DE1767130C - Aufbereitungsanlage zur Aufbereitung des aus der Elektrolysezelle ausströmenden Quecksilberamalgams - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Iysezeüe und mit einem mit der Aufbereitungsanlage

für die Alkalisalz-Elektrolyse mit Hilfe von Queck- und der Elektrolysezelle verbundenen Rückführ-

silberkathoden. kanal, durch den das aufbereitete Quecksilber zu-

Im allgemeinen wird das im Quecksilber eines sammen mit Waschwasser zur Elektrolysezelle gu-Elektrolysebades gebildete Natriumamalgam vom 5 leitet wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß im Elektrolyten und von Verunreinigungen getrennt Rückführkanal ein Überlauf vorgesehen ist, über und anschließend in einer Aufbereitungsanlage auf- den ein Teil des Quecksilbers zusammen mit dem bereitet, von der dabei entstehenden Natronlauge Waschwasser und der Quecksilberemulsion abströmt, getrennt, mit Wasser gewaschen und mittels einer und daß der Überlauf in eine mit der Aufbereitungs-Pumpe zum Elektrolysebad zurückgepumpt. Hierzu io ablage verbundene Hilfsleitung mündet, durch die ist aus der österreichischen Patentschrift 167 834 das über den Überlauf abströmende Quecksilber eine Vorrichtung bekannt, bei der das aus der Auf- zusammen mit der Quecksilberemulsion und dem bereiiungsanlage austretende Amalgam von einer Waschwasser zur Aufbereitungsanlage zurückgeführt Verzweigungsste'.le ab in regelbarem Verhältnis zum wird.

Teil in die Zelle, zum Teil in einem zweiten Kreis- 10 Die Erfindung wird nun an Hand der Abbildungen

lauf unmittelbar in die Aufbereitungsanlage zurück- näher beschrieben.

geführt wird. Bei derartigen Verfahren wird ein Tdi F i g. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine

des in der Aufbereitungsanlage wiedergewonnenen Elektrolyseanlage nach der Erfindung;

Quecksilbers durch die Rührung der Pumpe in F i g. 2 zeigt teils perspektivisch, teils geschnitten,

winzige Partikelchen zerlegt und mit Wasser und/oder ao den in der F i g. 1 mit // bezeichneten Abschnitt der

Verunreinigungen wie Graphitpulver vermischt, das Elektrolyseanlage;

durch Zersetzung des zur Aufbereitung in der Auf- F i g. 3 und 4 zeigen schematisch Draufsichten auf

bereitimgsanlage verwendeten granulären Graphits weitere Ausführungsbeispiele nach der Erfindung;

entsteht. Hierdurch bildet sich eine butterähnliche F i g. 5 zeigt teils perspektivisch, teils geschnitten

Emulsion, die auf der Quecksilberoberfläche 25 den in der F i g. 4 mit V bezeichneten Abschnitt der

schwimmt. Elektrolyseanlage.

Diese butterähnliche Emulsion wird wie auch Das in der F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel

diejenige butterähnliche Emulsion, die im Elektro- einer Elektrolyseanlage enthält eine Elektrolysezelle 1

lysebad durch Vermischung des Amalgams mit Ver- mit einer Eintrittskammer 2 und einer Austritts-

unreinigungen, wie Magnesiumsalzen oder Calcium- 30 kammer 3. Das durch diese Kammern beförderte

salzen, die sich im Elektrolyten befinden, oder mit und in ihnen in Natriumamalgam umgewandelte

von der Graphitanode abgelösten Graphitteilchen Quecksilber strömt durch eine Prallplatte 4 für das

entsteht, gewöhnlich mit »Quecksilberbutter« be- Gas und eine Prallwand 5 fü,. das Quecksilber,

zeichnet. In der nachfolgenden Beschreibung werden wodurch es vom Elektrolyten und der Amalgam-

uiese beiden Eniuisiorisarten jedoch unterschieden, 35 butter getrennt wird, und wird anschließend durch

und zwar wird die zuerst erwähnte Emulsion mit einen Kanal 6 in eine Aufbereitungsanlage 7 geleitet,

»Quecksilberemulsion« und die zuletzt erwähnte in welcher es unter Bildung von Natronlauge und

Emulsion mit »Amalgambutter« bezeichnet Quecksilber aufbereitet wird.

Wenn die Quecksilberemulsion in die Elektrolyse- Das aufbereitete Quecksilber strömt dann durch zelle einströmt, dann wird sie in Amalgambutter 40 eine Leitung 8 ab und wird mit Hilfe einer Pumpe 9 umgewandelt, wodurch sich verschiedene schädliche in einen Rückführkanal 11 gepumpt, in welchem es Einflüsse auf die Elektrolyse ergeben. Beispielsweise mit Wasser gewaschen wird, welches durch einen nimmt die Stromausbeute ab und wird Wasserstoff Einlaß 10 zugeleitet wird. Anschließend wird mittels erzeugt. Zur Vermeidung dieser schädlichen Einflüsse einer vom Quecksilber zu unterströmenden Prallhat man daher bisher stromaufwärts von der Elek- 45 phtte 12 das Quecksilber abgetrennt, welches dann trolysezelle eine vom Quecksilber zu unlerströmendc durch eine Zuführleitung 13 in die Elektrolysezelle 1 Prallplatte gestellt, unter der nur das Quecksilber zurückströmt.

zur Elektrolysezelle durchströmen soll, während die Gemäß der Erfindung ist eine Hilfsleitung 15 auf der stromaufwärts liegenden Seite der Prallplatte vorgesehen, die über einen Überlauf 14 mit dem gestaute Quecksilberemulsion von Zeit zu Zeit ab- 50 Rückführkanal 11 verbunden ist. Über diesen Übergeschöpft wird. lauf 14 (Fig. 2) strömt die Quecksilberemulsion 17,

Durch diese Maßnahme ist nicht nur ein weiterer die sonst stromaufwärts vor der Prallplatte 12 ge-

Arbeitsgang, nämlich das Abschöpfen der Queck- staut würde, zusammen mit dem Waschwasser 18

siiberemulsion, erforderlich, sondern auch ein Nach- und kleinen Mengen an Quecksilber 16 in die Hilfs-

teil bedingt, der sich kaum ausschalten läßt. Es 55 leitung 15 und von dort in den Kanal 6, von wo es

läßt sich nämlich nicht vermeiden, daß ein Teil der zurück in die Aufbereitungsanlage 7 befördert wird.

Quecksilberemulsion, die sich an der Prallplatte Erfindungsgemäß wird somit ein Arbeitsschritt

ansammelt, von dem unter der Prallplatte durch- eingespart, denn es ist nicht mehr notwendig, die

strömenden Quecksilberstrom mitgerissen wird und gestaute Qüecksilberemulsion abzuschöpfen. Außer-

in die Elektrolysezelle gelangt, wo er sich mit dem 60 dem geht kein Quecksilber verloren, wie es unweiger-

Flcktrolyten vermischt. lieh der Fall wäre, wenn die Quecksilberemulsion

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, abgeschöpft werden müßte.

cine verbesserte Vorrichtung für die Alkalisalz- Ein weiteres Merkmal dieser Trennvorrichtung Elektrolyse vorzuschlagen, durch welche die oben- besteht darin, daß durch das dauernde Abströmen gcinnnten Nachteile vermieden werden können, 65 eines Teils des Quecksilbers 16, der Quecksilber-Gegenstand der Erfindung ist eine Aufbereltungs- emulsion 17 und des Waschwassers 18 über den anlage zur Aufbereitung des aus der Elektrolysezelle Überlauf 14 der nahe der Oberfläche befindliche ausströmenden Quecksilberamalgams mit Elektrr Teil des Quecksilbers bevorzugt in Richtung des

Überlaufs 14 strömt. Hierdurch wird verhindert, daß Stoffen zusammengeführt wird, die aus einer Hilfs-

die auf dem Quecksilber schwimmende Quecksilber- leitung 31 in den Kanal 24 einströmen und zusam-

emulsion und das Waschwasser von dem unter der men mit dem Quecksilberamalgam zur Au'tbLsrei-

Prallplatte 12 durchströmenden Quecksilber mit- tungsanlage 25 gelangen. Die sich stromaufwärts von

gerissen werden, was sonst auf Grund der Saug- 5 der Prallplatte 23 ansammelnde Quecksilberbutter

wirkung der Fall wäre. Die Abtrennung des Queck- und anderen Stoffe werden auf geeignete Weise

silbers ist noch vollkommener, wenn man die Prall- entfernt.

platte derart konstruiert, daß sie ein Teil der Seiten- Das die Aufbereitungsanlage 25 verlassende

wand des Rückführkanals 11 ist und daher parallel Quecksilber wird mittels einer Pumpe 26 zusammen

oder nahezu parallel zur Strömungsrichtung des io mit dem durch einen Einlaß 27 zugeführten Wasch-

Quecksilbers liegt. Eine solche Ausführungsform ist wasser in einen Rückführkanal 28 gepumpt, dessen

in der F i g. 3 dargestellt. Seitenwand teilweise als Prallplatte 29 ausgebildet

Die Quecksilberemulsion muß bei den erfindungs- ist, die vom Quecksilber unterströmt wird,
gemäßen Ausführungsbeispielen nicht abgeschöpft Am stromabwärts gelegenen Ende des Rückführwerden; denn da die Quecksilberemulsion eine ge- 15 kanals 28 ist ein Überlauf 30 vorgesehen. Die über ringere Viskosität als Amalgambutter aufweist, den Überlauf abströmenden Stoffe gelangen in das welche Metallsalze wie Magnesiumr ilze und CaI- stromaufwärts gelegene Ende der Hilfsleitung 31. ciumsalze enthält, kann sie Teile der Aufbereitungs- Der größte Teil des durch den Rückführkanal 28 anlage nicht verstopfen, wenn sie in diese eingeführt strömenden Quecksilbers strömt unter der Prallplatte vird. Da sich außerdem Quecksilber relativ leicht 20 29 hindurch in eine Zuführleitung 32 und von dort aus der Quecksilberemulsion abscheidet, wird nahezu zurück in die Elektrolysezelle 21. Bei diesem Trenn-Jie gesamte Quecksilberemnlsion während ihres Vorgang strömt kontinuierlich ein kleiner Teil des Durchgangs durch die Aufbereitungsanlage ge- Quecksilbers zusammen mit Quecksilberemulsion krochen. und Waschwasser über den Überlauf 30 ab. Das

In der Quecksilberemulsion befindliche Verunrei- 35 durch den Rückführkanal 28 strömende Quecksilber

nigungen wie Graphitteilchen können abgetrenn* und hat bei der Ankunft am Überlauf 30 eine hohe

usammen mit der in der Aufbereitungsanlage ge- kinetische Energie, während das nahe der oberen

bildeten Natronlauge entfernt werden. Oberfläche befindliche Quecksilber, das über den

Da die Quecksilberemulsion ferner in der oben Überlauf 30 abströmt, seine Energie beibehält. Selbst

beschriebenen Weise durch die erfindungsgemäße 30 wenn der Hauptteil des Quecksilbers unter der Prall-

Hilfsleitung 15 umgewälzt wird, besteht kein Anlaß platte 29 mit hoher Strömungsgeschwindigkeit durch-

ZU Schwierigkeiten, die durch eine zunehmende strömt, bleibt somit der nahe der Oberfläche befind-

Bildung von Quecksilberemulsion innerhalb der liehe Teil hierdurch beeinflußt, d. h., er wird nicht

Oiiecks^:\berpumpe auftreten könnten. Außerdem ist unter die Prallplatte 29 gesaugt und mitgerissen,

es möglich, durch Verwendung einer Hochgeschwin- ?s Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1

;ligkeitspumpe die sich in der Pumpe ansammelnde bis 3 wird das mittels der Pumpe 9 bzw. 26 durch

Menge an Quecksilber zu verringern. den Rückführkanal 11 bzw, 28 gepumpte Queck-

Ein weiterer Votteil der erfindungsgemäßen Vor- silber mit Hilfe einer Prallplatte 12 bzw. 29 abrichtung besteht schließlich darin, daß sämtliches getrennt und erst nach dem Durchgang durch eine Waschwasser zur Aufbereitungsanlage zurückgeführt 40 Zuführleitung 13 bzw. 32, die sich außerhalb der und als Aufbereitungswasser für das Amalgam ver- Elektrolysezelle befindet, in die Elektrolysezelle einwendet wird, wodurch eine hohe Aufbereitungs- geleitet. Es läßt sich jedoch auch ein Leitungssystem geschwindigkeit für die Natronlauge erzielt wird, verwenden, bei dem ein Teil des Strömungsweges

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit der des Quecksilbers auf der Förderseite der Pumpe F i g. 1 an einem Ausführungsbeispiel beschrieben 45 gleichzeitig als Zuführleitung zur Elektrolysezelle ist, bei dem die Elektrolysezelle 1 zwei Kammern 2 dient. Dieser Teil kann sich an der Eingangsseite und 3 für das Quecksilber (Hin- und Rückstrom) der Elektrolysezelle befinden und mit der F.lektrosowie eine Hilfsleitung 15 aufweist, die zum Kanal 6 lysezelle durch eine gemeinsame, als Prallplatte aus-/urückführt, ist die Erfindung nicht auf ein der- gebildete Wand strömungsmäßig in Verbindung artiges Strömungssystem für das Quecksilber be- 50 stehen, in welcher im unteren Abschnitt ein oder schränkt. Vielmehr läßt sich die Erfindung auf viele mehrere getrennte öffnungen zum Durchfluß des verschiedenartige Elektrolysezcllen anwenden, z. B. Quecksilbc-s vorgesehen sind, während sich der auf eine Elektrolysezelle, die nur in einer Richtung Überlauf und die Hilfsleitung am stromabwärts durchströmt wird, oder auf die in der F i g. 3 dar- gelegenen Ende dieser Zuführleitung befinden. Ein gestellte lange und flache Elektrolysezelle, die in 55 Beispiel für ein derartiges Strömungssystem ist in Querrichtung durchströmt wird. Außerdem kann die den Fig. 4 und 5 dargestellt.
Hilfsleitung direkt mit der Aufbereitungsanlage ver- Das in einer Elektrolysezelle 51 gebildete Queckbunden sein. silberamalgam strömt hierbei durch eine Auslaß-

Bei dem in der F i g. 3 dargestellten Ausführungs- öffnung 52 in einen Kanal 53, wird mit Hilfe einer beispiel wird das Quecksilber, nachdem es in Pfeil- 60 Prallplatte 54 vom Elektrolyten und der Amalgamrichtung durch eine Elektrolysezelle 'M geströmt und butter befreit und wird durch einen Kanal 55 in in Amalgam umgewandelt worden ist, durch einen eine Aufbereitungsanlage 56 geleitet. Das die AufKanal 22 aus der Elektrolysezelle zu einer unter- bereiturigsanlage verlassende Quecksilber wird mitströmten Prallplatte 23 geleitet und dort vom Elek- tels einer Pumpe 58 zusammen mit Waschwasser, trolyten und der Quecksilberbutter getrennt. Das 65 das durch einen Einlaß 57 zuströmt, in einen Riickhierbei abgespaltene Quecksilberaimalgam strömt führksnal 59 gepumpt, der am stromabwärts gedann durch einen Kanal 24, in welchem es mit legenen Ende eii/en Abschnitt 60 aufweist, der, wie Waschwasser. Quecksilberemulsion und anderen oben erwähnt, einen Teil der Zuführleitung bildet.

Der Abschnitt 60 grenzt parallel, an die Eingangsseitc der Elektrolysezelle 51 und hat mit dieser eine gemeinsame Wand 61, in deren unterem-Teil eine große Anzahl von öffnungen 62 ausgebildet sind, die zum Abtrennen des Quecksilbers dienen und durch die der Abschnitt 60 mit dem Innenraum der Elektrolysezelle 51 strömungsmäßig verbunden ist. Der größte Teil des durch den Abschnitt 60 zugeführten Quecksilbers strömt durch diese Öffnungen 62 in die Elektrolysezelle 51.

Am stromabwärts gelegenen Ende des Abschnitts 60 ist ein quer angeordneter Überlauf 63 vorgesehen, über den ein kleiner Teil des in den Abschnitt 60 gelangenden Quecksilbers zusammen mit der auf ihm schwimmenden Quecksilberemulsion und dem »5 Waschwasser in eine Kammer 64 und von dort durch eine Hilfsleitung 65 direkt in die Aufbereitungsanlage 56 geleitet wird.

Claims (2)

Patentansprüche: ao

1. Aufbereitungsanlage zur Aufbereitung des aus der Elektrolysezelle ausströmenden Quecksilberamalgams mit Elektrolysezelle und einem mit der Aufbereitungsanlage und der Elektrolysezelle verbundenen Rückführkanal, durch den das aufbereitete Quecksilber zusammen mit Waschwasser zur Elektrolysezelle geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Rückführkanal (11, 2*1, 59) ein Überlauf (14, 30, 63) vorgesehen ist, über den ein Teil des Quecksilbers zusammen mit dem Waschwasser und der Quecksilberemulsion abströmt, und daß der Überlauf in eine mit der Aufbereitungsanlage (7, 25, 56) verbundene Hilfsleitung (15, 31, 65) mündet, durch die das über den Überlauf abströmende Quecksilber zusammen mit der Quecksilberemulsion und dem Waschwasser zur Aufbereitungsanlage zurückgeführt wird.

2. Aufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsleitung (IS, 31) in einen mit der Aufbereitungsanlage verbundenen Kanal (6,24) mündet, durch den das Quecksilberamalgam aus der Elektrolysezelle (1, Zi) in die Aufbereitungsanlage strömt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen