DE288660C

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Publication number: DE288660C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Zur elektrolytischen Herstellung schmiedbaren Eisens bestehen eine ganze Anzahl von Methoden, die aber größtenteils zu keinen befriedigenden Ergebnissen geführt haben, weil das so hergestellte Eisen für die meisten Anwendungszwecke zu spröde war. Es ist nun zwar angeblich in jüngster Zeit gelungen, geschmeidiges Elektrolyteisen unter Anwendung einer mit hygroskopischen. Salzen versetztenFor the electrolytic production of malleable iron there are a number of Methods which, for the most part, have not led to satisfactory results because the iron produced in this way was too brittle for most uses. It is now allegedly recently succeeded in using pliable electrolyte iron one with hygroscopic. Add salts

ίο Eisensalzlösung bei Temperaturen über 90° zu erhalten; dieses Verfahren bedingt aber die Anwendung von Spannungen von mindestens 2 bis 3 Volt und erfordert deshalb einen verhältnismäßig erheblichen Energieaufwand.ίο Iron salt solution at temperatures above 90 ° obtain; however, this method requires the use of voltages of at least 2 to 3 volts and therefore requires a relatively considerable amount of energy.

Auch können die für ein gutes Ergebnis unbedingt einzuhaltenden Versuchsbedingungen unter den Verhältnissen des praktischen Betriebes nur sehr schwer beobachtet werden. Aus diesem Grunde hat sich das Elektrolyteisen trotz seiner großen Vorzüge noch nicht in großem Umfange in die Praxis einführen können. Die zu überwindenden Schwierigkeiten liegen, wie bereits kurz erwähnt, in dem Elektrolyten, der besonders gegen Sauerstoff der Luft nicht zu sehr empfindlich sein darf.The test conditions, which must be strictly adhered to for a good result, can also be used can only be observed with great difficulty under the conditions of practical operation. the end For this reason, the electrolyte iron, in spite of its great advantages, has not yet developed on a large scale To be able to introduce scopes into practice. The difficulties to be overcome lie as already briefly mentioned, in the electrolyte, which is particularly not against oxygen in the air may be too sensitive.

Es wurde nun gefunden, daß Lösungen von kieselfluorwasserstoffsauren Eisensalzen sich für den vorliegenden Zweck besonders gut eignen, wenn .man sie bei genügend hoher Temperatur und in neutraler Lösung anwendet.It has now been found that solutions of silicofluoric acid iron salts are suitable for are particularly suitable for the purpose at hand, if they are at a sufficiently high temperature and applies it in a neutral solution.

Es wurden zwar schon früher Laboratoriumsversuche gemacht, um neutrale Lösungen von kieselfluorwasserstoffsaurem Eisen für diesen Zweck anzuwenden. Diese Versuche haben aber zu keinem brauchbaren Ergebnis geführt, und der seinerzeitige Bearbeiter ist deshalb zu dem Schluß gekommen, daß sich neutrale Lösungen von kieselfluorwasserstoffsaurem Eisen für die elektrolytische Herstellung von Eisen nicht eignen, weil sie zu leicht zersetzt werden und dabei Kieselsäure ausscheiden, die sich an den Elektroden ausscheidet und das zu erhaltende Eisen unbrauchbar macht.Laboratory tests have been made earlier to find neutral solutions of silicofluoric acid iron to be used for this purpose. But these attempts have led to no useful result, and the editor at the time is therefore to that Concluded that neutral solutions of silicofluoric acid iron for the Electrolytic production of iron is unsuitable because it is too easily decomposed and in the process, silicic acid is deposited, which is deposited on the electrodes and what is to be obtained Makes iron unusable.

Der frühere Bearbeiter hat deshalb vorgeschlagen, Elektrolyteisen durch Elektrolyse von Ferrosulfat herzustellen. Der Erfinder hat nun festgestellt, daß die früheren Beobachtungen nicht zutreffen, daß es vielmehr bei Wahl richtiger Versuchsbedingungen gelingt, aus Lösungen von kieselfluorwasserstoffsaurem Eisen ganz besonders gutes Elektrolyteisen zu erzeugen, und zwar zu einem erheblich niedrigeren Preise als dies nach allen sonst bekannten Verfahren möglich ist. Diese Verbilligung in der Herstellung beruht in erster Linie darauf, daß für die Zersetzung des kieselfluorwasserstoffsauren Eisens nur eine Spannung von 0,25 bis 0,30 Volt erforderlich ist, und so der sich aus dem Produkt der Spannung und Stromstärke ergebende Wattverbrauch nur ungefähr ein Zehntel so hoch ist wie bei dem Verfahren, das mit einer Spannung von durchschnittlich 2 bis 3 Volt arbeiten muß. Da aber der Aufwand an elektrischer Energie den Hauptbetrag der entstehenden Kosten darstellt, ermöglicht die im vorliegenden Falle erforderliche,The previous editor therefore suggested using electrolyte iron by means of electrolysis of ferrous sulphate. The inventor has now established that the earlier observations it is not true that if the right experimental conditions are chosen, it is possible from solutions to produce particularly good electrolyte iron from silicofluoric acid iron, and at a considerably lower price than is otherwise known Procedure is possible. This cheaper production is primarily due to that for the decomposition of the silicofluoric acid iron only a voltage of 0.25 to 0.30 volts is required, and so the product of the voltage and The watt consumption resulting in current intensity is only about a tenth as high as in the process that has to work with an average voltage of 2 to 3 volts. But since the expenditure on electrical energy is the main amount of the costs incurred, enables the required in the present case,

verhältnismäßig geringe Menge der aufzuwendenden elektrischen Energie eine billige Darstellung des Elektrolyteisens.relatively small amount of the electrical energy to be expended is a cheap representation of the electrolyte iron.

Der Erfinder hat festgestellt, daß für die erfolgreiche Durchführung der Reaktion die Lösung eine geeignete, nicht zu hohe Konzentration besitzen muß, und daß nicht bei zu niedrigerer Temperatur gearbeitet werden darf. Wird die Konzentration und die Temperatur richtig gewählt, so wird erreicht,¹ daß die Lösung vollst än-' dig neutral bleibt und sich nicht in unzulässiger ..' Weise zersetzt. Wenn sich nach wiederholtem .* Gebrauch des Elektrolyten doch etwas Fluor- ,' eisen bilden sollte, so ist dies für die Brauchbärkeit des Bades nicht schädlich und kann _; ohne weiteres abgeschieden werden, wenn man ' dem Elektrolyten schon von Anfang an ein entsprechendes Leitungssalz zusetzt. Man kann aber auch in der Weise verfahren, daß die Lösung nach einer längeren Betriebsperiode dadurch regeneriert wird, daß man das gebildete Fluor außerhalb der Elektrolytzelle mit geeigneten Salzen niederschlägt und die Fluorwasserstoffsäure nach bekannten Methoden wiedergewinnt. , .The inventor has found that for the reaction to be carried out successfully, the solution must have a suitable concentration that is not too high, and that the temperature must not be too low. If the concentration and the temperature properly selected, so it is achieved ¹ that the solution completely AEN 'dig remains neutral and does not unduly ..' decomposed way. . If but should form 'iron slightly fluorine, after repeated use * of the electrolyte, so this is not for the Brauchbärkeit the bath harmful and _can; can easily be deposited if one adds a corresponding line salt to the electrolyte right from the start. But you can also proceed in such a way that the solution is regenerated after a long period of operation by precipitating the fluorine formed outside the electrolytic cell with suitable salts and recovering the hydrofluoric acid by known methods. ,.

Ausführungsbeispiel.Embodiment.

' 100 bis 175 g Eisen werden als kieselfluorwasserstoffsaures Salz in 1 1 Wasser gelöst und mit 10 bis 20 Prozent eines geeigneten Leitsalzes versetzt. Die . Lösung wird bei einer Temperatur zwischen 70 und 80 ^c unter Anwen- ·. dung einer Stromdichte von 2 bis 3 Amp. pro Quadratdezimeter und 0,25 bis 0,30 Volt Spannung elektrolysiert. Man erhält dabei ein schmiedbares, sowohl bei gewöhnlicher als auch bei erhöhter Temperatur äußerst zähes und festes Eisen von einer schönen, lichten Farbe. Durch Bewegung der Kathode oder des Elektrolyten kann ein nahezu blanker Niederschlag erhalten werden. Als Leitungssalze können Sulfate, Fluoride, Chloride, Fluorwasserstoffsäure oder andere Salze von Alkalien und Erdalkalien benutzt werden; auch Mangansalze haben sich für den erwähnten Zweck als brauchbar erwiesen. 100 to 175 g of iron are dissolved in 1 liter of water as the hydrosilicate salt and mixed with 10 to 20 percent of a suitable conductive salt. The . Solution is applied at a temperature between 70 and 80 ^c . A current density of 2 to 3 amps per square decimeter and a voltage of 0.25 to 0.30 volts is electrolyzed. The result is a malleable iron that is extremely tough and strong at both normal and elevated temperatures and has a beautiful, light color. By moving the cathode or the electrolyte, an almost shiny deposit can be obtained. As line salts, sulfates, fluorides, chlorides, hydrofluoric acid or other salts of alkalis and alkaline earths can be used; Manganese salts have also proven useful for the purpose mentioned.

Als Anodenkönnen Platten von Schmiedeeisen, Gußeisen oder Stahl sowie Eisenschrot in beliebiger Form gebraucht werden.Plates of wrought iron, cast iron or steel as well as scrap iron can be used as anode Form are needed.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, fertige Lösungen von kieselfluorwasserstoffsaurem Eisen zu benutzen, sondern man kann sowohl das Eisen als auch die Kieselfluorwasserstoffsäure in anderer Form verwenden, unter der Voraussetzung, daß sie sich im Elektrolyten selbst zu kieselfluorwasserstoffsaurem Eisen verbinden können, und die Lösung eine neutrale Reaktion aufweist.It is not absolutely necessary to use ready-made solutions of hydrofluoric iron to use, but one can use both the iron and the hydrofluoric acid in use another form, provided that they are in the electrolyte itself Hydrofluoric acid can combine, and the solution has a neutral reaction having.

Man kann nach dem angegebenen Verfahren Eisen beliebiger Dicke erzeugen, indem man mit der Elektrolysierung so lange fortfährt, bis das Eisen die gewünschte Stärke erlangt hat.Iron of any thickness can be produced by the process indicated by continues with the electrolysis until the iron has attained the desired strength.

Claims

Patent claim:

Process for the electrolytic production of malleable iron of any thickness using a solution of silicofluoric acid iron as electrolyte, characterized in that. that the fluosilicic acid iron is not used in completely neutral solution at a temperature below 70 ⁰ C.