DE278153C

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Info

Publication number: DE278153C
Application number: DENDAT278153D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 278153 ■-KLASSE 40 a. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Dezember 1911 ab.

Bei den bisherigen Verfahren zur Gewinnung von .Metallen aus schwefelhaltigen Erzen, bei denen die Erze zunächst geröstet und darauf mit Ferrichlorid ausgelaugt werden, wonach die Lauge elektrolysiert wird, ist stets eine mehr oder weniger stark konzentrierte Lösung benutzt worden. Dies ist unwirtschaftlich, denn je mehr Ferrichlorid in der Lösung enthalten ist, desto weniger ChIorid des in den Erzen enthaltenen Metalls wird in den elektrolytischen Behälter abgeführt, und je weniger Metall aus den Erzen ausgeschieden wird, desto weniger Chlorid wird sich mit den Bestandteilen der Erze verbinden.

Gemäß vorliegender Erfindung wird daher nur eine sehr schwache Lösung von Ferrichlorid verwendet, die, wie der Erfinder festgestellt hat, eine ganz erheblich größere Leistungsfähigkeit hat, als eine konzentrierte Lösung und daher viel wirtschaftlicher ist. Bei Anwendung einer schwachen Ferrichloridlösung braucht außerdem keine Wärme verwendet zu werden, und die Anfangskosten sind daher sehr gering. Auch kann eine solche Ferrichloridlösung sehr leicht wieder gewonnen werden, es bilden sich keine basischen Salze, und die Aufrechterhaltung der Lösung ist beinahe mit gar keinen Kosten verbunden. Die Kosten einer schwachen Ferrichloridlösung sind beinahe zehnmal geringer, als die Kosten einer konzentrierten Lösung, während die Kosten der Aufrechterhaltung einer schwachen Lösung beinahe dreißigmal geringer sind als die Kosten, die zur Aufrechterhaltung einer konzentrierten Lösung aufgewendet werden müssen.

Das neue Verfahren kann in der Weise ausgeführt werden, daß man durch die Kathodenkammern eines der Elektrolyse dienenden Behälters Seewasser und durch die Anödenkammern des Behälters eisenhaltiges Wasser aus dem. Bergwerk leitet, die Wassermengen der Elektrolyse aussetzt und die sich in den Anodenkammern bildende Lösung dem das Erz enthaltenden Rührbehälter zuführt.

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Apparat zur Ausführung des Verfahrens und Fig. 2 einen ähnlichen Apparat, jedoch mit einigen Abänderungen.

Aus dem Behälter 1 wird dem Elektrolytbehälter 4 durch das mit dem Hahn 3 versehene Rohr 2 eine schwache Kochsalzlösung zugeführt, anstatt deren auch Seewasser benutzt werden kann. In dem Behälter 4 sind die durch Diaphragmen getrennten Elektroden 6 und 8 aufgehängt. Die mit dem negativen Pol der Batterie 7 verbundenen Elektroden 6 bilden die Kathoden und die an dem positiven Pol angeschlossenen Elektroden 8 die Anoden. Durch den elektrischen Strom wird die Kochsalzlösung zersetzt; das freiwerdende Chlor geht in die in den Anodenkammern befindliche Lösung über, und es bildet sich eine schwache Lösung von Eisenchlorür, wenn die Anode aus Eisen besteht. Diese Lösung wird durch ein Rohr 9 in einen Behälter 13 geleitet, während die Lösung in den Kathodenkammern durch ein Rohr 12 in einen

Behälter 14 geleitet wird. Aus den Behältern 13 und 14 werden die Lösungen durch Pumpen 15 bzw. 16 in Behälter 17, 18 gehoben, und zwar wird ersterer mit der Lösung der Anodenkammer des Behälters 4 und letzterer mit der Lösung der Kathodenkammern dieses Behälters gefüllt. Diese Lösungen werden dann durch Rohre 24 bzw. 26 in einen Behälter 19 geleitet, in dem sich die gleichfalls mit der Batterie 7 verbundenen Kathoden 22 und Anoden 21 befinden. Die Kathodenkammern des Behälters 19 sind durch das Rohr 12 mit dem Behälter 14 und die Anodenkammern durch das Rohr 9 mit dem Behalter 13 verbunden, wodurch ein beständiger Umlauf der Lösungen erzielt werden kann. Nachdem die Lösungen im Behälter 19 von dem Eisen befreit worden sind, wird ihr geringer Gehalt an Eisenchlorür in Eisenchlorid

ao verwandelt. Das durch die weitere Elektrolyse der Kochsalzlösung freigesetzte Chlor geht in die Anodenkammern, wo es mit dem Metall eine Chlorverbindung bildet.

Aus dem Behälter 17 kann die Lösung in einen Behälter 31 und aus diesem in den Rührbehälter 34 geleitet werden, der das zerkleinerte Erz enthält, mit dessen Teilchen beim Umrühren die Lösung in Berührung kommt, wobei Eisen- und Kupferchlorür gebildet wird. Aus dem Rührbehälter 34 wird die Lösung durch eine Pumpe 37 in einen Behälter 38 gehoben, aus dem sie in die Elek-· trolysierbehälter 39 geleitet wird, in welch letzteren das Metall aus der Lösung ausgeschieden wird. Während dieses Vorgangs bildet das Chlor mit dem Eisen der Elektroden Eisenchlorid.

Aus den Behältern 39 kann die Lösung durch Filter sowie Rohre 43 einem Behälter 44 zugeführt werden, und um einen beständigen Umlauf der Lösung durch die Behälter 39 zu bewirken, kann die Lösung aus dem Behälter 44 durch eine Pumpe und durch ein Rohr 46 in einen Behälter 47 gehoben werden, aus dem sie dann durch ein Rohr 49 und das bereits erwähnte Rohr 41 von neuem in die Behälter 39 geleitet wird.

Das tote Gestein wird aus dem Rührbehälter 34 durch das Schieberventil 56 abgelassen. Sämtliche übrigen Behälter sind ebenfalls mit Ablaßventilen versehen.

Eine schwache Eisenchloridlösung kann auch aus dem Wasser des Bergwerks gebildet werden, das gewöhnlich eine geringe Menge Eisen als Sulfat enthält. In diesem Falle wird der Apparat gemäß Fig. 2 zur Ausführung des . Verfahrens benutzt.

Der aus dem Wasser des Bergwerks gebildeten schwachen Eisenchloridlösung kann eine schwache Kochsalzlösung zugesetzt werden, so daß während des Auslaugens des Erzes und der Elektrolyse das in der Lösung befindliche Kochsalz so beeinflußt wird, daß Salzsäure sowie Eisenchlorid gebildet werden, wenn die Lösung der Elektrolyse ausgesetzt wird.

Wenn das Erz bei einer höheren Temperatür geröstet wird, so daß Schwefelsäure und Sulfate des im Erz enthaltenen Metalls gebildet werden, so kann das Kupfer dadurch gewonnen werden, daß man das Erz mit gewöhnlichem Seewasser behandelt, das in der Gegenwart von Schwefelsäure und der Sulfate Eisenchlorid .und Salzsäure bildet, die ihrerseits das Kupfer angreift und Kupferchloride bildet.

Der in Fig. 2 gezeigte Apparat ist zur Gewinnung von Metallen bestimmt, deren Erze Schwefelsäure und Sulfate enthalten. Der Behälter 1 wird mit Seewasser gefüllt, das durch ein Rohr 61 in den Rührbehälter 34 geleitet wird, in welchem das Erz gründlich ausgelaugt wird, worauf die Lösung für die Elektrolyse verwendet wird. Die Eisenchlorid enthaltende, wiederbelebte Lösung kann durch das Rohr 61 und die geöffneten Hähne 63, 64 dem Behälter 31 zugeführt werden.

Da die gerösteten Erze porös sind, so können sie in dem Rührbehälter mit der Lösung schnell ausgelaugt werden. Wenn Kochsalz zugesetzt wird, so wird infolge der Schwefelsäure und der Sulfate Eisenchlorid gebildet, und es bildet sich auch Natriumsulfat. Das Kupfersulfat und das Eisensulfat werden durch die Wirkung der Chlorverbindungen in Chloride verwandelt, und nachdem sämtliche Sulfate und die Schwefelsäure verbraucht worden sind und das Eisenchlorid und die anderen Chlorverbindungen ihre Aufgabe erfüllt haben, so wird die Lösung Eisen- und Kupferchlorür enthalten. Wenn die Lösung dann elektrolysiert wird, so setzt sich das Kupfer an den Kathoden in der Form von Platten ab, während sich das Chlor mit dem Eisenchlorür verbindet und Eisenchlorid und Chlorsäuren bildet. Die auf diese Weise gebildete Lösung kann von neuem zur Behändlung des Erzes benutzt werden, um eine weitere Kupfermenge aus dem Erz auszuscheiden. Wenn das Erz vorher geröstet wurde, so daß sich Schwefelsäure bildete, so wird das Kochsalz mit den Eisenoxyden und den übrigen Eisenverbindungen Eisenchlorid und Salzsäure bilden.

Wenn das Erz mit Sublimatbildung geröstet worden war, so wird als Lösung schwaches Eisenchlorid verwendet, wie es durch den in Fig. ι gezeigten Apparat erzeugt wird. Eine solche Lösung wirkt schnell auf das Erz ein, wenn dasselbe bei einer Temperatur von über 600 oder 700 ° C geröstet wurde. Aus Sparsamkeitsrücksichten wird aber das Erz in solchen Fällen mit einer schwachen Salzlösung behandelt.

Das Eisenchlorid greift das in dem Erz enthaltene Metall an und bildet Kupferchlorür und andere Verbindungen, je nach den in der Lösung enthaltenen Bestandteilen und der Zusammensetzung des Erzes. Die durch die Behandlung des letzteren gebildete Lösung wird dem elektrischen Strom ausgesetzt, wobei sich das Kupfer, wie vorher, niederschlägt und sich Eisenchlorid und andere Verbindungen bilden.

Die zur Auslaugung des Erzes benutzten Chlorverbindungen bilden Eisenchlorür, oder es bildet sich, wenn das Erz Eisenverbindungen enthält, Eisenchlorid. Es können sich natürlich auch andere Chlorverbindungen durch Verbindung des Chlors mit den übrigen Bestandteilen des Erzes bilden. Diese Chlorverbindungen bilden in der Gegenwart von Kupfer Kupferchlorür. Während der Elektrolyse bilden sich Chloride, Chlorsäuren und etwas chlorhaltiges Wasser.

In den Stufen des Verfahrens, in denen die Lösung elektrolysiert wird, muß sie Kochsalz enthalten, welches während der Elektrolyse Chlor abgibt. Etwa 2 bis 3 kg Salz auf jede Tonne Erz werden von Zeit zu Zeit zugesetzt, damit das mit dem Erzgestein abgeführte Salz wieder ersetzt wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Metallen aus schwefelhaltigen Erzen durch Rösten, Auslaugen des gerösteten Gutes mit Ferrichlorid und Elektrolyse der Lauge, dadurch gekennzeichnet, daß das geröstete Erz mit einer sehr schwachen, z. B. zweiprozentigen Lösung von Ferrichlorid behandelt wird.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kathodenkammern eines der Elektrolyse dienenden Behälters Seewasser und durch die Anodenkammern des Behälters eisenhaltiges Wasser aus dem Bergwerk geleitet wird, die Wassermengen der Elektrolyse ausgesetzt werden; und die sich in den Anodenkammern bildende Lösung dem das Erz enthaltenden Rührbehälter zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.