DE2233157C2 - Process for the electrolytic removal of copper from copper-plated sheet steel and for the recovery of the resulting copper - Google Patents
Process for the electrolytic removal of copper from copper-plated sheet steel and for the recovery of the resulting copperInfo
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Description
phosphat- bzw. ammoniakalischc Boratlösung io Die Verwendung dieser genannten ammonsalzverwendet wird. haliigen ammoniakalischen Elektrolyten zur Ent-Phosphate or ammoniacal borate solution io The use of these ammonium salts mentioned will. halide ammoniacal electrolytes for the
' fcupferung von verkupfertem Stahlblech haben den ' fcupferung of copper-plated sheet steel have that
großen Nachteil, daß es zu starken Korrosionen, besonders des Anodemnaterials, kommt. Weiterhin ist 15 bekannt, wäßrige Lösungen von Natriumnitrit bzw.major disadvantage that there is severe corrosion, especially of the anode material. Furthermore is 15 known, aqueous solutions of sodium nitrite or
Der Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren Natriumnitrat als Elektrolytflüssigkeiten zu vcrwenzur elektrolyü&chen Entkupferung von verkupfertem den. Auch hier treten die starken Korrosionserschei-Stahlblech und zur Gewinnung des hierbei anfallen- nungen bei dem Anodenmaterial auf, wobei die Loden Kupfers unter Verwendung von Ammonsalze sungen mit zunehmender Elektrolysendauer alkalienthaltenden Elektrolyten. ao scher werden und dann auch Kupferhydroxidniedcr Verkupfertes Stahlblech, sowohl galvanisch ver- schlage gebildet werden. Werden starke Alkalien als kupfertes als auch plattiertes Material, stellt heute. Elektrolytflüssigkeiten verwendet, kommt hinzu, dali dank der vielseitigen Einsatz- und Verwendungsmög- diese Alkalien mit der Zeit Kohlensäure unter Auslichkciten, einen wichtigen Bau- und Werkstoff dar. bildung von Natriumkarbonat aufnehmen, so daß es So wird verkupfertes Stahlblech beispielsweise bei as hierbei ebenfalls zur Ausbildung von Kupferhydroxid der Fertigung von Fassadenblechen und Decken- bzw. Kupferkarbonatfällungsprodukten kommt, lamellen, ferner in der Lampenindustrie eingesetzt. Schließlich werden durch diese starken Alkalien Verkupfertes Stahlblech wird ebenfalls bei der Fer- während der Elektrolyse starke Angriffe am Anodentigung von Haushaltsartikeln, elektrischen Haushalts- korb bzw. Blechmaterial hervorgerufen. Freie, wäßrige geräten sowie in der Elcktro- und Zubehörindustrie 30 Phosphorsäure als Elcktrolytflüssigkeit führt bei benötigt. ejner elektrolytischen Entkupferung nur zu einer teil-Verchronite Gegenstände werden vielfach vor der weisen Entkupferung mit starken Korrosionserschei-Verchromung verkupfert. nungen an den jeweiligen Elektrodenmaterialien. Kupferplattieius Stahlblech ist ferner als Münzen- Ferner zeigt die Verwendung von Kaliumcyanid bzw. werkstoff von Bedeutung. 35 Kaliumcyanat und jeweils freier Kalilauge, daß eine Sovvohl bei der Fertigung als auch bei der Ver- elektrolytische Entkupferung mit solchen Elektrolyt arbeitung von verkupfertem Stahlblech fallen zwang- lösungen nur teilweise unter starken Korrosionsläufig verkupferte Stahlbkchabtalle an. Da diese erscheinungen des Anodcnmaterials möglich ist und StahlMechabfälle in nicht unwesentlichen Mengen somit ein wirtschaftliches Entkupferungsverfahren aiUllai, ist es sowohl volks- als auch bctriebswirt- 40 auf dieser Basis nicht gegeben ist. schaftlich notwendig, diese Abfälle einer wirtschaft- Aufgabe der Hrfindung ist es also, ein Verfahren hch sinn\ollen Verwendung zuzuführen. zu entwickeln, das die obengenannten Nachteile ver-Der Umsatz von verkupferten Stahlblechabfällen meidet und eine wirtschaftliche elektrolytische Entais Schrott verbietet sich aus folgenden Gründen: kupferung gewährleistet.The subject of the invention is a method of using sodium nitrate as electrolyte liquids for the electrolytic decoppering of copper-plated den. Here, too, the strong corrosion-resistant steel sheet and the anode material for the recovery of the anode material occur, the loden copper using ammonium salts solutions with electrolytes containing alkali as the duration of the electrolysis increases. ao shear and then also copper hydroxide-low copper-plated sheet steel, both galvanically formed. Strong alkalis are used as copper as well as clad material, represents today. When using electrolyte liquids, there is also the fact that, thanks to the wide range of uses and uses, these alkalis represent an important building material and material over time Formation of copper hydroxide comes from the manufacture of facade sheets and ceiling or copper carbonate precipitation products, lamellae, also used in the lamp industry. Finally, these strong alkalis cause strong attacks on the anode of household items, electrical household baskets or sheet metal material during the electrolysis. Free, aqueous devices as well as in the electrolytic and accessories industry 30 phosphoric acid as electrolytic liquid leads to when required. e j ner electrolytic decopperizing only a part-Verchronite objects are often plated with copper before have decopperizing with strong Korrosionserschei-chrome plating. voltages on the respective electrode materials. Kupferplattieius sheet steel is also used as a coin. Furthermore, the use of potassium cyanide or material is important. 35 Potassium cyanate and free potassium hydroxide solution in each case, that a sovvohl in the production as well as in the process of electrolytic decoppering with such an electrolyte processing of copper-plated sheet steel, forced solutions arise only partially under strong corrosion-prone copper-plated steel sheets. Since this appearance of the anode material is possible and steel-mech waste in not insignificant quantities thus aiUllai an economical decopper removal process, it is neither economic nor business economist 40 is given on this basis. Socially necessary, this waste is an economic task of the invention, therefore, to put a process to a highly meaningful use. to develop, which avoids the above-mentioned disadvantages, the conversion of copper-plated steel sheet waste and an economical electrolytic entais scrap is prohibited for the following reasons: copper plating is guaranteed.
liinmal führt kupferhaltiger Schrott auf Grund sei- 45 Dabei wurde überraschenderweise gefunden, als nes Kupfergehaltes zu einer unerwünschten Stahl- Elektrolytflüssigkcit eine ammoniakalische Ammoverunreinigung. Da Kupfer bei der Stahlherstellung niumphosphat- bzw. ammoniakalische Ammoniumpraktisch nicht herausfrischbar ist, müssen bei Kupfer- boratlösung zu verwenden.Liinmally, scrap containing copper is the result of 45 It was surprisingly found that With its copper content, it turns into an undesirable steel electrolyte liquid, an ammoniacal ammo contamination. Since copper is used in steel production, it is practical to use phosphate or ammoniacal ammonium cannot be freshened out, must be used with copper borate solution.
anwesenheit vielfach negative Slahleigenschaften und Außerdem können phosphor- bzw. borhaltige Ver-the presence of often negative slat properties and, in addition, phosphorus or boron containing
damit schlechte Stahlqualitäten in Kauf genommen so bindungen eingesetzt werden, die in ammoniakaliwerden. So müssen beispielsweise Feinbleche kupfer- scher, wäßriger Lösung unter Kinwirkung von Elekarm bzw. kupferfrei sein, da sonst schlechte Ober- trolysestrom in Phosphate bzw. Borate übergehen, flächen zutage treten. Tiefziehstahl, der emailliert Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dient alsso that poor steel qualities are accepted, so bonds are used that become in ammonia. For example, thin sheets of copper-like, aqueous solution under the action of Elekarm or be free of copper, as otherwise poor trolysis currents are converted into phosphates or borates, surfaces come to light. Deep-drawing steel that is enamelled. In the process according to the invention, it serves as a
werdm soll, bedingt zwangläufig Kupferarmut b/w. Badbehälter ein Stahlbehälter, der auch mit einem Kupferfreiheit. 55 gegenüber der Elektrolytflüssigkeit indifferentenif you are supposed to, inevitably copper poverty b / w. Bath tank a steel tank that also comes with a Copper-free. 55 indifferent to the electrolyte liquid
Zum anderen verhindert ein Einsatz von kupfer- Kunststoffüberzug versehen oder gummiert sein kann, haltigi-m Schrott bei der Stahlherstellung die wirt- · Die kupferhaltigen Stahlblechabfälle werden in einen schaflliche Wiederverwendung des darin enthaltenen durchlöcherten Metallkorb, zweckmäßiger Eisen-Kupfurs. bzw. Stahlkorb, gebracht, wobei der Korb und dieOn the other hand, the use of a copper plastic coating or rubber coating prevents Haltigi-m scrap in steel production the economic · The copper-containing sheet steel waste is in a Abusive reuse of the perforated metal basket contained therein, useful iron copper. or steel basket, brought, the basket and the
Aus dem deutschen Patent 713 117 ist bekannt, 60 fcüpferhältigen Abfälle als Anode geschaltet werden, zur elektrolytischen Entkupferung von verkupfertem Als Kathoden werden Eisen- bzw. StaWelektröden Stahlblech alkalische Bäder zu verwenden» welche eingesetzt.From the German patent 713 117 it is known that 60 waste containing copper can be connected as anode, for electrolytic copper removal from copper. Iron or StaW electrodes are used as cathodes Sheet steel to use alkaline baths »which are used.
Alkalicyanide und gegebenenfalls Amide enthalten. Die elektrölyttsche Bntkupferung wird zweck-Contain alkali cyanides and optionally amides. Electrolytic copper plating is
Dieses Verfahren hat verschiedene Nachteile. Im rnäßigetweise bei bewegter Elektrolytlösung mit einer Verlauf des Prozesses ergeben sich anodische Passi- 65 Stromdichte — bezögen auf WifKSäme, d. h. dem vitätserseheinüngen. Außerdem werden bei diesem Änöjlenkorb bzw. den AiiöidiBnkörisen zugewandte genannten Verfahren nitrosttbstituierte organische Kathödehfiächen. — von IO Ä/to* jbts 170 A/m2 — Verbindungen verwendet. vornehmlich von 35 A/m* bis 130 A/m* durchgeführt.This method has several disadvantages. In a moderate amount of moving electrolyte solution with one course of the process, anodic passivity results - in relation to WifKSäme, that is to say, the viscosity. In addition, in the case of this annealing basket and / or the alumina grains, the named processes which face nitrous oxide are organic cathode surfaces. - used by IO Ä / to * jbts 170 A / m 2 connections. mainly carried out from 35 A / m * to 130 A / m *.
av^sj;av ^ sj;
7m hohe Stromdichten bedingen einen elektrochemi- Ammoniak für weitere elekirolytische Entkupferun- 7m high current densities require an electrochemical ammonia for further electrolytic copper removal
schen Angriff vornehmlich von Anodenkorb und gen eingesetzt werden kann.cal attack can mainly be used by the anode basket and gene.
Eisenblech, das als Anode fungiert. Das crfindungs^emäße Verfahren wird an HandIron sheet that acts as an anode. The method according to the invention is on hand
Es ist überraschend und deshalb von wirtschaft- der folgenden Beispiele erläutert:It is surprising and therefore explained by the following economic examples:
lieh besonderem Vorteil, daß ammoniakalische Am- 5lent particular advantage that ammoniacal Am- 5
monpbosphatlösungen bzw. ammoniakalische Am- Beispiel 1
jnonboratlösungen in den genannten Stromdichtbereichen
als Elektrolytflüssigkeiten eine wirtschaft- In einem mit Polyisobutylen ausgekleideten Stahlliche,,
korrosionsfreie Entkupferung von verkupfer- behälter werden 47 1 Elektrolytlösung, die 15 g Ämtern
Stahlblech ermöglichen. io moniumphosphat und 5 g Ammoniak pro Liter ent-monophosphate solutions or ammoniacal Am- Example 1
In a steel, corrosion-free copper removal from copper container lined with polyisobutylene, there are 47 1 electrolyte solution, which allow 15 g of sheet steel to be used. io monium phosphate and 5 g ammonia per liter
Das erfindungsgemäße elektrolytischc Verfahren halten, umgepumpt. Jn diese Elektrolytlösung wcrzur Entkupferung von verkupfertem Stahlblech mit den 3 kg verkupfertes Stahlblech mit 11·/· Kupfer, ammoniakalischer Ammoniumphosphat- bzw. am- die sich in einem an Stirnseiten und Boden gelochmoniakalischerAmmoniumboraüösung als jeweiligen ten Stahlkorb (400 mm Länge, 100 mm Breite, Elektrolyten sollte im vorgenannten Stromdichte- 15 200 nun Höhe) befinden, gebracht Ferner werden in bereich zweckmäßigerweise mit Elektrolytlösungen, diesen Elektrolyten 2 Stahlkathoden (200 mm Höhe, die etwa 3 bis 5 g NH1Zl und etwa 10 bis 15 g 140 mm Breite) eingebracht. Nach Anlegen einer (ΝΗ^ΡΟ,/l bzw. 5 bis 10 g NH3Zl und 15 bis 65 g Gleichspannung an Anode (Stahlkorb und vcrkupfcr-Ammoniumborat — berechnet als (NH4J3BO3—ent- tes Blechmaterial) und Kathoden wird die eleklrohalten, durchgeführt werden. Hierbei sind Kupfer- 20 lytische Entkupferung mit einer Stromdichte von tblösung und Kupferabscheidung etwa gleich schnell, 72AZm*, bezogen auf den Anodenkorb zugewandte so daß die Elektrolytlösung während der gesamten Kathodenflächen, durchgeführt. Während der elek-Elcktrolyscdauer keine nennenswerte Kupferkonzen- trolytiscben Entkupferung wird der Ammoniakgehalt tration aufweist. Das Kupfer wird hierbei als sehr der Elektrolytlösung durch Zugabe von konzentrierfeines Pulver in sehr loser Form an der Kathode ab- 25 ter Ammoniaklösung zwischen 3 und 5 g 1 gehalten geschieden, so daß ein Großteil des abgeschiedenen (Verbrauch: 1810 ml einer 25o'«igen Ammoniak-Kupfers durch die Bewegung der Elektrolytflüssigkeit lösung) Pie elektrolytische Entkupferung ist nach bereits von der Kathode abfällt. Damit kann, ge- etwa 162 Stunden beendet.Keep the electrolytic process according to the invention, pumped around. In this electrolyte solution, the copper-plated steel sheet with 3 kg of copper-plated steel sheet with 11 · / · copper, ammoniacal ammonium phosphate or am- which is in a perforated ammonium boron solution at the end and bottom as the respective steel basket (400 mm length, 100 mm width, Electrolytes should be in the aforementioned current density - 15 200 now height). Furthermore, in the area expediently with electrolyte solutions, these electrolytes 2 steel cathodes (200 mm height, about 3 to 5 g NH 1 Zl and about 10 to 15 g 140 mm width) brought in. After applying a (ΝΗ ^ ΡΟ, / l or 5 to 10 g NH 3 Zl and 15 to 65 g direct voltage to the anode (steel basket and copper-copper ammonium borate - calculated as (NH 4 J 3 BO 3 - found sheet material) and Cathodes are electrically kept. Here, copper lytic copper removal with a current density of tb solution and copper deposition are carried out at about the same rate, 72A *, based on the anode basket facing so that the electrolyte solution is carried out throughout the entire cathode surface The ammonia content will not show any significant copper concentration deprivation the deposited (consumption: 1810 ml of a 25 o '"ammonia-copper solution by the movement of the electrolyte liquid) Pie electrolytic DESCAL after it has already fallen from the cathode. This can be finished for about 162 hours.
gebenenfalls durch zusätzliches Rütteln der Kathode. Nach beendeter elektrolytischer Entkupferung hatif necessary, by additionally shaking the cathode. After the electrolytic decoppering has finished
das abgefallene Kupferpulver leicht unter der Ka- 30 die Elektrolytlösung folgende Zusammensetzung:The fallen copper powder is slightly below the temperature. The electrolyte solution has the following composition:
thode gesammelt und von der Elektrolytflüssigkeit 15g Ammoniumphosphat/l.method collected and from the electrolyte liquid 15g ammonium phosphate / l.
durch bekannte I rennoperaüoncn wie Dekantieren, 0 "^ e Kupfer/lthrough well-known racing operations such as decanting, 0% copper / liter
Filtrieren. Zentrifugieren abgetrennt werden. · '"3 „ Ammoniak/lFilter. Centrifugation to be separated. · '"3" ammonia / l
Das so gewonnene Kupferpuher kann nachThe copper puher obtained in this way can be used
Waschen, gegebenenfalls nach einer Nachreinigung, 35 Die Ausbeute an Kupferpulver, sowohl des nochWashing, if necessary after cleaning, 35 The yield of copper powder, both of that
für die Herstellung von kupfcrhaltigen SinterwerU- an der Kathode lose haftenden als auch des bereitsfor the production of copper-containing sintered materials loosely adhering to the cathode as well as the already
stoffen eingesetzt oder nach Auf-xrhmelzen in korn- während der elektrolytischen Entkupferung von dermaterials used or after melting in grain during electrolytic copper removal from the
paktes. elementares Kupfer bzw. in Kupferlegierun- Kathode abgefallenen, betrug 316 g.pact. elemental copper or the cathode which had fallen off in copper alloy was 316 g.
gen überführt werden. Die Elektrolytlösung kann natürlich bei Einhal-genes to be convicted. The electrolyte solution can of course be used if
Da während der Elektrolyse geringe Ammoniak- 4° tung der erwähnten Arbeitsweise bzw. bei Aufrechlmengcn
verdampfen, soll durch entsprechende Am- erhaltung der geforderten Konzentrationen an Ammoniakzugabe
dafür gesorgt werden, daß der Am- moniak und Ammoniumphosphat für weitere clektromoniakg?
halt der Elektrolytlösung wahrend der lytische Entkupferungen eingesetzt werden,
elektrolytischen I ntkupferung bei Anwendung von Der Restkupfergehalt des entkupferten Stahlammoniakalischcr
Ammoniumphosphatlösung nicht 45 bleches betrug < 0,1)1° 0 Cu.
wesentlich unter 3 g NH., 1 — und bei Anwendung . ι ■>
\on ammnniakalischer Ammoniumboratlösung als Beispiel _
Elektrolytflüssigkeit nicht unter 5 g NH11 abfällt. Mit denselben Vorrichtungen wie im Beispiel 1Since small amounts of ammonia evaporate during the electrolysis of the above-mentioned procedure or in the case of additional amounts, it should be ensured by maintaining the required concentrations of ammonia that the ammonia and ammonium phosphate for further ammonia? hold the electrolyte solution during the lytic copper removal,
electrolytic copper plating when using sheet metal was <0.1) 1 ° 0 Cu.
significantly below 3 g NH., 1 - and when used. ι ■>
\ on ammoniacal ammonium borate solution as an example _
Electrolyte liquid does not drop below 5 g NH 1 1. With the same devices as in example 1
Gelacktes verkupfertes Blechmaterial sollte vor werden 2 kg \crkupfertes Stahlblech mit 10° η Kup-
bzw. während der elektrolytischen Entkupferung ent- 5° fer in 45 1 Elektrolytlösung, die 36 g Ammoniumlackt
werden. Die Entlackung \or der elektrolyt!- borat, berechnet als (NH,).,BO1 und 8 g Ammoniak 1
sehen Entkupferung kann sowohl thermisch als auch enthalten und umgepumpt werden, bei einer Strommit
Entlackungstlüssigkeiten durchgeführt werden. dichte von 50 A m-', bezogen auf dem Anodenkorb
Die Entlackung während der Entkupferung kann zugewandte Kathodenflächen, elektrolytisch cntprinzipiell
nur mit Hilfe von Entlackungsmitteln 55 kupfert.
durchgeführt werden. Während der elektrolytischen Entkupferung wurdeLacquered copper-plated sheet material should be coated with 2 kg of copper-plated steel sheet with 10 ° η copper or, during the electrolytic decopper removal, in 45 1 electrolyte solution, the 36 g of ammonium lacquer. The paint stripping \ or the electrolyte! - borate, calculated as (NH,)., BO 1 and 8 g ammonia 1 see Decopper removal can be carried out thermally as well as contained and pumped around, with a current with paint stripping liquids. Density of 50 A m- ', based on the anode basket. The paint stripping during the copper removal process can, in principle, electrolytically only copper-plate facing cathode surfaces with the help of paint stripping agents.
be performed. During the electrolytic decoppering was
Von wirtschaftlichem Vorteil ist weiterhin, daß der Ammoniakgehalt der Elektrolytlösung durch Zu-Another economic advantage is that the ammonia content of the electrolyte solution by adding
die Elektrolytlösung bei Einhaltung der erwähnten gäbe von konzentrierter Ammoniaklösung zwischenthe electrolyte solution if the above mentioned would be between concentrated ammonia solution
Arbeitsweise bzw. bei Aufrechterhaltung der gefor- 5 und 10 g Ammoniak pro Liter gehalten. Es wur-Working method or if the required 5 and 10 g ammonia per liter are maintained. It was
denen Konzentrationen an Ammoniumborat und 60 den 185 g Kupferpulvef erhalten.which concentrations of ammonium borate and 60 the 185 g of copper powder obtained.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2233157A DE2233157C2 (en) | 1972-07-06 | 1972-07-06 | Process for the electrolytic removal of copper from copper-plated sheet steel and for the recovery of the resulting copper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2233157A DE2233157C2 (en) | 1972-07-06 | 1972-07-06 | Process for the electrolytic removal of copper from copper-plated sheet steel and for the recovery of the resulting copper |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2233157B1 DE2233157B1 (en) | 1973-08-02 |
| DE2233157C2 true DE2233157C2 (en) | 1974-02-28 |
Family
ID=5849856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2233157A Expired DE2233157C2 (en) | 1972-07-06 | 1972-07-06 | Process for the electrolytic removal of copper from copper-plated sheet steel and for the recovery of the resulting copper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2233157C2 (en) |
-
1972
- 1972-07-06 DE DE2233157A patent/DE2233157C2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2233157B1 (en) | 1973-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |