DE2540100A1

DE2540100A1 - Anwendung des verfahrens zum ausfaellen von kupferzement aus einer mit eisenstuecken versetzten kupferloesung auf andere prezesse der messmetallurgie

Info

Publication number: DE2540100A1
Application number: DE19752540100
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Kausel; Reinhard Dr Nissen
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1975-09-09
Filing date: 1975-09-09
Publication date: 1977-03-17
Also published as: DE2540100C2; IT1069264B; CA1080979A; NO763073L; FR2323768A1; FI66911C; ZM11276A1; BE845761A; JPS5233802A; FI66911B; ES451241A2; GB1562705A; ZA765396B; FI762544A; NL7610036A

Description

Anlage zum Patentgesuch der H 75/59

Klöckner-Humboldt-Deutz Gr./Li. Aktiengesellschaft

void 5. Sept ember 1975

Anwendung des Verfahrens zum Ausfällen von Kupferzement aus einer mit Eisenstücken versetzten Kupferlö3ung auf andere Prozesse der Naßmetallurgie (Zusatzanmeldung zur Patentanmeldung P 24 57 660.1; H 74/6ό ν.26.November 1974)

Die Erfindung betrifft die Anwendung des Verfahrens zum Ausfällen von Kupferzement aus einer mit Eisenstücken versetzten Zupferlösung, wobei der sich an den Eisenstücken absetzende Kupferzement durch ständiges Bewegen der Eisenstücke abgelöst und aus der entkupferten Lösung abgeführt wird, indem die Eisenstücke mit solcher !Frequenz und Amplitude gerüttelt werden, da s diese ständig gegeneinander schlagen, gemäß Patent (Anmeldung P 24 57 660.1; H 74/63 vom 262Tov.74).

Bei dem Fällen von Metall in Porm von Metallzement aus einer mit Stücken eines unedleren Metalles versetzten Metallösung, dem sogenannten "Zementieren¹¹ spielen sich, ohne Rücksicht darauf, um welche Metalle im einzelnen es sich handelt, im wesentlichen immer gleichartige Torgänge ab, nämlich ein Ionenaustausch zwischen einem, gemäß Spannungsreihe edleren und einem unedleren Metall.

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Der Begriff "Zementation" wird demzufolge nach dem Lexikon der Hüttentechnik von Lüger, 4. Auflage 1963, Band 5, Deutsche Verlagsanstalt Stuttgart, Seite 733 wie folgt definiert:

"Fällung eines Metalles aus einer Lösung durch ein Unedleres. Das unedlere Metall besitzt ein negativeres Potential als das zu fällende, gibt positiv geladene Ionen in Lösung, lädt sich dadurch selbst negativ auf und entlädt alle Kathionen mit positiveren Potentialen. Abscheidung in metallischer Form. Maßgebend ist also die Potentialdifferenz der verschiedenen Kathionen unter den herrschenden Bedingungen."

Allen diesen Zementations- oder Fällungsprozessen haften daher auch im wesentlichen die gleichen grundsätzlichen Schwierigkeiten an, daß nämlich das ausgefällte Metall, das sog. Zementmetall, die Oberfläche der als Fällmittel eingesetzten unedleren Metallstücke überzieht und damit die elektrochemische Reaktion, nämlich den Ionenaustausch, behindert oder sogar zum Stillstand kommen läßt. Aber auch andere, in gleicher Weise die Reaktion hindernde Einflüsse können sich dadurch ergeben, daß sich auf der Oberfläche des metallischen Fällmittels eine Oxydschicht bildet, oder auch ein überzug aus feinen Gasbläschen, herrührend aus den elektrolytischen Vorgängen, entsteht.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht demzufolge darin, die bekannten Schwierigkeiten bei Fällungsprozessen in der Naßmetallurgie zu überwinden und damit sowohl die Wirtschaftlichkeit als auch die Ausbeute von Metall, mithin also den . Wirkungsgrad entscheidend zu verbessern.

Die Erfindung besteht in der Anwendung des Verfahrens gemäß Patent (Anmeldung P 24 57 660.1; H 74/63 vom 26.November 74) auf beliebige Prozesse der Naßmetallurgie zur Fällung beliebiger Metalle als Metallzemente aus deren mit Stücken anedlerer Metalle als Fällmittel versetzten Laugen.

In einer speziellen Alternative besteht die Erfindung in der Anwendung des Verfahrens gemäß Patent (Anmeldung P 24 57 660.1j H 74/63 vom 26. November 1974) auf die Zinknaßmetallurgie zur Fällung von im Verhältnis zu Zink edleren Metallen, wie beispielsweise Cu, Gd, Co, Ni als Metallzemente aus einer mit Zinkstücken als Fällmittel versetzten Zinklösung.

Und schließlich besteht die Erfindung in einer weiteren speziellen und vorteilhaften Alternative in der Anwendung des Verfahrens gemäß Patent (Anmeldung P 24 57 660.1; H-74/63 vom 26. November 1974) auf die Edelmetall - Naßmetallurgie zur Fällung von Silber oder Gold als Metallzemente aus deren in der Zyanid - Laugerei anfallenden und mit Zinkstücken als

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Fällmittel versetzten Laugen.

Im folgenden wird die Erfindung und der mit ihr erzielbare technologische und wirtschaftliche Vorteil gegenüber dem bisher Bekannten anhand eines für alle Anwendungsfälle repräsentativen Anwendungsbeispieles aus der Zinnaßmetallurgie beschrieben und näher erläutert.

Es war bisher in der Zinlcnaßmetallurgie üblich^· die anfallenden Feutrallaugen von darin gelösten Fremdmetallen zum Beispiel Gu, Cd, Co oder Ni, dadurch zu befreien, daß man der Lauge in Rührwerken metallisches Zinkpulver zufügte, und so die genannten Verunreinigungen ausfällte, Das bekannte Verfahren hatte aber unter anderem den Nachteil, daß man zunächst beispielsweise durch Versprühen von metallischem Zink das Fällpulver herstellen mußte. Außerdem verlief die Reaktion zwischen dem Fällpulver und der Lauge extrem langsam, mit einer Dauer bis zu vielen Stunden Reaktionszeit, insbesondere aus dem Grunde, weil sich auf den versprühten Zinkteilchen eine immunisierende Schicht aus Zinkoxyd bildete,welche den Fortschritt der Reaktion zu einem wirtschaftlichen Ablauf entscheidend hemmte.

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Durch die intensive Rüttelbewegung der Zinkstücke wird mit der Erfindung auf einfache und wirkungsvolle Weise erreicht, daß die mit dem Niederschlag der edleren,Metalle sich bedeckenden Oberflächen der als Fällmittel eingesetzten Zinkstücke immer wieder ständig blankgeklopft und blankgerieben werden, und daß diese Flächen daher für die fortlaufende v/eitere, durch Ionenaustausch sich vollziehende Reaktion aktiv bleiben. Durch die gleichzeitig von der Rüttelbev/egung verursachte intensive Turbulenzerregung der Laugenflüssigkeit und die dadurch intensivierte Mischung der festen und flüssigen Phase wird ferner der Gradient der Ionen-Konzentration im Bereich der Oberfläche des Fällmittels Zink geringer sein, als bei der herkömmlichen Fällmethode, wodurch der Stoffübergang weiter beschleunigt wird. Und außerdem ergibt sich durch die Erfindung ein weiterer, insbesondere die Wirtschaftlichkeit der Zink-Nassmetallurgie verbessernder Vorteil dadurch, daß anstelle der bisherigen Verwendung des sehr teueren Zinkmetallpulvers billige Abfall- und Zwischenprodukte des Verhüttungsprozesses Verwendung finden können. So fallen beispielsweise beim Einschmelzen und Vergießen der in der Elektrolyse gewonnenen Zinkkathoden sog. Krätzen an, welche nur zum Teil aus metallischem Zink bestehen. Solche Krätzen mußten bisher üblicherweise durch Ausseigern des metallischen Zinks aufgearbeitet werden, wobei die Seigerrückstände der Zinklaugerei zurückgeführt und dort in Lösung gebracht werden mußten, Alle diese kostspieligen Aufbereitungsschritte können nunmehr

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in Wegfall kommen, wenn nach der Lehre der Erfindung die , Fällung nicht mittels eines teuren Zinkpulvers, sondern mit den erwähnten Krätzen oder auch anderen Abfällen von Zinkmetall, beispielsweise Zinkgranulaten oder anderen körnigen bzw. stückigen Teilen aus metallischem Zink, in einem schwingenden Behälter vorgenommen wird, weil dadurch, daß diese Zinkstücke ständig gegeneinander schlagen und reiben, deren Oberfläche bei gleichzeitiger gegenseitiger Zerkleinerung laufend von Verunreinigungen oder immunisierenden Überzügen - seien es Oxyde, Niederschlag von Zementzink oder Ansammlungen von Gasbläschen - befreit werden, wodurch ein sehr schneller Stoffübergang infolge Ionenaustausch zwischen Metall und lösung gewährleistet ist. Dies führt im Endeffekt zu einer erheblichen Verkürzung des Prozessablaufes und zu einer besseren Ausnutzung der eingesetzten metallischen Stoffe.

Die anhand des Beispieles aus der Zinknaßmetallurgie sich ergebenden technologischen Möglichkeiten und wirtschaftlichen Yerteile gelten sinngemäß auch für die weitere Anwendung des im Hauptpatent (Anmeldung P 24 57 660.1; H 74/63 vom 26. November 1974) beschriebenen Verfahrensprizipes auf praktisch alle beliebigen Prozesse von Zementation im weiten Gebiet der Naßmetallurgie an und für sich. Sie fallen unter die Erfindung, sofern sie einem der folgenden Ansprüche genügen.

Patentansprüche 709811/0907

Claims

Patentansprüche

1. Anwendung des Verfahrens zum Ausfällen von Kupferzement aus einer mit Eisenstücken versetzten Kupferlösung, wobei
der sich an den Eisenstücken absetzende Kupferzement durch ständiges Bewegen der Eisenstücke abgelöst und aus der entkupferten Lösung abgeführt wird, indem die Eisenstücke mit solcher !Frequenz und Amplitude gerüttelt werden, daß diese ständig gegeneinander schlagen, gemäß Patent ( Anmeldung

P 24 57 660.1 j H 74/63 vom 26.November 1974) auf beliebige Prozesse der Baßmetallurgie zur Fällung beliebiger Metalle

von

als Metallzemente aus deren mit Stücken »'unedleren Metallen als !Fällmittel versetzten laugen.

2. Anwendung des Verfahrens zum Ausfällen von Kupferzement aus einer iait Eisenstücken versetzten Kupferlösung, wobei der sich an den Eisenstücken absetzende Kupferzement durch ständiges Bewegen der Eisenstücke abgelöst und aus der entkupferten Lösung abgeführt wird, indem die Eisenstücke mit solcher Frequenz und Amplitude gerüttelt werden, daß diese ständig gegeneinander schlagen, gemäß Patent (Anmeldung

P 24 57 660.1; H 74/63 vom 26.November 1974) auf die Zinknaßmetallurgie zur Fällung von im Verhältnis zu Zink edleren Metallen, wie beispieslweise Cu, Gd, Co und Ni als Metallzeuiente aus einer mit Zinstücken als Fällmittel versetzten Zinklösung.

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j. .'i.nwenciÜD~r:~cLer Verfahrens aaui Ausfüllen νου Kupferzeiten t aus einer mit Eisenstücicen versetzten Kupferlösung, wobei der sich an den Eisenstücken absetzende Kupferzeuent durcα ständiges Bewegen der Eisenstucke abgelöst und aus der entkupferten Losung abgeführt wird, inderj die Eisenstüclce Kit soldier Frequenz und Amplitude gerüttelt werden, dau diese ständig gegeneinander schlagen, gemäß Patent (Anmeldung P 24- 5Ί υυΟ.'ί; H /4/ü9 νοώ 2b.]\[oveniber 1974-) auf die Edelmetall - llaßaetullurgie zur !Ellung ύοό 'Silber oder G-old als Ketalizeaente aus deren in der Zyanid - Laugerei anfallenden una mit Zinlrstücken als Fälluittel versetzten Laugen.

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BAD ORIGINAL