DE285652C

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Publication number: DE285652C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 285652 KLASSE 40 c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. November 1912 ab.

Die Durchführung eines Verfahrens zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen aus Lösungen, die aus sulfidischen Erzen durch deren unvollständige Röstung und darauf folgende Laugung mit saurer Ferrisulfatlösung erhältlich sind, ist bekanntlich mit technischen Schwierigkeiten verschiedener Art verbunden. ■ Man hat versucht, einzelne dieser Schwierigkeiten dadurch zu überwinden, daß man dem

ίο Katholyten eine andere Natur als dem Anolyten gab. Dadurch wird die Benutzung eines Diaphragmas notwendig. Diese hat aber andere Mißstände, besonders wirtschaftlicher Art, zur Folge. Es muß demnach von Vorteil sein, die Anwendung eines Diaphragmas möglichst zu vermeiden.

Der Erfinder hat nun schon früher erkannt, daß man mit wirtschaftlichen Erfolgen Lösungen der nutzbaren Metalle, insbesondere soleher des Kupfers, auch ohne Diaphragma elektrolysieren könne, wenn der Gehalt an gleichzeitig anwesendem Ferrisulfat nicht allzu hoch ist. Er hat außerdem neuerdings weiter gefunden, daß solche an Ferrisulfat nicht zu reiche Lösungen für die Auslaugurig benutzt werden können, da sie geeignet sind, einen Teil des in dem Erzmaterial, so besonders in unvollständig geröstetem sulfidischen Erze enthaltenen nutzbaren Metalls auszuziehen.

da ein Teil sich als hinreichend leicht löslich erwiesen hat, während der Rest nur in einer au Ferrisulfat reicheren Lauge, die vorteilhaft erwärmt wird, löslich ist.

Unter Benutzung dieser neuen Erkenntnisse ist nun das vorliegende Verfahren aufgebaut, bei dem durch eine Teilung sowohl der Auslaugung als auch der Elektrolyse in zwei parallel laufende, voneinander getrennte oder vorteilhaft miteinander kombinierte Prozesse, die je unter besonderen Bedingungen arbeiten, die Anwendung eines Diaphragmas für einen beträchtlichen Teil der elektrolytischen Zellen vermieden wird, und nur zur Gewinnung der letzten Metallreste zweckmäßig und vorteilhaft ein Diaphragma benutzt werden muß.

Das zu verarbeitende Material, z.B. unvollständig geröstetes sulfidisches Erz, wird zunächst in einer Abteilung, die mit A bezeichnet werden möge, mit einer schwach sauren, an Ferrisulfat nicht zu reichen Lösung, die gewöhnliche Temperatur besitzen kann, gelaugt, bis durch die reduzierende Wirkung des leicht löslichen Teiles des Laugegutes der Gehalt der Lauge an Ferrisalz fast oder vollständig auf Null gekommen ist. Diese Lösung gelangt nun in elektrolytische Zellen ohne Diaphragma und durchfließt sie mit einer solchen Geschwindigkeit, daß durch die oxydierende Wirkung des elektrischen Stromes nicht mehr Ferrisalz gebildet werden kann, als zulässig ist, um gleichzeitig das nutzbare Metall mit befriedigender Stromausbeute zu fällen. Die so an Ferrisulfat wieder angereicherte Lösung geht zu den Auslaugegefäßen zurück, gelangt aus diesen von neuem in die Elektrolysierbottiche und so fort, bis das.Röstgut an den leichter löslichen Produkten erschöpft ist. Auf bekannte Weise kann man natürlich in dem Maße, wie der Gehalt des Laugegutes an den leichter löslichen Verbindungen zurückgeht, für Einschaltung frischen Röstgutes in den Auslaugeprozeß sorgen, so daß ein ununterbrochenes Arbeiten im Kreisprozeß möglich ist. ι .

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Das in der Abteilung A erschöpfte Laugegut kommt in eine andere Abteilung, die mit B bezeichnet werden möge. In ihr \vird es einer Behandlung mit einer an Ferrisulfat reicheren Lösung, die vorteilhaft vorher erhitzt wird, unterworfen. Den Arbeitsgang in A kann man gewünschtenfalls von dem in B trennen, praktisch aber wird aus A ein Teil der Lösung genommen, durch elektrolytische Zellen mit

ίο Diaphragma geführt, bis ihr Gehalt an Ferrisulfat genügend angereichert' ist, darauf zweckmäßig erhitzt und auf die Rückstände von der Auslaugung in A gebracht. Diese werden so lange gelaugt, bis die weitere Extraktion des nutzbaren Metalles keinen Nutzen mehr gibt. Praktisch wird man in der Abteilung B so arbeiten, daß durch die Verdünnung mit der vom Laugegut noch eingeschlossenen Lösung A und durch die reduzierende Wirknng der noch vorhandenen Reste der nutzbaren Metallverbindungen nach der Laugung in B eine Lösung erhalten wird, die etwa denselben Ferrisalzgehalt wie die aus den Elektrolysierbottichen in A abfließende besitzt, so daß sie mit dieser wieder vereinigt werden kann.

Als Ausführungsbeispiel sei die Verarbeitung von etwa 4 Prozent Kupfer enthaltendem sulfidischen Erzmetall beschrieben.

Das Rohgut wird geröstet, z\veckmäßig nur so'weit, daß noch 0,5 bis 1 Prozent Schwefel unoxydiert vorhanden sind, und dann zur Laugung und Elektrolyse gebracht. Die beiliegende Zeichnung zeigt die Auslaugegefäße a, b, c, d, e, f, von denen α neu gefüllt, / das älteste ist. An jedem Tage wird ein Bottich neu gefüllt, g bezeichnet die elektrolytische Zelle oder die Zellenreihe ohne, h die mit Diaphragma, i ist der Sammelbehälter, k eine Erhitzungsvorrichtung.

Behälter a, b, c gehören zur Abteilung A. In dieser wird mit einer Lösung 1 gelaugt, die in einem Liter etwa 60 g Gesamteisen, davon 10 bis 15 g als Ferrisulfat, ferner 20 g Kupfer und 45 g freie Schwefelsäure enthält. Durch das Auslaugen der in dieser Lösung löslichen Teile des Röstgutes erhält man die Lösung 2 mit etwa 2 g Eisen als Ferrisulfat, 58 g als Ferrosulfat, 30g Kupfer und 30g freie Schwefeisäure. Diese tritt in die mit Bleianoden j versehenen elektrolytischen Zellen g ein, verläßt sie mit der Zusammensetzung 1, gelangt wieder nach a, b, c zurück usf., bis im Röstgut beispielsweise nur noch etwa ¹Z₂ bis 1 Prozent Kupfer in der Form schwerlöslicher Verbin- j

düngen zurückgeblieben ist. j

Um die zur Laugung in Abteilung B geeig- ;

nete Lösung zu erhalten, entnimmt man aus ι dem Vorratsgefäß i der Abteilung A Lösung von der Zusammensetzung 1 und führt sie durch die Zellen mit Diaphragma h. Dadurch wird ihre Zusammensetzung so geändert, daß nach dem Verlassen von /;. auf 1 1 etwa 40 g Eisen als Ferrisulfat und 20 g als Ferrosulfat, 25 g Kupfer als Sulfat und 15 g freie Scliwefeisäure· kommen. Nach dem Erhitzen auf 60 bis /O⁰ C in k gelangt sie in den Laugebottich f, dessen Inhalt am längsten im Prozeß ist, also von löslichen Teilen nur noch wenig enthält, aber auch keine Lauge mehr von A einschließt, da sie, ehe er an seine Stelle rückte, ausgewaschen worden ist. Auf den Inhalt von f kann also, wie es nötig ist, die an Ferrisulfat reiche und heiße Lösung am energischstenwirken. Sie wäscht dann, beim Weitergang aus dem Inhalt von Bottich e, die letzten Reste der vom Gut eingeschlossenen Lösung aus A aus und nimmt gleichzeitig einen Teil des noch rückständigen nutzbaren Metalles auf, während sie gleichzeitig weiter abgekühlt wird. Mischung mit Lösung A, Reduktion und Abkühlung werden im Bottich d vollendet, der eben aus Abteilung A in Abteilung B gekommen ist, und dessen Inhalt, je nach der Beschaffenheit des Röstgutes, etwa 10 bis 30 Prozent der Lösung aus A, bezogen auf das Erzgewicht, enthält. Beim Austritt aus d hat die Lösung etwa die Zusammensetzung wie die aus g austretende und geht so nach i zurück.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Elektrolytisches Verfahren zur Gewinnung von Metallen, wie Kupfer, Zink oder Nickel, aus Material, das die Metalle in teils oxydischer und teils sulfidischer Form enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man dieses Material einer Laugung und Elektrolyse in je zwei Stufen unterwirft, in der ersten mit einer an Ferrisulfat nicht zu reichen Lösung auslaugt und die so erhaltene Lauge ohne Diaphragma elektrolysiert, während in der zweiten eine an Ferrisulfat verhältnismäßig reiche Lösung zum Auslaugen und elektrolytische Zellen mit Diaphragma verwendet werden.

2. Ausführungsform des elektrolytischen Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Zellen ohne Diaphragma ein Teil der Lauge in n₀ einer zweiten Phase der Wirkung der elektrolytischen Zellen mit Diaphragma unter Erhöhung des Ferrigehaltes unterworfen und dann zur weiteren Auslaugung des zurückgebliebenen schwerer löslichen Metallanteiles benutzt wird. .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.