DE1900055B2

DE1900055B2 - Verfahren zur kontinuierlichen abscheidung von technisch bleifreiem kupfer

Info

Publication number: DE1900055B2
Application number: DE19691900055
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. 6800 Mannheim Müller
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1969-01-02
Filing date: 1969-01-02
Publication date: 1971-12-02
Also published as: DE1900055A1

Description

I 900 055 7

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur konti- Per Katholyt wird im Kreislauf geführt und ent-

nuierlichen Abscheidung von technisch bleifreiem sprechend der Verarmung d^ßs Kathoiyten an Kupfer

Kupfer, insbesondere in Pulverform, aus salzsauren eine adäquate Menge einer an Kupfer reicheren Lö-

bleihaltigen Kupferlösungen, welche nach in bezug sung eindosiert,

auf Kupfer unedlere Metallionen enthalten können. 5 Das Verfahren kann praktisch so durchgeführt vver-

Bei der Verhüttung von Messing und Messingrück- den, daß der stark salzsäurehaltige Kupfer enthaltende

laufmaterialien, wie z. B. Drehspänen, entstehen Mes- Elektrolyt als Katholyt einer Diaphragmazelle zu-

singaschen in Form von Kugelmühlenstäuben oder geführt wird, wo er an Kupfer verarmt, durch das

Kollergangschlämmen, die nur noch naßchemisch auf- Diaphragma als schwach kupferhaltiger Anolyt dringt

bereitet werden können. Dabei werden diese Rück- io und dann zur Auflösung des zinkhaltigen Anteils der

stände mit Säuren behandelt, wobei entweder der Messingasche verwendet wird. Der dabei entstehende

zinkoxydische Hauptanteil abgetrennt wird und ein stark kupferhaltige I.ösungsrückstand wird gesondert

Kupfer-Messing-Konzentrat verbleibt oder aber alle aufgelöst und diese kupferreiche Lösung zusammen

Metallanteile gelöst und anschließend chemisch ge- mit Salzsäure als Einspeisungslösung dem Kathoden-

trennt werden. 15 raum der Elektrolysenzelle zugeführt. Diese Lösung

Bei der Wiedergewinnung des Kupfers stören die wird entsprechend der Verarmung des Elektrolyten an

im Messing enthaltenen Legierungsbestandteile und Kupfer laufend neu zudosiert.

Verunreinigungen, insbesondere das Blei. Der vor- Es gelingt auf diese Weise, ein Kupferpulver mit

liegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, weniger als 0,01 Gewichtsprozent Blei zu erhalten. Die

ein Verfahren zu schaffen, das es gestattet, aus blei- 10 Anwesenheit von Zink, Nickel sowie anderen Iegierungs-

haltigen, stark salzsauren Kupferlösungen, wie sie z. B. üblichen Beimengungen hat hierauf keinen Einfluß,

beim Auflösen von Messingaschen, Kollergangschläm- Es hat sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn

men oder anderen Rückständen entstehen, das Kupfer man einen Elektrolyt mit 150 bis 250 g/l, vorzugsweise

in möglichst bleiarmer Form wiederzugewinnen. 200 bis 220 g/I, Salzsäure verwendet. Zur Erhöhung der

Aus der schweizerischen Patentschrift 274 307 ist 25 Stromausbeute ist. das Kupfer in der einzudosierenden

ein Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Lösung vorzugsweise einwertig enthalten. Besonders

Kupfer in Pulverform bekannt, welches dadurch ge- bevorzugt ist die Elektrolyse von Lösungen, in denen

kennzeichnet ist, daß der Elektrolyt in der Hauptsache das Kupfer als Hydrochlorokomplex vorliegt,

aus einer angesäuerten, wätrigen Lösung von Haloid- Die Stromdichte beträgt zweckmäßig 10 bis 18 Amp/

salzen von Metallen besteht, die unedler als Kupfer 30 dm², vorzugsweise 14 Amp/dm².

Sind, und daß die Elektrolyse mit einer Kupfer ent- Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand

haltenden Anode bei einer katholischen Stromdichte folgenden Beispiels noch näher erläutert:

von 5 bis 12 Amp/dm² und bei emer Temperaur von _ . . .

30 bis 60° C durchgeführt wird. Beispiel

Unteransprüche sind dadurch gekennzeichnet, daß 35 In der Abbildung sind die Diaphragmazelle sowie der Elektrolyt in der Hauptsache aus einer mit Salz- der Materialfluß schematisch dargestellt,
säure angesäuerten Lösung von Metallchloriden besteht In einer Diaphragmazelle mit dner Kupferkathode 1, und daß der Elektrolyt in der Hauptsache aus einer mit welche eine Oberfläche von 0,152 m² hat. werden durch Salzsäure angesäuerten Lösung aus Ferrochlorid be- den Kathodenraum 2 etwa 2001/Std. Elektrolyt umsteht, und zwar mit einem Gehalt von 10 bis 200 g Fe 40 gepumpt. Der Elektrolyt hat folgende Zusammensetin Form von FeCl₂ und 10 bis 200 g HCl pro zung:

Die in dieser Patentschrift gezeigte Verfahrensweise ^2O5^g(! ^HC1. . _v ,

Ist diskontinuierlich. Es wird mit löslichen Anoden ⁵ f «ⁿ: ^bzw· ™™rt"ges Kupfer

gearbeitet, die von Zeit zu Zeit ersetzt werden müssen, 45 ;!'i ^sy. r..^eV ,

wodurch der Elektrolyseprozeß unterbrochen wird. in /I 7'w

Es wäre demgegenüber von erheblichem technischem S' ^ink,

Fortschritt, wenn es gelänge, den Elektrolyt im Kreis- jeweils in Form des Kations.

lauf zu führen und kontinuierlich entsprechend des Vor Eintritt in den Kathodenraum 2 werden konti-

Abzugs von an Kupfer verarmter Lösung zu ergänzen. 50 nuierlich 2,8 1/Std. einer Lösung mit

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß diese

Aufgaben dadurch gelöst werden können, wenn die ,*: »J . . . „ _t

Elektrolyse bei Temperaturen von 60 bis 8O⁰C mit ⁶⁵f *ⁿ: ^bzw· zweiwert.gem Kupfer,

einem stark salzsauren Kathoiyten, welcher 2 bis 20 g/l "¹^ ^g/J {fj.^el .

Kupfer enthält, mit einer unlöslichen Anode durch- 55 -in,?' -,',

geführt wird. ²⁰ 2'^{1 Zlnk}

Von den beiden das Verfahren kennzeichnenden Be- über eine Pumpe 3 zudosiert. Mit der Umiauflösung

diaguBgen ist insbesondere die Einhaltung der Tem· werden 171 g/Std. Kupferpulver, welche» mechanisch

peratuT von besonderer Wichtigkeit. Die Funktion von von der Kathode gewischt wird, at» der Zelle gespült Efektrolysentemperatur und Bleigehalt im abgeschie· 6» (4), Aus dem Anodenraum S werden kontinuierlich

denen Kupfer geht aus der folgenden Tabelle hervor. 2,591/Std. Lösung 6 abgeführt, welche

198 g/l HQ,

4.2 g/l ein- bzw. zweiwertiges Kupfer _β 0,94 g/l Blei,

* 0,32 g/l Nickel,

22 g/i Zink

enthalt. An der Oraphitanode 7 werden 2ölg/Std.

BtefctrolyHimperatur	Bfcigchatt Ocwiehisprozent
39^eC 48°C 65^eC	1.5 0,7 <0,005

i 900

Chlorgas 8 erhalten- An Wasserstoff 9 entstehen an der Kathode etwa 2,4 g/Std. Die angelegte Spannung beträgt bei 200 Amp im Durchschnitt 2,34VoIt, Die Stromdichte beträgt 13 Amp/dm^a, die Elektrolysentemperatur 65⁰C, Man erhält ein Kupferpulver mit einem Bleigehalt von 0,002 Gewichtsprozent,

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Abscheidung von technisch bleifreiem Kupfer, insbesondere in Pulverform, aus salzsauren bleihaltigen Kupferlösungen, welche noch in bezug auf Kupfer unedlere Metallionen enthalten können, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyse bei Temperaturen von 60 bis 8O⁰C mit einem »taric salzsauren Kathoden, welcher 2 bis 20 g/ Kupier enthält, mit einer unlöslichen Anode durchgeführt

2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katholyt 150 bis 250 g/1, Vorzugsweise 200 bis 220 g/l, HCl enthält. _,„..,

3 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer in der einzudosierenden Lösung einwertig, vorzugsweise m Form des Hydrochlorokomplexes, enthalten ist.

4 Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyse mit Stromdichten von 10 bis 18 Amp/dm², vorzugsweise bei 14 Amp/dm³, durchgeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen