DE19731349A1 - Verfahren zum Aufschluß schwerlöslicher Metalloxide und Metallhydroxide, sowie zur Auflösung von Metallen mit anschließender elektrochemischer Abscheidung - Google Patents

Verfahren zum Aufschluß schwerlöslicher Metalloxide und Metallhydroxide, sowie zur Auflösung von Metallen mit anschließender elektrochemischer Abscheidung

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Wolf Andreas Dr Schmidt
Rolf Prof Dr Betram
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    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
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Description

Verfahren zur Gewinnung von Metallen sind u. a. Gegenstand der elektroche­ mischen Verfahrenstechnik.
Die Metalle werden dabei durch Elektrolyse in sehr reiner Form gewonnen. Die entsprechenden Metalloxide, Metallhydroxide oder elementaren Metalle müssen in einem vorangehenden Schritt in ionische Form in ein fluides Medium überführt werden.
Dieser Schritt kann aus reduzierenden oder oxidierenden Behandlungen, sowie Auflösungsvorgängen begründet im Säure-Base-Verhalten der jeweiligen Stoffe bestehen. Das Medium kann an den dabei ablaufenden Reaktionen beteiligt sein.
Als Medien werden u. a. hochschmelzende Salzschmelzen chloridischer und fluoridischer Natur eingesetzt. Neben Werkstoffproblemen geht mit der Verwendung dieser Medien ein hoher Energieeinsatz einher.
Bei wäßrigen Lösungen als Medium erfolgt eine Hydratisierung der gelösten Ionen. Abhängig vom pH-Wert und dem Löslichkeitsprodukt kann eine Aus­ fällung der betreffenden Metallionen eintreten. Dieses schränkt wäßrige Me­ dien als Lösemittel ein.
Dechema-Monographie 125: Elektrochemische Stoffgewinnung - Grundlagen und Verfahrenstechnik. VGH-Verlag 1992 Ullmann's Encyclopedie der technischen Chemie, 3., 4. und 5. Auflage. VGH-Verlag.
Die unter Anspruch 1. bis 5. beschriebenen Systeme können wegen ihrer speziellen Lösungseigenschaften als Aufschlußmedium umfangreich tech­ nisch genutzt werden. Die Elektrolyse kann gemäß Anspruch 6. direkt in dem Aufschlußmedium erfolgen. Bei herkömmlichen Verfahren sind dagegen oft mehrere verfahrenstechnische Schritte vom Aufschluß bis zur Elektrolyse nötig.
Eigene durchgeführte Untersuchungen zeigen, daß Magnesiumchlorid­ hexahydrat in flüssigem Zustand dem Elektrolyttyp der Salzschmelze zuge­ ordnet werden muß. Die aus der Autoprotolyse des Mediums ab einer be­ stimmten Temperatur resultierende Acidität kann zur Auflösung schwerlös­ licher Metalloxide und Metallhydroxide verwendet werden. Die Situation innerhalb der Hydratschmelze unterscheidet sich grundsätzlich von der in hochkonzentrierten wäßrigen Lösungen. Entscheidend hierfür sind die spezi­ ellen koordinativen und solvatisierenden Eigenschaften der Schmelze und der beschriebenen Schmelzkombinationen.
Die Kombination von Magnesiumchloridhexahydrat (MgCl2.6H2O) und Magnesiumnitrathexahydrat (Mg(NO3)2.6H2O) läßt für die Autoprotolyse die Bildung stark oxidierender Agenzien erwarten. Solch ein System ist für die Auflösung von Edelmetallen einsetzbar.
Der relativ niedrige Temperaturarbeitsbereich des Aufschlußverfahrens be­ deutet einen geringen Energieeinsatz.
Magnesiumchloridhexahydrat als Aufschlußmedium ist in Form der Kalisalze Bischofit (MgCl2.6H2O) und Carnallit (KCl.MgCl2.6H2O) kostengünstig zugäng­ lich.
Wolf Andreas Schmidt, Beiträge zum Verständnis der Elektrochemie einer Hydratschmelze des Typs Magnesiumchloridhexahydrat, Verlag Papierflieger 1. Auflage, Clausthal-Zellerfeld 1997, zugl. Braunschweig Techn. Univ., Diss., 1997.

Claims (6)

1. Verfahren zum Aufschluß von schwerlöslichen Metalloxiden und Metallhydroxiden dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Mischungen von Magnesiumchlorid (MgCl2) und Magnesiumchloridhexahydrat (MgCl2.6H2O) bei erhöhtem Druck unter Ausnutzung der erhöhten Protonenaktivität durch die temperaturbedingte Autoprotolyse verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mischungen von Magnesiumchlorid (MgCl2), Magnesiumchloridhexahydrat (MgCl2.6H2O), Magnesiumsulfatmonohydrat (MgSO4.H2O) und Magnesiumsulfatheptahydrat (MgSO4.7H2O) verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mischungen von Magnesiumchlorid (MgCl2), Magnesiumchloridhexahydrat (MgCl2.6H2O) und Magnesiumnitrathexahydrat (Mg(NO3)2.6H2O) verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mischungen von Magnesiumchlorid (MgCl2), Magnesiumchloridhexahydrat (MgCl2.6H2O), Magnesiumnitrathexahydrat (Mg(NO3)2.6H2O), Magnesiumsulfatmonohydrat (MgSO4.H2O), Magnesiumsulfatheptahydrat (MgSO4.7H2O) verwendet werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auflösung von Metallen die Bildung stark oxidierender Agenzien ausgenutzt wird.
6. Verfahren zur elektrochemischen Abscheidung der gelösten Metalle, dadurch gekennzeichnet, daß die in Punkt 1. bis 5. gekennzeichneten Schmelzkombinationen verwendet werden.
DE19731349A 1997-07-22 1997-07-22 Verfahren zum Aufschluß schwerlöslicher Metalloxide und Metallhydroxide, sowie zur Auflösung von Metallen mit anschließender elektrochemischer Abscheidung Withdrawn DE19731349A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015151099A1 (en) 2014-03-31 2015-10-08 Technion Research & Development Foundation Limited A method for passive metal activation and uses thereof

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