sein, daß sie eine Berührung der Bleiverbindungen, die in dem Anolyten enthalten sind, mit der Kathode verhindern. Als im hervorragenden Maße geeignet erwies sich hierfür vegetabilisches Pergament oder Pergamentpapier..

   Für die Ausübung des vorliegenden Verfahrens ist die Verwendung eines ganz bestimmten Elektrolyten nicht unerläßliche Bedingung, es ist vielmehr für dasselbe wesentlich, daß der Elektrolyt eine Mischung von Salzen in Lösung enthält, von denen das eine Salz geeignet ist, an der Anode ein Lösungsmittel für Blei zu bilden, während das andere Salz unbedingt ein lösliches Karbonat oder Bikarbonat sein muß. Versuche ergaben, daß die Menge von Karbonat vorteilhaft sehr klein im Verhältnis zu der Menge des zur Anwendung kommenden lösenden Salzes genommen wird. Der Katholyt kann die gleiche anfängliche Zusammensetzung haben wie der Anolyt; er kann von Haus aus aus Wasser bestehen oder aus irgend einer anderen Lösung, die mit dem Verfahren nicht unvereinbar ist, z. B. einer solchen von Natriumhydroxyd, kohlensaurem, doppeltkohlensaurem, salzsaurem oder salpetersaurem Natron usw.''

   Als zweckmäßig für die Darstellung von Bleiweiß nach dem vorliegenden Verfahren erweist sich die Anwendung einer Lösung mit einem Gehalt von 5 Prozent Natriumacetat und 5 Prozent Natriumkarbonat als Anolyt und die Anwendung von Wasser als Katholyt, ferner eine Spannung zwischen Anode und Kathode von 2,4 Volt und eine Stromdichte von 12 Ampere pro Quadratfuß.

   Pate nt-A ν Spruch:

   Verfahren zur elektrolytischen Darstellung von Bleiweiß, dadurch gekennzeichnet, daß man den vom Kathodenraum durch ein Diaphragma getrennten Anodenraum mit einer Salzlösung, welche durch elektrolytische Zersetzung mit der Bleianode lösliche Bleisalze liefert und mit Lösungen kohlensaurer Salze, den Kathodenraum dagegen mit einem Elektrolyten, der die gleiche Zusammensetzung wie der in dem Anodenraum befindliche aufweist, oder mit Wasser beschickt, zu dem Zwecke, die Fällung der Bleisalze als Bleiweiß ausschließlich und selbsttätig im Anodenraum vor sich gehen zu lassen..

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.