DE2406473B2 - Vorrichtung zur elektrolytischen gewinnung von metall aus einer metall enthaltenden elektrolytloesung - Google Patents

Description

Die Lrfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen, aus der DTOS 21 28 878 bekannten Art.

Bei der bekannten Vorrichtung ist die Oberfläche dei Kathode nicht glatt, sondern die Inseln sind jeweils von einem höheren Rand aus Isoliermaterial umgeben.

Bei dieser Ausbildung der KathodenoberHäehe haltet der Niederschlag nicht nur fest an der Oberlläche der Inseln, sondern auch an dem diese umschließenden Isoliermaterial an. so dall der Niederschlag nicht während des Betriebs von der Kalhodenoberlläche eniferni weitlen kann. Vielmehr muli die Kathode aus tier Vorrichtung herausgenommen und vom abgesetzten Niederschlag befreit werden. Lin kontinuierlicher Be trieb ist mit der bekannten Vorrich'iing daher nicht möglich.

Der Lrfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung zur elektronischen (iewiniuing von Metall aus einer Metall enthaltenden Lleklrolv, tlösung zu schallen, mit tier ein kontinuierlicher Betrieb möglich ist, im¹ so die Leistung der Vorrichtung und damit du Metallgewinnung zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäll durch die vom Patentanspruch I erfaßten Maßnahmen gelöst.

Da bei der erfiridungsgcmälien Vorrichtung die Oberfläche der Kathode glatt is( und die Inseln aus dünnen elektrischen Leitern bestehen, ergibt sich eine verhältnismäßig schwache Haltung des abgeschiedener Metalls an der Kathode, so dall es während ties Betriebs leicht entfernt werden kann.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbiltlunger der eiiindtingsgemäßen Vorrichtung sind (iegensiaiu der llnleranspriiche 2 bis 12.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Atislüh rungsbeispiele wird die Lilindung im folgenden niihei erläutert. Ls zeigt

I" i g. I die Seitenansicht einer erlindungsgemäßei elektronischen Zelle, wobei ein Teil der Zellenwaiu weggeschnitten ist.

I i g. 2 die Draufsicht auf die Zelle tier I i g. I. wöbe Teile der Zellenwantl weggeschnitten sind. Zusäi/Iicl sintl die Speiseleilungen gezeigt.

Γ i g. 1 die perspektivische, /um Teil aiifgesehniiieiii Ansicht der Kathode tier Zelle tier I i g. I und 2.

L i g. 4 den Schnitt 4-4 der L i g. J.

I i g. 5 die Lin/elheil 5-5 der I· i g. 4 in vergrößerter Maßstab.

I i g. b die perspektivische Darstellung einer Λ nod für die Zelle der I" i g. 1.

L i g. 7 den Schnitt 7-7 der I i g. b, und

I ι g. 8 cine perspckliv ische Darstellung einer Mc ι a Il - A btiahiiicci !inclining.

Die elektronische Melaligew innungszcllc de; I'ι j:. I (ind 2 enthält ein Gehäuse 12. in dem einander gegenüberliegend cine Kathode 15 mid cine Amide 14 montiert sind. D;is Gehäuse 12 ist abgcdichici. um die gasförmigen Llektrolvseprodukte aufziilangcn uiul d;is I nivv eichen korrosiver Dämpfe /u verhindern. Du- In iiciiwand des Gehäuses ist vorzugsweise mn einem korrosionsbeständigen Material, elektrisch isoliert.

Die Kathode I J ;st so ausgebildet, dall sieh ein Metall mit den richtigen Kigcnschallen in hohem Malic daran ablagert. Ihre l-orm ist so gewählt, daß eine dauernde Ijtifcruung möglich ist. ohne daU die Kaihode zerstört würde oiler die Lleklrolvse unterbrochen werden miilt le. Gemäß I' i g. i bis 5 weist die Kathode I 3 mehrere freiliegende, elektrisch leitende Spit/en 50 .ml. die je als getrenntes Kalhodenelement wirken. Die Spii/eu ίιιί ilen die I mien dünner Leiter Jl. beispielsweise dünner Driihte. die in Abstanden umeinander in einer Isolier masse J2 gelagert sind, die ihrerseits so in einem isohe renilen Halter gelagert ist. dall nur die Spit/en JO Ireiliegen. Die autleren linden der Leiter Jl sind innerhalb des Leiters mit einer gemeinsamen elektrisch leuenden Basis 54 verbunden. Die freie Ober! lache der Kathode IJ sollte glatt sein, so dall die Ablagerungen an den em/elncn Kaihodenspit/en nicht an der Isoliermasse 52 anhalten und die Seiteiilliichen der ei;,/einen Katliodcnelcmenle Jl abgedeckt sind. Die leitende Ka thodenoberHäche ist also glatt und wird von ilen Ireieii Fnden mehrerer elektrischer I.euer gebildet, die durch eine Masse aus isolierendem Material voneinander getrennt sind.

Die Kalhodeuspil/en sind so klein, dall sich das Me lall in einer Form damn ablagert, die eine sehwache Bindung lies Metalls an die Kalhodenspit/cn 50 gewährleistet, und /war so. dal! es von der Kalliodenlla ehe wegragi. so dall es durch leichtes Schaben entfernt werden kanu. Wie gezeigt, sind die Katliodenspii/en flach und rund. Ihr Durchmesser beträgt 0.02) bis 0.1'> mm, ihr engster Kantenabsland etwa 0,2) bis O.b mm. Wie in F i g. 5 gezeigt, lagert sich das Metall an ilen Kathodenspilzen .30 in Form kleiner nach außen ragen der Klumpen 41 ab. Der an der Spitze anhaftende Klumpen ist klein und kann leicht weggebrochen werilen. Die kleinen Spit/en sind wichtig, da sich bei merk lieh höherem Durchmesser der Spiizenoberlläche zwei unerwünschte Lrschemiingen einstellen: Die llaltlläehe wird so groll, daß das abgelagerte Metall fester daran anhaltet und das abgelagerte Metall weitet sich radial über die Spitze aus und erhält die Form einer Scheibe. die nur schwer entfernt werden kann und zu einer unerwünschten Überbrückung zwischen den Spitzen führt. Der Abstand zwischen ocn benachbarien Spitzen ist ebenfalls wichtig, und sollte im IJereich von 0,25 bis O.b mm liegen, um zu verhindern, dal! das abgelagerte Metall zwischen den benachbarten Spitzen Brücken bildet.

Zur Herstellung einer geeigneten Kathode können zunächst Abschnitte aus nichtrostendem Siahldraht mil verhältnismäßig großem Durchmesser au einem IJasis streifen befestigt werden, so dal! sich ein kammlörmi ges Bauteil ergibt. Dar;uif werden mehrere solcher Streifen /u einem bürstenarligen Teil aneinander befestigt. Die Durchmesser der Driihte werden dann durch '5 Ätzen und das biirstenlörmige IJauteil wird in einem geeigneten Isoliermaterial, beispielsweise Keramik, (»las oder einem geeigneten Kunststoff verkapselt. Das Isoliermaterial isl zvvcckmaßigerwcisc konosionslv staudig und aiisivu lieiiil lest, so dall es sieh nicht ver !liegt oder ein Arbeitsspiel der I.eiler in einem Malte /ulallt. dall größere Kalhodcnllächcu Ireiliegcii si·. Ii die An der Metall.iblagerimgen ändert und diese schwer entlernt werden können.

Die Leiter Jl brauchen nicht aus Drähten /11 bestehen oder rund /11 ^cii;. Auch bei rechieckigcr Γ01111 dei einzelnen Driihte. beispielsweise 0.02 > bis (i.l mm x I)") bis 2.") mm und einem Abstand von 0.2) bis O.b mm zwischen den engsten Stellen ergeben sieh geeignete Kathoden. Auch hier ist der Abstand wichtig, um cmc Brückenbildung zwischen benachbarten Spitzen /11 \ er hindern.

Au der hintere,1 Fläche des Kalhodcnhaliers 45 is¹, lias eine Linie einer isolierten Welle bzw. eines isolier ten Schalls 46 starr befestigt. Lr ragt durch die aiigrcn /ende Lniiwand des Gehäuses 12. wo er mn einem ge eigneten Antrieb 48 gekuppelt ist. durch den der Sehali 4h und der Kathodenhallcr 43 in i.mgs.mie Drehung verselzl werden. Am Ausgang aus dein < iehaiise ist dei Schalt 4h durch eine herköinniliihe Sioplbiu hse 44 im. schloss'-n. Von der gemeinsamen B.isis 54 \erlauli ein elektrischer Leiter 51 (I'ig. i. A) duuli den isolierten Schalt 4b zu einem außerhalb des Gehäuses ,ini'ebrach len Kontakt 51,/. an den eine nichige/eigic <deiv.h stromquelle angeschlossen lsi. the emc Spannung von 2 bis !S Volt zwischen den I lckirodcn lieleri. I.inhalt die Zelle mehr als ein Fleklroilenpaar. sn sollte die Gleichstromquelle 2 his X Volt an ledern l.lekirodeiipaar abgeben.

Die Anode 14 (Fig. tu) dieiil als l.iulall hir Irische Lieklrolucn und zur Fjiifcrniiug gaslörimgci I lekiro Ivscpiodtikle. Die Anode einhält eine Hache vordere Platte 5J aus perloricrtem oiler sonst porösem Mate rial. Beispielsweise kann die Platte 5 5 aus zwei übereinander gelegten Schichten aus pci loneiiem I iianblech besiehen. die mi: einem Meiall oder einem <>\id be schichtet sind, das als inerte Anode dienen kann, wo durch dl·: S.iuerslofflösimg begünstig! wird. In /iisammcngcbaiilcm Zustand im Gehäuse bildet die vordere '\noilenplaiie 53 die leitende Aiiodcnfläche. Sie hegi parallel und in einem geringen Abstand zur !eilenden Oberfläche der Kaihode IJ.

Die vordere Plane 53 silzt über einem hohlen /slindrischcn Halter 54. in den eine feste Trennwand 55 ein gesei/i isl. Diese teilt die Anode in Oiiernchtuiig in eine vordere Kammer 5h. die unmiiielbar hinkr der vorderen Anodenplatte angeordnet ist. und in eine hintere Kammer 57, die angrenzend an das hintere Linie des Halters liegt. Der Halter und die I reu 11 w and bestehen vorzugsweise aus einem nichtleitenden und gegen anodische Korrosion beständigen Material. Lm isolier ler Schaft 58 isl an ilen Halter angeschlossen u\n\ ragt von diesem nach hinten. Durch ilen Schall verhüllt ein I.eiler 67, der die Platten 55 mil einer Gli'ichstroniqiiel Ie verbindet. Mehrere kurze, elektrisch isolierende Lei Hingen 5^C) verlaufen durch die Trennwand 55. von dot 1 durch die vordere Kummer 5h und durch die vordere Anodenplatle 5J. Sie verbinden somit die hinlere Kam mer 57 über die Platte 5J mil dem Innern des (ichatises 12. line im Schall vorgesehene Bohrung hl bilde! eine Leitung, die die hinlere Kammer 57 mit einem I.lekiro lylvorral verbindet.

In Längsrichtung durch den Schaft 58 verlauf! ferner eine /weile Bohrung 63 zur hinteren Kammer 57 und zur Trennwand 55. Sie verbindet die vordere Kammer 5h mil dein äußeren der Anode, so daß durch die porö-

.e Aiiodciillächc 5 i (ins ahge/ogen werden kanu. In na lichen I allen kann /um Abziehen des Gases der Mir .leren Kanimer über die I.ellung h5 /iisiii/licli /ii dein .lurch das l.inleileu des I lekliolv, ten erzeugten Drink iiniersehieil ein I Inierdruek /iigelühil werden.

Die I lcktrolv I Spcisclcilungeu 54 snul se bemessen und in einem suleheii Abstand ;in der Anodcnllache 5 5 angeordnet, dall der I lekiroUt gleichmäßig in d.is ( ic liiiiise 12 eingeführt weiden kann, nhiie dull Sii.ihlen enisiehen. dureh ilie Mciallablagerungen wir/eilig mmi der Fläche der Kathode I? eullerm winden Der Ab shind der lleklrodenllächcn betrügt I bis Id mm. vor /ugsw eise 2 mm.

Der Schall 58 ist ;uu hinteren l.iule der \iiodcuan iifilnnng belesligt und ragt diireli die W;ind des ( ichäii ses 12. Aus dem Gehäuse austretende I liissigkcii und iniiiels einer llcvihlen Manschette h4 (I ι g. I. J) atilgc hingen. Der Schall 58 dient /ttr Lagerung und I Mistel Ium: der Anode 14 in gewählte Stellungen innerhalb des (iehünses. /iir I insielliing der Anode ist >U ι Seh.ill in einem Mechanismus h5 außerhalb des (ieh;iii\es be lesiigi. mn dem eine l.iiisiellinig in Λμ,ιΙι -ichtting mog lieh isi. /y\v l'eiiieinsielliing der Anode 'lud einhielte Zugbolzen eh ν οι gesehen.

Gemäß I ig 7 \erliinll ein ilcklrisi hei Icilcih7von der Auodenl'läclie 55 dureh den Seh.ill 58 zur elekln si Ik η Sp.uiiiiingsiiiielle. Ir isi iuillen ;ui den l'l.iili-u 5 5 isiiheri.

Der d,ιs MeUi11 enth.i11ende I leklroKl w ird nbei eine Haupt Speiseleiliiug 40 und über eine oder include nut \ en I ilen \ et seltene Zu ei g let tu ng en 41 42 iiiul 4 1 in die /eile eingeleitet. Die Zweigleitung 41 isi mil dem K;iiUiI hl im Schall 58 \ erblinden, so (NiIl ιIeι I leklioK ι iliireh die Anoilenlliiehe ms Gehäuse gel.itii-i. Die Zweigleitung 42 ist dureh die \V;md direkt ins Innen.· des Gehäuses geluhrl. Die Zweigleitung 45 isi .m cmc besondere I.ellung 75 int der Seh;tber;inordniing ge liihri.

Die in der Zelle entstehenden (i;tse. insbesoudeie S.iiicistoll werden diiieh die Leitung h8 abgezogen, die •in den K.in.il h? im Schall 58 ;ingesehlossen isi

Hei dem ge/eiglen Auslührungsbeispicl wird der llektroKi normalerweise dureh die Zweigleitung 41 und 42 eingeleitet, so d.ill das Gehäuse einsehlielllieh des Zw ischcnraums /wisehen den I leklroden gelullt bleibt, ohne dall sieh die Flüssigkeit /ii stark über die l.lektrodenllaehen bewegt. Im Normallielrieb trill also der Insehe I lektrolvi ilnreh die Aiiodcnflaehc und dureh die ( iehätisew and ein. Dureh die Anodeullaehe wird ein I eil des I lektrolucn /iisammen mit dem (ias abge/ogen. Der Kest wird /usammen mit dem gewou \k\k\\ Metall durch die Spülleitung abgeführt.

/ur Anpassung an spezielle Bedingungen, beispielsweise an ilen schädlichen hohen Säuregehalt bei der Zinkgewinnung, kann eine weitere rVinlallleitung vorgesehen sein, dureh die in den Bereich des Abnalimesehabers KleklroM mit niedrigem Säuregehalt /ugeliihri wird. Hierdurch wird einerseits der Säuregehalt des abgeliihrten Klckirolylen verfingen, mit dem das Metall aus der Zelle gespült wird, l'erncr wird hierdurch das Ausspülen des gelösten Meüills untersiüt/i.

Zur kontinuierlichen Abnahme des abgelagerten Metalls Mm den Kalhodenspit/en dient eine Ahnahmeeinricliiung 72 (I' i g. h bis 8) mit einem teilweise um einer Haube 82 umschlossenen Schaber oiler Messer 7i. das an einem hin- um\ herbeweglichen Arm 74 befestigt ist. Dieser bewegt den Schaber 73 und die zugehörige 11.nil', innerhalb eines Sehlil/es 7h mit Testen Wunden in Kadiali lehlung hin und her. der in der Anodenllaehe ii ausgebildet isi (l'ig.b). Der in I i g. N \ ergrollen gc/cigic Schabet· isi wesentlich kür/er als der Sililil/ 7h. Der Schaber ragt /ur kalhodenlläclic und endet dicht i'i der Kalliodenlläehe. so dall, wenn sieh die Is.ι diode I i dreht, die Kante des Schabers 7 5 die Metall ablagerungen von den Kalhodeuspil/eu abschabl. (iletch/eiiig bewegt ύ^·ν Arm 74 όι:\\ Schaber langsam /ur Mitte der I lekirode. Der Schaber besehieibi also to eine spn.illoi migc Halm. Am lüde der llewegiiugs sirecke kehrt der Sciiaber schnell in die ^usgangssiel hing in der Nähe i\i-i Kanle /iiruek und der Zv klus w ird w lederholl. Abstandhalter 7 }.; dienen /ur I renmnig des Schabers 7 5 vom Hoden ι.\ίΥ Haube, so dall I lüssigkeil und Metall um den Schaber -.Ironien können. Sie gelan gen übei ein U*-Ui 81 /um Auslall. d.is dv η liinenraiini der Haube mit einer einlernten Stelle außerhalb dei Zelle verbindet. Das (icmiseh aus abgeliihrlem lick UoIv 1 und Mel.illieileheii kann also dauernd aus dein Schabet bei eich gespult werden, so dall das Metall aus der Zelle cnllerul wird, sobald cs-\on dei Kathode ab geschabt wurde. Die Strömung durch die AuslalHeilinig wird durch den Druck lies eintretenden Irischen I Ick Irolvicn er/engt, der dureh die Speiseleitiingeii einiriil. Das (iemisch aus Metallleilehcn und ilekirolvi wird /ur endgültigen (icw inniing des Metalls /u eini'in I 'ilicr odei /11 einer anderen 1 renneinrieliHing geleitet

/v\,ir konneu ,tuch alliiere Schaber.inoidnungcn /um \bschabeti des Metalls von der Kathode verwendet werden, wichtig isi jedoch, dall jeweils nur ein verhall nisiii.illig geringer Anteil der reinen Kalhodeiispil/eii lieiliegt. und dall der I lauptteil der gesamten Kathode normalerweise nut abgelagertem Metall bedeckt isi. I lei-i eine /11 grolle Kathodenspii/enHaehe bei. ohne dall der (iesamtsirom entsprechend verringert w ird. so entstehen au den Kallioilenspit/en unerwünscht hohe Spannungen mn dem I .rg'.'bius. dall sieh statt dem Me lall .11 \erstarktem Malle Wasserstoff an der Kathode absel/l und so der Heiner: ernstlich gcslori w ird. Aiil.lerhalb des Gehäuses liegende I eile der Abnah meeninehlung sind in den I 1 g. 1 und 2 gezeigt. I in hin- und herbewetlicher hvdraiiliseher Stöl.lel 78 treibt einen auf Schienen 80 Ivlesliglcn Schlillen 74 au. Das /weite l.nde des Arms 74. der an seinem ersten lüde den Schaber 7} tragt, ist mit dem Schlitten verbunden und mit diesem hin- und herbeweglich. Der Arm 74 isi über eine flexible Manschette 8? ins (iehause geführt. Niehlge/eigle Steuereinrichtungen dienen /ur /eilliehen Steuerung der Bewegung des Arms. Der l.lcktrolyt. beispielsweise eine Satirelaugenlosiing. wird über die Hauptleitung 90 und die Zweigleitung 91 und 92 ins Gehäuse geleitet, so dal.l er durch die Anodenllaehe und durch die Gehäusewand in die Zelle gelangt und diese ständig mit Hlektrolyt gefüllt ist. Die Durehl'luBgeschwindigkeit des F.lekirolyten. die angelegte Spannung und der Abstand /wisehen den !!lekirodenfläehen werden so eingestellt, dall sich die gewünschte Ablngerungsgeschwindigkcil und -gute ergibt. Typische Siromdichien liegen, bezogen auf die Gesamtfläche der Elektrode, nicht auf die Fläche der Spitzen, zwischen etwa 0.5 bis etwa 2.0 Λ/cm-. Die Form der Mctallablagerungen ist in F i g. 5 gezeigt. Bei hohen Stromdichte!! ergeben sieh sehr weiche Ablagerungen.

Während der Zufuhr von Gleichstrom wird die Kathode gedreht und der Schaber der Abnahmecinrichtung betätigt. Die Drehzahl der Kathode und die Anzahl der Hin- und Herbcweeimiren des Schabers wer-

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den mi eingestellt, dull d;is Ml-KiII so schnell um den Kaihodcnspiizcn geschah! wird, daß cine Briickeuhil dun;.· /wischen ilen nebeneinander liegenden Ablage runden \erhiiulerl wird. Das abgenommene MeUiII und der I.leklrolv I w erden d;inn über die I .ellung Xl .ms der /eile abgezogen. Die gewonnenen Mel;illleileheii wer ilen l'ilirieri und gegebenenfalls /ii Pulver mit hoher Diehle verdichtet oiler gemahlen.

Bei VerweiKliing einer Kupfersulfailösuiig wird au der Anode 14 Sauerstoff frei. Hin (ieniiseh aus S;iuer slol'f und Lleklrolyt wird ilurch die poröse Anodenll.i ehe 53 und durch die Leitung 68 /η einer nichtgczcigien I renn- und Sammeleinrichtung geführt. Der aulgclaii gene Saucrsloll k;inn ills Oxiikilionsinillel bei der Ι.,ιιι genherslelliing verwendet oder komprimierl und ν er kaiill werden. Hei diiuernder Gasentfernung wird eine l'oliii isation vermieden, so daß die I leklrolvse bei niiui in.Hein l.eistungsverbraiich ablaufen kann.

I.in im wesentlichen gemäß der /eiehnting aiilgchaii le·. Modell wurde /u Untersuchungen verwendet. Der Durchmesser der Modellkalllode betrug elwa I 5 cm.

Die Kathode bestand aus nichtrostenden Siahldräh ten inn einem I)urchmcsser von 0,07 > bis 0.12) mm und einer Lange von 2.^ nun. die in einer l'lammgespriihicn Keramikmasse mit einem niiltleren Abstand von 0.38 nun befestigt waren. Die (iesami-KaihodcnHäche be trug einschließlich tier Keramikmasse 147 cm¹.

Die Anode war entsprechend I i g. h und 7 aulgc baut. Du Anoden fläche bestand aus zwei Schichten aus perforiertem Ί ilanblech mil Perforationen von l.^r> mm. Der Abstand der Platten betrug elwa I mm und die IVrloraiioneii waren so gegeneinander versetzt. daß sich ein gewundener Pfad durch die Ilaehe ergab. In der Anodc.iflache waren 12 /iiführleitiingen 54 \orge sehen.

Itei den Versuchen wurde der /eile eine gereinigte 1 IckiroUilösung mit einem Kupler-Ciehalt von IO bis !"> μ I und einem ! LSOi ί '.ehalt um H) bis Γ>() g/l zugeführt.

Der Gesamt Strom betrug 120 A (0.82 A/cm) bei einer Spannung von 2182 V. Die lemperalur wurde aiii 8t-> C gehalten. Die Lösung enthielt 150 g/l IL¹SOi und I") g.'l Kupfer in l'orm von CuSOi. Die frische Losung wurde so zugeführt, daß diese Bedingungen aulrechier hallen wurden. Wahrend der Tesizeit von 37 Minuten winden 7M.b g Kupfer mit einer minieren Teilchengröße von 4 bis 100 u Durchmesser gesammelt. Das Kup fer haue eine Schüttdichte von 3.74 g/cm¹. Die verbrauchte Leistung betrug 0.J38 kW. der spezifische Lei stungs\crbr;iueh 2. b8 kW/h/kg Cu. Der Slromwirkungsgrad betrug 90.8 Wn.

Demgegenüber betragt bei der herkömmlichen elektrolytisehen Metallgewinnung der Stromwirkungsgrad 72 "/ei und der Leistiingsverbrauch 2.9b kW/h/kg Cu bei einer Stromdichte von etwa 0.012 A/cm-.

I ¹IiKr den vorstehend beschriebenen Bedingungen wurden mit der erfindungsgemäßen /eile etwa 880(1 g ( u/m - und I ag gewonnen.

Die Lrlindiing isl nicht auf permanente Llektroden beschränkI Beispielsweise können auch sogenannte verlorene Anoden verwendet werden. Die crliiulimgsgeinäße /eile kann auch zur elektronischen Kafliua lion und zur Gewinnung jedes autleren Metalls ver wendel werden, tlas auf cleklrol\ lisehem Weg gewonnen werden kann.

Das gezeigte Ausführungsbcispicl tier /eile einhält zwar nwv eine einzige Anode und eine einzige Kathode. Ls können jedoch auch /eilen mit mehreren Paaren von Anoden und Kathoden verwendet werden. Die Anoden-k.iihoden-l'aare tier /eile können in Keihe oder parallel zueinander geschaltet sein, wobei die Reihen schaltung wirtschaftlicher isl.

Die /eile kann zwar in einem oflenen Behälter ausgebildet sein, bei vollständig geschlossener /eile kann jedoch bei erhöhter Temperaturen gearbeitet werden, ohne daß Dampf frei wird Dies ist vorleilh.ilt. weil bei hoher lemperalur der Llekirolyt-Widersland und somit der l.eistungsverbraiich verringert wird. Auch ergeben sieh bei konstanter Stromdichte und konstanter Llektrolvtzusammenselzung sowie bei höherer Temperaiui Meiallprotlukle mit höherer Schüttdichte und verbesserter lließfähigkeil.

■ Hei Verwendung eines offenen Behälters sind Linlaß und Auslaß so aufgebaut, daß kontinuierlich Llekirolyi zugeführt iintl abgeführt wird, wobei ein konstantes Lo siingsvolumen aufrechterhalten wird, damit die Llektroden im gewünschten Maße eintauchen.

Die Gesamtgröße der Llekiroden ist veränderlich. Abmessungen und Querschnitte der einzelnen Kalliotleiileiier sowie tier Spil/cnabsland sollten jetloch innerhalb tier genannten Grenzen liegen, um die gewünscliieii Lrgebnisse zu erzielen.

Slat! flacher Kaihoden- und Aiiodenfiachen können auch andere l'ormen angewandt werden. Beispielsweise kann die !eilende Kathodenfläche zylindrisch sein, sofern sie glaii isl iintl mehrere kleine Leiter enthält, die durch eine nichtleitende Masse in einem Abstand voneinander gehalten werden. Ahnliches gilt für die Anode.

Wie bei jeder elektrischen Vorrichtung muß gewährleistet scm. tlaß die verschiedenen Elemente voneinander isoliert sind, um Beschädigungen durch Siöüe. Kurzschlüsse u.dgl. zu vermeiden. Beispielsweise muß tier Schaber von dem hin- und herbeweglichen Schaft 74 isoliert sein.

Aus der vorstehenden Beschreibung gehl hervor, daß die Lrfindung neue Wege und liinrichlungcn zur kontinuierlichen Metallgewinnung ohne Unterbrechung des Prozesses erschließt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. I *iU c π Ui η S prüch e:

   1. Vorrichtung /ur elektronischen ("icwinniing \nii Metall ims einer Metall einhaltenden I'.lcktrol\!lösung, mit wenigstens einer Anode und wenigstens einer Kathode, auf deren aktiver Obcrllache leilfähige. gegeneinander isolierte Inseln ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dall die Oberfläche der Kathode (13) glatt ist. und dall to die leiti'iihigen Inseln aus dem LiKk|uerscliiiiu verhältnismäßig dünner elektrischer I.eiler (31) beste heu. die in eine elektrisch isolierende Masse eingebettet si ntl.

   2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekeiinzeichnet, dall die Leiter aus Drähten (31) bestehen, deren Durchmesser im Bereich /wischen 0.025 bis 0.1 j mm und deren Abstand an Jen engsien Stellen /w ischen 0.25 und O.b mm liegt.

   j Vorrichtung nach Anspruch !.dadurch gekenn-/eiehnet. dall die Leiter (31) einen rechteckigen Querschnitt im Bereich /wischen 0.02ϊ bis 0.1 mm χ 0.5 bis 2.5 mm haben und ihr minimaler Abstand /wischen 0.25 und O.b mm liegt.

   4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüchc. gekennzeichnet durch Liniicluungen (7?) /ur Liiilernung der auf den Spitzen (30) der Leiter (51) gebildeten Teilchen (41) von der !eilenden Ll.1 ehe der Kathode (13).

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekenn- W /eiehnet. dall die Linrichliing /ur Ltulcrnung ties Metalls von der leitenden Oberfläche der Kathode

   (13) einen Schaber (73) und eine Linnchtting (78) enthalt, die eine relative Bewegung /wischen der KathodenoberHäehe und depi Schaber bewirkt.

   b. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dall der Schaber (73) /wischen den leiten ilen flächen der Anode (14) und der Kathode (13) angeordnet ist. und dall eine Auslallleitung (81) /um Abziehen eines Gemisehs aus der Lösung und entferntem Metall aus dem an ilen Schaber angrenzen den Bereich vorgesehen ist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch b. gekennzeichnet durch eine Hinrichtung (75) zur Linleitung von /11-satzlichen Llektrolyien in den Tank, die angrenzend an den L'inlal! zur Produkl-Auslaßleiiung (81) an geordnet ist. so dall wenigstens ein Teil der das (Ieniisch bildenden Lösung zugeführt wird, die aus dem an den Schaber (73) angrenzenden Bereich ab geführt wird.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dall die leitende Oberfläche der Anode

   (14) porös ist, dall unterhalb der Oberfläche eine Kammer (56) angeordnet ist, und dall die Kammer über eine Leitung (63) an eine Unterdrueki|uelle angeschlossen ist. so dall die gasförmigen Llekirolyscprodukte durch die Anodenfläche abgezogen werden.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, dall l'.inrichtungen (61, 57. 59) /ur l'.inlei-Hing von Lösung in den Zwischenraum zwischen den leitenden Oberflächen der Anode (14) und der Kathode (13) vorgesehen sind.

   10. Vorrichtung nach Anspruch b. gekennzeichnet durch einen in der leitenden Oberfläche der Anode ''5 (14) vorgesehenen Schlitz (76) mit festen Wänden, wobei der Schaber (73) in dem Schlitz angeordnet ist. und durch eine hin- und herbewegliche Linrichiiiiii: (78). die mil dem Schaber verbunden ist. um diesen im Schlitz hin- und ner/ubcwcgcn.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch lv kenn/eichnei. dall die Liiirichlung. die eine Relativbewegung /wischen der Kathode (13) iiiui dein Schaber (73) bewirkt, eine mit der Kathode (13) verbundene, drehbar gelagerte Welle (46) enthält, sowie einen außerhalb des Behäiiers (12) angeordneten Antrieb für die Welle und die Kathode.

   12. Vorrichtung nach Anspruch b. dadurch gekennzeichnet, dall der Behälter (12) geschlossen lsi und tier Linlal! und Aiislal! so angeordnet sind, dall der Behälter im wesentlichen mit Lösung gelullt bleibt.