DE2926347A1

DE2926347A1 - Verfahren zur steuerung der gewinnung von zink aus elektrolytischen zinksulfatloesungen

Info

Publication number: DE2926347A1
Application number: DE19792926347
Authority: DE
Inventors: Robert C Kerby
Original assignee: Teck Metals Ltd
Current assignee: Teck Metals Ltd
Priority date: 1978-07-05
Filing date: 1979-06-29
Publication date: 1980-01-24
Also published as: AU4847979A; FR2430463B1; BE877476A; FR2430463A1; JPS558496A; GB2024865B; NO792221L; US4217189A; NL7905231A; IT7909474A0; GB2024865A; IT1165978B; AU522701B2; CA1111125A; ES482203A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung oder Überwachung der elektrolytischen Abscheidung von Zink und insbesondere ein Verfahren zur Steuerung oder Überwachung der Reinheit von für die elektrolytische Zinkgewinnung bestimmten Zinksulfatlösungen sowie die elektrolytische Zinkgewinnung durch Messung der Aktivierungsüberspannung als Maß der Lösungsreinheit und des Verhältnisses der Konzentration von polarisierendem Additiv zur Konzentration der Verunreinigungen im Zinksulfatelektrolyten. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der elektrolytischen Gewinnung von Zink aus Zinksulfatlösungen bewirken Verunreinigungen wie Antimon, Germanium, kupfer, !Nickel, Cobalt, Bisen, Cadmium und Blei, ivenn sie bestimmte kritische Konzentrationen überschreiten, eine Wiederauflösung von abgeschiedenem Zink, wodurch eine entsprechende Abnahme des Strom-Nutzeffektes der Zinkabscneidung zu verzeichnen ist. Um die Konzentration an Verunreinigungen im Elektrolyten auf bestimmte niedrige Werte zu vermindern, d.h. um die geschilderten Effekte auf ein Minimum zu begrenzen, kann ein komplexes Reinigungsverfahren durchgeführt werden, bei dem im allgemeinen eine Lisenausfällung und eine Zinkstaubbehandlung vor der Elektrolyse durchgeführt werden. Zusätzlich zur Reinigung können polarisierende Additive, wie beispielsweise Leim, zum Elektrolyten zugegeben werden, um die Effekte der verbliebenen Verunreinigungen zu vermindern, wie auch um glatte und vorteilhafte Abscheidungen zu erzielen und in gewissem Maße auch zur Steuerung der Entwicklung von Säurenebeln.

Die heute angewandten Verfahren zur Bestimmung der Reinheit von Elektrolyten beruhen auf chemischen Analyseverfahren und Bestimmungen des Strom-Nutzeffektes als Maß für den Gehalt an Verunreinigungen, wohingegen die Verfahren der Zugabe von polarisierenden Additiven, beispielsweise tierischem Leim und dergleichen, auf der Aufrechterhaltung einer konstanten Konzentration an Additiv im Elektrolyt trotz Veränderungen der

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Konzentration an Verunreinigungen beruhen. jJiese Verfahren führen zu Abweichungen in der Qualität des abgeschiedenen Zinks und des Stromnutzeffektes des elektrolytisclien Zinkgewinnungsverfahrens.

Vorteilhafter würde es sein, das Reinigungsverfahrens zu überwachen und im Llektrolyseprozeß die Konzentration an Additiv im Elektrolyten im Verhältnis zur Konzentration der Verunreinigungen zu überwachen. Diese Überwachungen würden zu einer Verminderung der Effekte der Verunreinigungen führen, verbunden mit einem entsprechenden Anstieg des Strom-Nutzeffektes bei der Zinkerzeugung.

Iis sind eine Reihe von Verfahren zur Bestimmung der Effekte von Verunreinigungen, von Leim und anderen Zusatzmitteln auf elektrolytiscüe Verfahren zur Gewinnung von Metallen und für die Bestimmung der Reinheit von Zinksulfatlösungen bekannt. /Die bekannten Verfahren basieren dabei im allgenänen auf einer Bestimmung der Beziehungen zwischen Strömen oder Stromdichten und Spannungen während der Metallabscheidung oder auf einer Bestimmung der Strom-Nutzeffekte in Beziehung zur Gasentwicklung oder Metallabscheidung und Lösung während des Elektrolyseprozesses.

Aus der US-PS 3 925 168 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Gehaltes an kolloidalen Stoffen, Leim oder aktiven Aufrauhmitteln in einem Kupfer-Plattierungsbad durch Bestimmung der Überspannungs-Stromdichte-Beziehungen von Lösungen mit verschiedenen bekannten Gehalten an Reagenz und Vergleich der Ergebnisse mit den Ergebnissen einer Lösung mit einem bekannten Plattierungsverhalten und bekannten Gehalt an Aufrauhmittel bekannt.

Aus der CA-PS 988 879 ist des weiteren ein Verfahren zur Bestimmung und Steuerung der Kathoden-Polarisationsspannung in Abhängigkeit zur Stromdichte eines Blei-Elektrolyten bekannt, bei dem die Neigung der Polarisationsspannungs-Stromdichte-

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kurven ein Maß für die Menge an Zusatzmitteln ist und bei dem die Effektivität von Zusatzmitteln verändert wird, wenn die Kathoden-Polarisationsspannung Werte erreicht, die außerhalb des vorbestimmten Bereiches von Werten liegt.

Aus der Literatur ist des weiteren eine Anzahl von Studien bekannt, welche ähnliche Verfahren betreffen. So ist beispielsweise, vgl. Trans. Met. Soc. of AIME, 230, Seite 718-725, Mai 1966, die Eignung von Strom-Spannungskurven als analytisches Mittel für die Steuerung und Überwachung von elektrolytischen Manganlösungen auf metallische Verunreinigungen untersucht worden. Es sind Polarisationskurven in Bezug auf eine Wasserstoffentwicklung bekannt, die auf metallische Verunreinigungen ansprechen, die die Kathodenoberfläche beeinflussen und dadurch die Wasserstoffüberspannung verändern. Aus der Literaturstelle Metallurgical Transactions, £, Seite 921-926, April 1973, ist ein Verfahren zur Messung von kathodischen Polarisationskurven von Kupfersulfatlösüngen bekannt, die verschiedene Mengen an Additionsmitteln enthalten, bei dem eine angewandte Spannung verändert wird und die Bezienung zwischen Spannung und Stromdichte aufgezeichnet wird. Aus der Literaturstelle Acta Chem. Scand., 2J_, 3, Seite 846-850, 1973, sind die Effekte von Antimon-, Cobalt- und ß-Naphtholkonzentrationen in Zinksulfatelektrolyten auf die Strom-Spannungskurve durch Veränderung des Katnodenpotentials mit einer programmierten Geschwindigkeit, Aufzeichnung der Kurven und Vergleich der Kurven mit einem Standard bekannt. In der Literaturstelle Metallurgical Transactions B, 2^> Seite 333-338, September 1976, wird des weiteren ein Verfahren zur Messung der Konzentration an Leim in einem Kupferelektrolyten durch Bestimmung der Polarisations-Abtastkurven, die bei einem Vergleich ein Maß für die Leimkonzentration liefern, diskutiert. In der Literaturstelle Metallurgical Transactions B, 7B, Seite 551-558, Dezember 1976, findet sich ein Bericht über die Untersuchung zyklischer Voltammetrie für die Bewertung von Zinksulfatelektrolyten. In dem Bericht finden sich zyklische Voltammogramme, welche die kathodische Abscheidung, wie auch die anodischen

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Lösungs-Anteile der Strom-Spannungsbeziehungen einscnließen, sowie Polarisationskurven als Mittel für die Annänerung der Mengen an Verunreinigungen und Zusatziuitteln in Zinksulfatelektrolyten.

Die erste Gruppe der Literaturstellen befaßt sich mit Verfahren, bei denen Metall auf einer Elektrode abgeschieden wird und bei denen die Strom- oder Stromdichte-Spannungskurven kathoden-Polarisationsspannungen in Abhängigkeit von verschiedenen Strömen und/oder Stromdichten darstellen.

Aus der Literaturstelle Can. Met. Quaterly, Y\_, 2, Seite 451-454, 1972, ist ein Meßinstrument für die Messung der Qualität von Zinkelektrolyten bekannt, mit dem die Menge an Wasserstoff gemessen wird, die an der Kathode während der elektrolytischen Abscheidung von Zink freigesetzt wird, wobei das Meßinstrument einen Hinweis auf den Strom-Nutzeffekt gibt, durch Vergleich des Gewichtes von abgeschiedenem Zink mit sowohl der zu erwartenden Zinkmenge und der Geschwindigkeit der Wasserstoffentwicklung.

Aus der US-PS 4 013 412 ist weiterhin ein Verfahren zur Beurteilung der Reinheit von gereinigten Zinksulfatlösungen bekannt, bei dein eine Probe der Lösung einer tilektrolyse unterworfen wird, bei dem ferner die erzeugten Gase verbrannt werden und der Druck in der Verbrennungskammer gemessen wird, der ein indirektes Maß für den Strom-Nutzeffekt darstellt.

Aus der Zeitschrift J. Electrochem. Soc., 118, 9, Seite 1538-1540, 1971, und der Literaturstelle La wetallurgia Italiana, 60, 5, Seite 417-423, 1968, sind schließlich Verfahren zur Bestimmung von Verunreinigungen und zur Messung der Reinheit von Zinksulfatlösungen bekannt, bei denen Zink abgeschieden und abgescniedenes Zink auf elektrolytischem Wege gelöst wird, wobei der berechnete Strom-Nutzeffekt in Beziehung zum Gehalt an Verunreinigungen gesetzt wird.

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Diese zweite Gruppe von Literaturstellen bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung der Reinheit des Elektrolyten, wobei eine Elektrolyse der Lösungen erfolgt, um den Strom-Nutzeffekt zu bestimmen, der dann in Beziehung zur Reinheit des Elektrolyten gesetzt werden kann.

hs wurde nun gefunden, daß es nicnt erforderlicn ist, Lösungen zum Zwecke einer elektrolytischen Abscheidung zu elektrolysieren um den Strom-Nutzeffekt zu bestimmen oder Polarisationsspannungen in Beziehung zu verschiedenen Strömen oder Stroiiidichten zu messen, sondern daß der genaue Reinheitsgrad und das genaue Verhältnis zwischen Polarisationsadditiven und der konzentration an Verunreinigungen in Zinksulfatelektrolyten direkt bestimmbar ist ohne Elektrolyse sowie bei einem Strom von praktisch Null, d.h. praktisch Nullstrom. Es wurde gefunden, daß sich die Verfahren zur Reinigung von Zinksulfatlösungen und zur elektrolytischen Gewinnung von Zink in einfacher Weise steuern lassen durch Messung der Aktivierungs-Überspannung, die auftritt bei einem Stromfluß von praktisch Null (zero current flow) unmittelbar vor der Abscheidung von Zink aus Zinksulfatlösungen in einer Steuer- oder Testzelle, wobei die Werte der gemessenen Überspannung ein direktes Anzeichen dafür liefern, ob der gewünschte Reinheitsgrad erreicht ist oder nicht und ob die Konzentration an polarisierenden Additiven richtig ist, in Bezug zu der Konzentration an Verunreirigj!ungen im Elektrolyten, so daß der Reinigungs- und elektrolytische Gewinnungsprozeß so gesteuert werden kann, daß ein optimaler Strom-Nutzeffekt erreicht wird und Zinkabscheidungen von hoher Qulaität.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Steuerung eines Verfahrens zur Gewinnung von Zink aus Verunreinigungen enthaltenden elektrolytischen Zinksulfatlösungen, wie es in den Ansprüchen beschrieben ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die dazu gehörige Vorrichtung sind auf Zinksulfatlösungen anwendbar, welche anfallen

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bei der Aufarbeitung oder Behandlung von Link enthaltenden Stoffen, beispielsweise Erzen, Konzentraten und dergleicnen. Die Aufarbeitung schließt dabei thermische Behandlungen und hydrometallurgische Behandlungen, wie beispielsweise Rösten, Ausbleichen, in situ-Ausbleichen, bakteriologiscnes Ausbleichen und Ausbleichen unter Druck ein.

Bei den erfindungsgemäß verwendbaren Lösungen, die hier als Zinksulfatlösungen, elektrolytische Zinksulfatlösungen oder aucn als hlektrolyte bezeicnnet werden, kann es sich um saure wie auch um neutrale Lösungen handeln.

Wird eine Zinksulfatlösung oder ein ZinksulfateleKtrolyt der Einwirkung einer veränderlichen, sich vermindernden Spannung ausgesetzt, die an die Elektroden angelegt wird, die sich in dem Elektrolyten einer Zelle befinden, so nimmt die gegenüber einer Standard-Bezugselektrode gemessene Spannung über einen Bereicn von Spannungswerten ab, die größer sind als das reversible Zinkpotential, d.h. die Gleichgewichtsspannung für Zink im Elektrolyten. tVenn die angelegte Spannung auf einen Wert jenseits des reversiblen Zinkpotentials vermindert wird, so nimmt die gemessene Spannung über einen zweiten Bereich von Spannungswerten^a^fÜer der Aktivierungsüberspannung von Zink vor der Abscheidung des Zinks an der Kathode entspricht. Dieser zweite Bereich von Werten endet bei einem Spannungswert, der dem Punkt entspricht, bei dem Zink beginnt sich abzuscheiden und der gemessene Strom oder die gemessene Stromdichte steigen rasch von einem Wert nahe Null bei jeder weiteren geringen Verminderung der Spannung an. Jenseits dieses Punktes stellen die gemessenen Spannungswerte die Kathoden-Polarisationsspannungen dar. Die Werte der Aktivierungsüberspannung können dabei als direktes Maß der Konzentration an Verunreinigungen dienen, d.h. der Wirksamkeit des Reinigungsprozesses und der Konzentration an polarisierendem Additiv im Verhältnis zur Konzentration an Verunreinigungen im Elektrolyten in dem Zinkge winnungsverfahren, der das Reinigungsverfahren und das Llektro- lyseverfahren einschließt. Im Hinblick auf die gemessenen Werte

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des Aktivierungsüberpotentials läßt sich das Reinigungsverfahren steuern oder es kann die Konzentration an polarisierendem Additiv im Elektrolyt im Verhältnis zur Konzentration an Verunreinigungen eingestellt werden und/oder die Konzentration an Verunreinigungen kann eingestellt oder verändert werden, so daß ein optimaler Strom-Nutzeffekt.und optimale Zinkabscheidungen während des Elektrolyseprozesses erreicht werden.

Erfindungsgemäß läßt sich demzufolge ein Verfahren zur Gewinnung von Zink aus Zinksulfatlösungen auf elektrolytisches! Wege dadurch steuern, daß man einen Steuer- oder Teststromkreis mit einer Steuer- oder Testzelle mit einer Kathode, einer Anode und einer Bezugselektrode, die in eine Probe der elektrolytischen Zinksulfatlösung eintauchen, mit einer veränderbaren Spannungsquelle und einem an die Elektroden angelegten Meßinstrument errichtet, das man an die Elektroden der Steueroder Meßzellen unter Urzeugung einer vorbestimmten Spannung zwischen Kathode und Bezugselektrode eine Spannung anlegt, daß man die Spannung von dem vorbestimmten Spannungswert mit einer konstanten Geschwindigkeit auf praktisch Nullstrom vermindert, daß man die verminderte Spannung mißt, daß man die Verminderung der Spannung bei einem Ivert beendet, der dem Punkt entspricht, bei dem sich Zink beginnt an der Kathode abzuscheiden und der gemessene Strom rasch ansteigt von einem Ivert von praktisch Null bei jeder geringfügigen Verminderung der Spannung, daß man das Aktivierungsüberpotential oder die Aktivxerungsüberspannung bestimmt, da/s man die Aktivierungsüberspannung zur Konzentration an Verunreinigungen in der Probe in Bezug setzt und daß man das Zinkgewinnungsverfahren derart einstellt, daß eine optimale Zinkgewinnung erfolgt.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von Zink aus Zinksulfatlösungen mit Verunreinigungen und mindestens einem polarisierenden Additiv gesteuert oder überwacht, wobei die Aktivierungsüberspannung in der beschriebenen Weise bestimmt x\rifd, die Aktivxerungsüberspannung zum Konzentrationsverhältnis

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zwischen Verunreinigungen und Zusatz in der Probe in Bezug gesetzt wird und bei dem das Konzentrationsverhältnis in den elektrolytischen Lösungen dementsprechend so eingestellt wird, daß ein optimaler Strom-Nutzeffekt erreicnt wird und optimale Zinkabscheidungen bei dem Llektrolyseprozeß.

Zur Durchführung des erfindungsgeiuäßen Verfahrens ist somit eine Vorrichtung zur Bestimmung der Aktivierungsüberspannung des Zinks geeignet, die im wesentlichen aus einem Steueroder leststromkreis gebildet wird rait einer Test- oder Steuerzelle, einer Probe der zur Elektrolyse bestimmten Zinksulfatlösung oder einer Probe eines Llektrolyten, einer Kathode, einer Anode, einer Bezugselektrode, einer veränderbaren Spannungsquelle sowie Mitteln zur Messung der Aktivierungsüberspannung. Die Test- oder Steuerzelle kann aus einem vergleichsweise kleinen Behälter mit einem runden, quadratischen oder rechteckigen Querschnitt bestehen, der aus irgendeinem Material hergestellt sein kann, das vorzugsweise resistent gegenüber sauren Zinksulfatelektrolyten ist, wobei der Behälter groß genug sein muß, um eine geeignete Probe des Llektrolyten aufnehmen zu können. Die drei blektroden sind in der Zelle in bestimmten Abständen zueinander auswechselbar angeordnet.

Die Kathode besteht dabei aus Aluminium und weist dabei nacn Bintauchen in die Llektrolytprobe in der Zelle eine bestimmte Oberfläche auf, die der Einwirkung des Llektrolyten ausgesetzt wird. Ls hat sich gezeigt, daß eine dem Llektrolyten ausgesetzte Überfläche von 1 cm zu ausgezeichneten Lrgebnissen führt. Die Kathode bestent dabei vorzugsweise aus einer Aluminiumfolie, die in einer Kathodenhalterung enthalten ist. Die Halterung umschließt oder umhüllt dabei mindestens den eingetauchten Teil der Folienkathode mit Ausnahme der bestimmten Fläche, die dem Llektrolyten exponiert werden soll. Die Verwendung einer Kathode aus einer Aluminiumfolie bietet eine Reihe von Vorteilen. Zunächst ist keine besondere Behandlung oder Präparation der Folienoberfläche erforderlich. Des weiteren ist Aluminiumfolie leicht zugänglich. Des weiteren sind die

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iestergebnisse reproduzierbar und «lie kathode läiat sich leicht cLurcn eine friscue Kathode zu Beginn eines jeden Versuches ersetzen, wobei die benutzte Kathode verworfen werden kann. So können beispiolsiv'eise die meisten Aluminiumfolien, wie sie iin Haus halt verwendet i/erden, benutzt xverden, da sie eine ausreichend glatte Oberfläche haben sowie elektrochemische Ciiarakteristika die praktisch zu eineia Nullstrom führen in dem Spannungs- oder Potentialbereich, wenn die Aktivierungsiiberspannung für ^iuksulfatelektrolyte bestimmt werden. L)ie ^ignung von Folien läßt si ca leicut dadurch feststellen, dafo eine Folienprobo beim erfindungsgei.iäßen Verfanrsn eingesetzt wird, indejii die Folienprobe als kathoae in eine Lösung eingebracht wird,- die beispielsweise enthalt: 55 g Zink pro Liter als Zinksulfat und 150 g Schwefelsäure pro Liter und Messung des Stromes innerhalb eines Spannungsbereiches, der bei dem erfinclun^s^emäßen Verfahren angewandt wird, bin solcher Strom sollte dabei geringer sein als eine äquivalente Stromdichte

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von etwa 0,4 mA/cm , vorzugsweise etwa 0,2 rnA/cm .

Die Anode kann aus den verschiedensten Materialien bestehen, beispielsweise aus Platin oder einer Blei-Silberlegierung, hs üat sich gezeigt, daß Anoden aus einer Blei-Silberlegierung mit U,75 % Silber gut verwendbar sind. Die Bezugselektrode kann beispielsweise aus einer Standard-Calomel-Elektrode (SCE) bestehen.

Die drei Elektroden sind an eine Spannungsquelle, mit der verschiedene Spannungen angelegt werden können, angeschlossen sowie an Meßgeräte oder Meßinstrumente zur Messung von Spannung und Stromstärke. Die Spannungsquelle besteht vorzugsweise aus einem Potentiostat, der vorzugsweise einen eingebauten "Ramp"-Generator aufweist. Der Potentiostat ermöglicht die Überwachung des Potentials zwischen der Kathode und der Anode, gemessen an der Kathode bezüglich der Bezugselektrode. Der Generator ermöglicht es die Spannung oder das Potential in konstanter Weise (rate) zu verändern und liefert ein Kontroll- oder Steuersignal. Das Potential vom Potentiostaten

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läßt sich mittels einer geeigneten Meßvorrichtung ermitteln, die an den leststroiiikreis angeschlossen ist. iJie gemessene Spannung oder das gemessene Potential kann beispielsweise in Form einer Linie oder Spur als Funktion des Stromes aufgezeichnet werden. Alternativ kann auch nur der Strom aufgezeichnet werden, jedoch als Funktion der Zeit. In beiden Fällen liegt der Wert des Stromes bei praktisch Null, bis der Punkt erreicht ist, bei dem sicn Zink beginnt an der Kathode abzuscheiden, von wo an der Strom niciit langer praktisch gleich Null ist. Gegebenenfalls kann der Strom mittels eines geeigneten Meßinstrumentes aufgezeichnet werden oder eines anderen geeigneten Instrumentes mit Anzeige, das in entsprechender Weise einen Nullstromwert aufzeichnet, bis sich Zink beginnt abzuscheiden, worauf Stromwerte aufgezeichnet werden.

Die Elektroden sind dabei in der Zelle in bestimmtem Abstand zueinander auswechselbar angeordnet.

Es wurde gefunden, daß besonders vorteilhafte Ergebnisse erhalten werden, wenn sich die Oberfläche der Kathode, die der Einwirkung des Elektrolyten ausgesetzt wird, in einer Entfernung von etwa 4 cm von der Oberfläche der Anode befindet und wenn die Bezugselektrode derart zwischen Kathode und Anode angeordnet ist, daß der Rand oder die Spitze (tip) der Bezugselektrode starr in einer Entfernung von etwa 1 cm von der Kathode angeordnet ist, jedoch die exponierte Oberfläche der Kathode nicht abdeckt.

Gegebenenfalls kann dafür Sorge getragen werden, daß der Elektrolyt in der Zelle auf einer konstanten Temperatur gehalten wird. Beispielsweise kann in der Zelle eine Heiz- und/ oder Kühlschlange vorgesehen sein oder die Temperatur kann mittels eines Bades, in das die Zelle eingesetzt wird, konstant gehalten werden.

Bei Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird eine Probe einer Zinksulfatlösung aus der elektrolytischen Zinkgewinnung

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oder eine Proue eines Elektrolyten, die neutrai oder sauer sein kann und die ein zugesetztes polarisierendes Additiv enthalten kann, beispielsweise tierischen Leim, und die entweder vom Reinigungsverfanren stammen kann oder von dem elektrolytischen Zinkgewinnungsverfahren, in eine Testzelle gebracht. Die Probe wird dabei vorzugsweise auf einen bestimmten Zink- oder Zink- und Säuregenalt eingestellt, um jegliche Veränderungen der Testmethode, die auf einer Veränderung im Zink- oder Zink- und Säuregehalt im Elektrolyten beruhen können, auf ein Minimum zu reduzieren. Jüie Einstellung der Probe kann dabei erfolgen, bevor die Probe in die Steueroder Testzelle eingeführt wird. Beispielsweise kann eine hinstellung der Zinkkonzentration auf 15u g pro Liter Zink erfolgen oder eine Linsteilung der Zink- und Säurekonzentrationen auf beispielsweise 55 g Zink pro Liter und 150 g Schwefelsäure pro Liter. Als zweckmäßig nat es sich erwiesen, bei Konzentrationen von 1 bis 250 g Zink pro Liter und ü bis 250 g Schwefelsäure pro Liter zu arbeiten. In die Kathodenhalterung xtfird dann in vorteilhafter Weise eine frische AIujiiiniumfolie eingesetzt. Beim einsetzen der Folie in die halterung soll Sorge dafür getragen werden, daß eine saubere, glatte Folienoberfläche ernalten bleibt. Die Folie wird dabei vorzugsweise derart in die Halterung eingesetzt, daß entweder die stumpfe oder matte oder glänzende überfläche dem Elektrolyten exponiert wird und der Anode zugekehrt ist. Die Verwendung der einen oder anderen Oberfläche soll in vorteilhafter Weise gleich sein, üie drei Elektroden werden dabei in vorbestimmten Abständen in der Zelle angeordnet und elektrisch an den Potentiostataiind an das Spannungs- oder Strommessgerät oder beide angeschlossen. Die elektrischen Verbindungsleitungen oder Verbindungsstücke zwischen Potentiostat, Generator (ramp generator) und Meßgeräten sind vorzugsweise dauerhafter Natur.

Die Temperatur des zu untersuchenden Elektrolyten kann konstant geiialten werden. Veränderungen der Temperatur beeinflussen die gemessenen Spannungen, d.n. beispielsweise steigt bei abnehmender Temperatur die gemessene Spannung an. Gegebe-

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nenfalls kann die Zelle und sein Inhalt auf eine bestimmte konstante Temperatur gebracht und hierauf gehalten werden, üiese Temperatur liegt in zweckmäßiger Weise bei 0 bis 1üü C, vorzugsweise bei 20 bis 75°C und insbesondere Dei 25 bis 40 C. Gegebenenfalls kann die eingestellte lemperatur dabei der lemperatur des Elektrolyten des elektrolytischen Gewinnungsverfahrens oder des Reinigungsprozesses entsprechen. Wird die Temperatur nicht konstant gehalten, so soll die Temperatur-Veränderung während der Messung der Aktivierungsüberspannung von Test zu Test gleich sein, so daß die Testergebnisse vergleichbar sind.

Der Potentiostat wird derart eingestellt, daß eine Spannung oder ein Potential zwischen den Elektroden hervorgerufen wird, derart, daß ein vorbestimmtes Potential oder eine vorbestiinmte Spannung zwischen der Kathode und der BezugseleKtroae erhalten wird. Des weiteren wird Sorge dafür getragen, daß sich ein Gleichgewicnt einstellen kann. Der Wert des vorbestimmten Potentials wird derart ausgewählt, daß die Messung der Potentiale innerhalb einer zweckmäßigen Zeitspannung erfolgen kann, ohne daß dabei die Linsteilung des Gleichgewicntes eine zu lange Zeit erfordert. Bin vorbestimmtes Potential von -700 mV gegenüber der Bezugselektrode (SCl) und eine Gleichgewichtseinstellungsaauer von etwa 5 Minuten führen beispielsweise zu vorteilhaften reproduzierbaren Ergebnissen. Nach Ablauf der Gleichgewichts-Einstellungsdauer wird der Generator derart eingestid.lt, daß das Potential vom Ausgangswert mit einer programmierten Gescnwindigkeit, ausgedrückt in mV/iiin. abfällt. Vorzugsweise ist die Geschwindigkeitsabnahme konstant, so daß übereinstimmende und zuverlässige Iverte für die Aktivierungsüberspannung oder das Aktivierungsüberpotential erhalten werden. Ist die Geschwindigkeit zu gering, so erfordert der Test oder der Versuch eine zu lange Zeitspanne, wohingegen, ist die Testgeschwindigkeit zu hoch, die Empfindlichkeit des Testes unter einen akzeptierbaren Wert abfällt. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, bei einer Geschwindigkeit von 5 bis 500 mV/Min, zu arbeiten. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, bei

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einer Geschwindigkeit von 20 bis 20ü mV/min, zu arbeiten, insbesondere bei einer Geschwindigkeit von 10Ü mV/Min.

Während des Abfalles des Potentials von seineu ursprünglichen kvert von ueispidsweise -7üü mV gegenüber der .bezugselektrode überschreiten die gemessenen Spannungswerte den Wert, der dem Wert des reversiblen Zinkpotentials entspricht, von dem an die gemessenen Spannungen Werte für die Aktivierungsüberspannung darstellen. Die iVerte für die Aktivierungsüberspannung steigen in negativer Richtung an, bis der V.^rert erreicht t^ird, bei dem sicn Zink beginnt an der Kathode abzuscheiden, .bei weiterer Verminderung der Spannung werden die gemessenen Spannungen zu Polarisationsspannungen und ein Strom, der in Beziehung zur Zinkabscheidung steht, xvird meßbar. Um den genauen Wert der Aktivierungsüberspannung bestimmen zu können, wird die Verminderung der Spannung fortgesetzt, bis sich Zink beginnt abzuscheiden, was sich in der Praxis durch einen plötzlichen starken Stromanstieg von praktisch Nullstrom bemerkbar macht. Für praktisciie Zwecke erfolgt die Verminderung der Spannung oder des Potentials bis zum Auftreten eines leicht meßbaren Stromflusses, der durch eine aufgezeichnete Spur angezeigt werden kann oder durch Ausschlag eines Meßinstrumentes. Ein Strom von einigen wenigen Milliampire ist ausreichend. Ein Strom entsprechend einer Stromdichte von 0,4 mA/cm hat sich als geeigneter Endpunkt für die Beendigung des Testes erwiesen. Im Falle einer leicht durchzuführenden Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung wird somit die Aktivierungsüberspannung in Form des Wertes der gemessenen Spannung bei einem Strom entsprechend einer Stromdichte von

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0,4 mA/cm ausgedrückt. Bei Erreichen dieses Stromdichtewertes ist der Test beendet und der Wert der Aktivierungsüberspannung bestimmt. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen dem gemessenen Wert des reversiblen Zinkpotentials einen Wert von Null zuzumessen und die Aktivierungsüberspannung in positiven Millivolt-Werten auszudrücken.

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Die Aktivierungsüberspannung hat spezifiscne Werte, je naeii der Zusammensetzung des Elektrolyten, ba ein jeder Elektrolyt auf einen optimalen Wert gereinigt werden kann und da ein jeder Elektrolyt einen optimalen Bereicn von Poiarisations-Additiv-Gehalten aufweist, d.h. eine optimale konzentration von beispielsweise tierischem Leim, bezüglich seines Genaltes an Verunreinigungen, weist die Aktivierungsüberspannung in entsprechender Weise einen Bereich von Werten auf, die erforderlicn sind, um die gewünscnten optimalen Ergebnisse zu erzielen. Ls wurde festgestellt, daß steigende Konzentrationen an Verunreinigungen wie beispielsweise Antimon, Lobalt, Wickel, Germanium und Kupfer zu einer Verminderung der Aktivierungsüberspannung führen, wohingegen steigende Leimkonzentrationen zu einer Lrhöhung der Überspannung führen.

Ist der Wert der gemessenen überspannung bei der Reinigung des Elektrolyten zu gering, so sind die Konzentrationen an Verunreinigungen im elektrolytischen Zinkgewinnungsverfahren zur Erzielung einer optimalen Zinkgewinnung zu hoch. Liemzufolge ist, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Elektrolyten die Aktivie-rungsüberspannung ein Mali für die Wirksamkeit des Reinigungsprozesses und Abweichungen von einer optimalen Betriebsweise lassen sich korrigieren durch Einstellung oder Modifizierung des Reinigungsverfahrens in Abhängigkeit von den Werten der Aktivierungsüberspannung, wodurcn die Konzentration an Verunreinigungen vermindert wird. Korrekturen des Reinigungsverfahrens können erfolgen beispielsweise durch Veränderung der Temperatur des Reinigungsverfahrens, Veränderung der Dauer des Reinigungsprozesses, Erhöhung der Menge an Zinkstaub oder Erhöhung der Konzentration an Zinkstaubaktivator, beispielsweise Antimon Kupfer oder Arsen in ionischer Form. Alternativ kann ein in ungenügender Weise gereinigter Elektrolyt durch Einschaltung einer zusätzlichen Reinigungsstufe oder durch Rückführung in den Reinigungsprozeß weiter gereinigt werden.

r den Elektrolyten im elektrolytischen Gewinnungsverfahren gemessene Wert für die Aktivierungsüberspannung zu ^

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ring, so ist die Konzentration an Leim im Llektrolyten zu gering um die katliodische Zinkauflösung, hervorgerufen durch vornandene Verunreinigungen steuern zu können oder die Konzentration an Verunreinigungen ist zu hoch in Bezug auf die Leiiiikonzentration. Ist andererseits der Wert zu hoch, so ist die Konzentration an Leim in Bezug auf die Konzentration an Verunreinigungen zu hoch und es tritt ein Verlust an Stromi\rirksainkeit oder Stromnutzeffekt und eine rauhere Zinkabscheidung ein. Infolgedessen ist, je nach der Zusammensetzung des Elektrolyten die Aktivierungsüberspannung ein Indikator der Wirksamkeit des elektrolytischen Gewinnungsverfahrens und Abweichungen von der optimalen Betriebsweise lassen sich korrigieren durcli Veränderung der Konzentration an Zusatzstoffen, z.B. Leim oder durch Veränderung der Konzentration an Verunreinigungen im Llektrolyten, wie es in Abhängigkeit von den Werten der Aktivierungsüberspannung gefordert wird. Veränderungen in der Konzentration an beispielsweise Leim lassen sich in vorteilnafter Weise beispielsweise erreichen durch Erhöhung oder Verminderung der Geschwindigkeit des Zusatzes von Leim zum Elektrolyten. Line Verminderung der Konzentration an Verunreinigungen kann dadurch iierbeigeführt werden, daß der Elektrolyt vor liurcliführung des elektrolytischen Gewinnungsverfahrens wirksamer gereinigt wird. In dem Falle, in dem eine überschüssige Konzentration an Zusatzmittel, beispielsweise Leim, vorliegt, kann eine Korrektur der Konzentration an Zusatzmittel beispielsweise auch dadurch erfolgen, daß dem Elektrolyten bestimmte Konzentrationen an Verunreinigungen zugesetzt werden, um das Konzentrationsverhältnis von Verunreinigungen zu Zusatzmittel auf den erwünschten Wert zu bringen. Ein Zusatz von Verunreinigungen erfolgt in vorteilhafter Weise durch gesteuerten Zusatz von Antimon. Der Zusatz von Antimon hat sich als die ökonomischste Weise erwiesen, um das Verhältnis von Verunreinigungen zu Zusatzmittel, wie beispielsweise Leim, zu korrigieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in verschiedener Weise im Rahmen des Verfahrens zur Gewinnung von Zink aus

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Zinksulfatelektrolyten anwenden. So kann das erfindungsgemäße Verfahren vor, während oder nach der Reinigung von Zinksulfatlösungen angewandt werden sowie vor, während und nach der elektrolytisches Gewinnung von Zink aus Zinksulfatelektrolyteii. Beispielsweise läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren vor Durchführung des Zinkstaubreinigungsverfahrens anwenden, um den Grad der Entfernung von Verunreinigungen, wie beispielsweise Arsen, Antimon und Germanium aus Zinksulfatlösungen, die durch Auslaugen von Erzen, Konzentraten oder Abbränden erhalten wurden, durch Eisenhydroxidausscneidung der Verunreinigungen bestimmen zu können. Während der Reinigung läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren anwenden zur Bestimmung des Grades der erzielten Reinigung, beispielsweise bei Verwendung von Zinkstaub in den verschiedenen Stufen des Reinigungsprozesses. Nach Durchführung des Reinigungsverfahrens läßt sich die Wirksamkeit der durchgeführten Reinigung ermitteln. Des weiteren läßt sich feststellen, ob die Notwendigkeit einer Korrektur des Reinigungsprozesses besteht oder des nachfolgenden Elektrolyseverfahrens. Im Verlaufe des elektrolytischen üewinnungsverfaiirens oder Elektrolyseverfahrens läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter '.Veise anwenden, um die erforderliche Menge an Zusatzmitteln, beispielsweise Leim, in Bezug auf die Konzentration an Verunreinigungen zu bestimmen, um die erforderliche Menge an Verunreinigungen zu ermitteln, beispielsweise Antimon, im Verhältnis zur Konzentration an Zusatzmittel, beispielsweise Leim, um die Notwendigkeit der Korrektur oder Einstellung des eingespeisten Elektrolyten zu ermitteln oder des Elektrolyten bei Durchführung des Verfahrens und die Qualität der zurückgeführten Säure.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.

Bei den im folgenden beschriebenen Beispielen zur Ermittlung des Aktivierungsüberpotentials wurden 50Ü ml-Proben von Elektrolyt in eine Steuer- oder Testzelle gebracht, worauf in den Elektrolyten in fester Position eine frische Kathode aus

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einer Aluminiumfolie eingebracht wurde, die sich in einer Katiioden-I.alterung befand, derart, daß eine Äatliodenf lache vou 1 cm'¹' der Einwirkung des Elektrolyten ausgesetzt wurde. Des weiteren wurde in den Elektrolyten eine Blei-Silberanoue liiit 0,75 % Silber eingefalirt und eine Lczugselektrode (SCl) zwischen der Kathode und der Anode. Die überfläche der ^atiioue befand sich in einer Entfernung von 4 cm von der Oberfläcne der Anode und der Rand oder die Spitze (tip) der Bezugselektrode befand sica 1 cw von der Kathode entfernt, derart, daß sich der Rand oder die Spitze (tip) nicht in direkter Linie zwisciieii der Anode und deia exponierten überflächeribereicu der Kathode befand. Die Probe wurde jeweils durch Erwärmen oder Abkühlen auf die gewünschte Temperatur gebracht. Die Elektroden wurden an einen Potentiostaten mit Generator (ramp generator) und einem x-y-Aufzeichnungsgerät angeschlossen, worauf eine Ausgangsspannung angelegt wurde, um das vorbestimmte Potential von -7Ü0 mV gegenüber der Bezugselektrode zu erhalten. Daraufhin erfolgte eine 5 Minuten lange Gleicngewichtseinstellung, \\^rorauf der Generator derart eingestellt wurde, daß die Spannung mit einer Geschwindigkeit von 100 mV/Min, verhindert wurde. Daraufhin wurde fortlaufend die gemessene Spannung in Abhängigkeit vom Strom aufgezeichnet, wobei die Spannung so lange vermindert wurde, bis der aufgezeichnete Strom einen Wert entsprechend 0,4 mA/cin anzeigte. Nunmehr wurde der Versuch abgebrochen und von der Aufzeichnung der Wert für die Aktivierungsüberspannung in mV abgelesen.

Beispiel 1

Zunächst wurden mehrere gleiche Proben eines Elektrolyten mit pro Liter Lösung 55 g Zink, 150 g Schwefelsäure, 0,04 mg Sb, 0,03 mg Cu, 0,1 mg Co, 0,1 mg Ni, 0,005 mg Ge, 0,5 mg Cd, 30 mg Cl, 2 mg F und 10 mg Leim hergestellt.

Die Proben wurden dazu verwendet, um den Effekt von mit verschiedener Geschwindigkeit abnehmender Spannung auf den Wert der Aktivierungsüberspannung des Zinks zu bestimmen. Die Unter-

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ORIGINAL INSPECTED

suchungen wurden unter Anwendung der beschriebenen Testmethode durchgeführt. Die Temperatur der i'rooen wurde auf 35 - 0,5⁰C gehalten, lim den Endpunkt des festes zu bestimmen, wurden die Spannungen gemessen bis zum Auftreten eines Stromes, der einer Stromdichte von 0,4 iuA/ciu^ entsprach. Die gemessenen Spannungen oder Potentiale wurden in Abhängigkeit der Stromdichte bei Geschwindigkeiten von 5, 20, 100, 200 und 500 mV/ Min. aufgezeichnet. Jie Werte fur die überspannung bei 0,4 mA/ cm² lagen bei 85, 90, 98, 106 bzw. 122 mV.

Bei einer Geschwindigkeit von 5 mV/Min, wurde ein meßbarer Strom im Verlaufe des gesamten Testes erhalten, ubgleich ein hndpunkt von etwa 85 mV bestimmt werden konnte, bei dem sich Zink begann abzuscheiden, ist dieser Wert des Aktivierungspotentials nicht besonders zuverlässig, während überdies die Dauer des Testes zu lang ist. Bei höheren Geschwindigkeiten, beispielsweise von 500 mV/Min, wird der Endpunkt des Testes weniger ausgeprägt, da bereits geringfügige Veränderungen des Systems zu vergleicleweise großen Veränderungen im Spannungswert führen. Geschwindigkeiten von 20 bis 200 mV/Min, führen zu vergleichsweise "scharfen" ündpunkten und eignen sich daher für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders gut, da die Testergebnisse reproduzierbar sind und sich die Versuche in einer vergleichsweise günstigen Zeitspanne durchführen lassen. Bei einer besonders vorteilhaften Zeitspanne von 100 mV/Min, war der Test innerhalb von 15 Minuten beendet.

Beispiel 2

Dies Beispiel veranschaulicht die Effekte der Gegenwart von verschiedenen Mengen an verschiedenen Verunreinigungen auf den Wert des Aktivierungsüberpotentials in Zinkelektrolyten.

Für die Durchführung der Versuche wurde ein neutraler, gereinigter Elektrolyt aus einer Anlage mit pro Liter Lösung 150 g Zink, 0,01 mg Sb, 0,1 mg Cu, 0,2 ing Co, 0,005 mg Ge, 0,5 mg Cd, 69 mg Cl und 3 mg F verwendet. Sie Untersuchungen

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wurden mit 500 al Proben durchgeführt, denen jeweils eine bestimmte Menge an Antimon und/oder anderen Verunreinigungen zugesetzt wurden.

jcine jede Probe wurde dann in die Test- oder Steuerzelle eingeführt, worin sie auf 35 C erwärmt wurde. Bei dieser Temperatur wurde sie während der ganzen Versuchsdauer gehalten. Ls wurde das Aktivierungsüberpotential nach der beschriebenen Methode ermittelt. Jede Probe wurde dann auf einen Gehalt von 50 g Zink pro Liter und 150 g H₂Su. pro Liter eingestellt una auf 35°C abgekühlt, daraufhin wurde die Aktivierungsüberspannung in dem angesäuerten Elektrolyten bei dieser Temperatur gemessen. einige der Proben wurden weiterhin auf 25⁰C abgekühlt, worauf die Messung der Aktivierungsüberspannung wiedernolt wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.

- 26 -

ORIGINAL INSPECTED

	Co	T ab el	mg/1 zu Elektrolyten	Cu	andere	le I	sUberspannung	in ifiV
	O		Cd	0	0	Aktivierung	angesäu erter Elek trolyt bei	angesäu erter Elek trolyt bei
	-	0	-	-	neutraler Elektrolyt bei 35°C	Ji C	25⁰C
	-	-	-	-		73	96
Zusätze in neutralem	-	-	-	-	89	61	7u
Sb	-	-	-	-	87	56	58
O	-	-	-	-	79	54	55
0,005	0,3	-	-	-	76	55	-
0,01	0,8	-	-	-	67	52	-
0,02	0,3	-	-	-	57-	74	98
0,04	0,8	-	-	-	86	68	94
0,0ό	0,3	-	-	-	88	59	59
O	0,8	-	-	-	77	56	57
O	0,3	-	-	-	76	53	-
Ü,ü2	0,3	1	-	-	57	48	-
0,02	0,3	2	-	-	53	60	-
0,06	0,3	10	0,5	-	76	55	-
0,06	0,3	2	2	-	71	57	-
0,02	0,3	2	10	-	66	53	-
0,02	-	2	-	-	71	52	-
0,02	-	2	2	-	62	49	-
0,02	-	-	-	Ni=2	55	77	-
0,02	-	-	-	Ni=IO	92	64	92
0,02	-	-	-	Cl=IOO	87	74	96
-	-	-	-	F= 50	89	-	74
-	-	-	-	Ge=O,002	-	68	97
-		-	82	58	83
-		79		80
-		-
-
-

Aus den in Tabelle I zusammengestellten Versuchsergebnxssen ergibt sich, daß die iierte für die Aktivierungsüberspannung mit steigenden Konzentrationen an Verunreinigungen im Elektrolyten abnehmen und daß die Abnahme der Werte für die

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_ 2 7 —

Überspannung im Falle von neutralen Llektrolytlösungen größer ist als die entsprechende Abnahme der überspannung im gleichen Elektrolyten, der angesäuert wurde. (Hie L-instellung des Zinkgeiialtes des Elektrolyten von 150 auf 5ü g pro Liter führte zu einer entsprechenden Verdünnung der Konzentration an Verunreinigungen.) Aus den erhaltenen Versuchsdaten ergibt sich des weiteren der Lffekt der Temperatur und insbesondere ergibt sicn, date es zweckmäßig ist, die Messung der Überspannung bei einer praktisch konstanten Temperatur durchzuführen.

Beispiel 5

Ldes Beispiel veranschaulicht den Linfluß der Gegenwart von verschiedenen Mengen an verschiedenen Verunreinigungen und an verschiedenen Mengen von tierischem Leim von 4 bis 400 mg pro Liter auf den Wert der Aktivierungsüberspannung in Zinkelektrolyten. Verwendet wurde ein L-lektrolyt aus einer technischen Anlage, der analysiert und auf einen Zinkgehalt von 55 g pro Liter und auf einen Schwefelsäuregehalt von 150 g pro Liter eingestellt wurde. Der Elektrolyt enthielt des weiteren pro Liter Lösung 0,01 mg Sb, 0,03 mg Cu, 0,1 mg Co, 0,1 mg Ni, 0,005 mg Ge, 0,5 mg Cd, 30 mg Cl sowie 2 mg F. Verwendet wurden 500 ml Proben, denen jeweils eine bestimmte Menge an Leim und Antimon und/oder anderen Verunreinigungen zugesetzt wurde. Jede Probe wurde in der Zelle auf eine Temperatur von 35⁰C erwärmt und während des Testes bei dieser Temperatur gehalten. Jie Aktivierungsüberspannung wurde in der angegebenen Weise ermittelt. Die erhaltenen Daten sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt.

- 28 -

909884/0676

	0 ι-	Tabelle	II	ü,	in	mg /1 andere	Aktivie- rungsdber- spannung in mV bei 25⁰C
	Ο	Aktivie- rungsüber- spannung in mV bei 25⁰C		U,	04	-	128
Zusätze in iiig/1 Leim Sb andere	O	130	Zusätze Leim Sb	O,	Ob	-	70
5	O	143	50	ü,	08	-	81
10	O	158	8	ü,	08	-	98
20	0,01 -	181	1ü	O	03	-	119
50	0,01 -	224	30	o,		Co=O,4	135
4υϋ	0,01 -	82	50	o,	02	Co=O,4	140
4	0,01 -	99	20	Ü,	02	Co=4,9	130
8	0,02 -	105	50	O,	02	Cu= 2	83
10	0,02 -	125	50	O,	02	Cu=4	70
30	0,02 -	95	15	O	02	Cu=4	107
4	0,02 -	98	15	O		Ni = IO	120
8	0,02 -	107	Su	O		Ge=O,002	150
16	0,04 -	120	IU	O		F= 10	127
30	0,04 -	134	20	O		F= 50	116
50	0,04 -	77	5			F-100	100
8	90	5
16	107	5
30

Aus den in der Tabelle II zusammengestellten Versuchsergebnissen ergibt sich, daß steigende Konzentrationen an Verunreinigungen in sauren Zinksulfatelektrolyten zu einer Verminderung der Aktivierungsüberspannung von Zink führen und daß Zusätze von Leim zum Llektrolyten die Überspannung ansteigen lassen.

Beispiel 4

Dies Beispiel veranschaulicht, dall erhöhte Konzentrationen an Leim erforderlich sind, um einen guten Strom-Nutzeffekt zu erzielen, wenn im Elektrolyten erhöhte Konzentrationen an Verunreinigungen vorhanden sind und daß ferner optimale

§00884/06^0

Konzentratioiisü-ereiche für Leim in Beziehung zu den Konzentrationen an Verunreinigungen existieren, bei denen Höchste Stroin-Nutzefffckte erzielt werden.

Proben eines eingestellten Elektrolyten aus einer technischen Anlage, v.ie in Beispiel 3 beschrieben, denen verschiedene Mengen an Leim und Antimon und/oder Cobalt in Fora von kaliuinaritimontartrat und Cobaltsulfat zugesetzt wurden, wurden in einer Zelle bei einer Stromdichte von 400 A/m" bei 35⁰C 24 Stunden lang einer elektrolyse unterworfen. Die Strom-Wutzeffekte der Zinkabscheidung wurden dadurch ermittelt, daß das Verhältnis des Gewichtes an abgeschiedenem Zink zu der berechneten Gewichtsmenge, bezogen auf die Gesamtmenge an Strom, die durch"die Zelle zum Zwecke der Abscheiuung des Zinks geführt wurde, ermittelt wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in aer folgenden labeile III zusammengestellt.

	Leim in mg/1	Tabelle	Iu	III	20	90	^ri r	30	40	88	87	45	50
Zugesetzter	zugesetztes Co in mg/1	ü		15	St rom-Im'	93			utzeffekte	91	89	in %
zugesetztes Sb in mg/1	0		92		91	92	89	93	92	87	85
0,01	0	8S	90	92	85	92	92	93	88	87
0,03	0	79	86	90	91	93	89	88	91	88
0,05	ü	56	72	81	92	89	91	91	92	89
0,07	0,05	43	92	92	92	90	92	92	87	85
0,01	2	89	92	92	82	92	81	79	90	89
0,01	5	S8	87	92	93	92	91	90	92	91
0,01	5 ⁺	65	43	74	92	82	93	92	77	75
0,01	0,05	-	90	52	87	93	94	94	88	86
0,03	1	80	74	85	40	94	82	83	91	89
0,03	5	40	58	74		92		93	90
0,03		-	—	—	72	83	78
0,03	—

Abscheidung nach 48 Stunden.

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ORIGINAL INSPECTED

Aus den erhaltenen Lrgebnissen ergibt sich, daß einer j edcii Aiitiiiionkonzentration ein entsprechender enger Bereich einer LeiiaKonzentrationen entspricht, der zu den höchst möglichen Strom-Nutzeffekten fünrt. Die Strom-ftutzeffekte nehmen bei zu geringem und zu nohen Leimxonzentrationen ab. Jies bedeutet, daii für eine jede Antiiaonkonzentration ein Bereich für optimale Leimkonzentrationen existiert. Wenn in entsprechender Weise Antimon und Cobalt vorliegt, sind Leimzusätze erforderlich, um den schädlichen Lffekten dieser Verunreinigungen entgegenzuwirken, wobei optimale Leimkonzentrationen für eine jede Antimon- und Cobaltkonzentration existieren. Die optimalen Leimkonzentrationen waren die gleichen im Falle einer Versuchsdauer von 48 Stunden wie auch einer Versuchsdauer (Abscheidung) von 24 Stunden. Jedoch nahmen die Strom-Nutzeffekte ab.

Beispiel 5

Werte, die für die Aktivierungsüberspannung für Leim- und Verunreinigungskonzentrationen im Verlaufe der in den Beispielen 2 und 3 und den in Tabellen I und II beschriebenen Versuche erhalten wurden, wurden mit Bereichen maximaler Strom-Nutzeffekte für Kombinationen von konzentrationen an Leim und Verunreinigungen, erhalten in den Versuchen gemäß Beispiel 4 und Tabelle III.kombiniert. Die folgenden Bereiche von Werten für optimale Strom-Nutzeffekte wurden somit in Abhängigkeit von Verhältnissen zwischen Leim und Verunreinigungen erhalten, wie sich durch die Werte der Aktivierungsüberspannung ergibt, die bei 25 C gemessen wurde. I»ie entsprechenden Bereiche sind in der folgenden Tabelle IV zusammengestellt.

- 31 -

S0988A/067Ö

Iabelle IV

Aktivierungsüberspannung in mV	80
	85
	90
	95
	00
1	05
1	10
1	1b
1	20
1	25
1

Bereich der Strora- «utzeffekte in %

75 - S3

79 - 86

83 - 89

So - 91

88 - 93

90 - 94

9υ - 94

ö9 - 93

87 - 92

85 - 89 150 83-87

Aus den in der Tabelle IV zusammengestellten Daten ergibt sich, daß die höchsten Strom-rvutzef fektbereiche erhalten werden, wenn das Aktivierungsüberpotential bei 95 bis 120 mV, gemessen bei 25⁰C gehalten wird.

Beispiel 6

Dies Beispiel veranschaulicht, in welcher Weise die Messungen der Überspannung dazu verwendet werden können, zu bestimmen, ob die/genau richtige Leimkonzentration im Elektrolyten im Bezug an die Konzentration an Verunreinigungen vorliegt und welche Änderungen bezüglich der Leimkonzentration erforderlich sind, um das elektrolytische Zinkgewiimungsverfahren optimal zu gestalten. Das Beispiel veranschaulicht des weiteren den Effekt der Temperatur auf die Überspannung, wenn die erhaltenen Ergebnisse mit denen des Beispieles 5 verglichen werden.

Verwendet v.urde der gleiche Elektrolyt, der auch in den vorangegangenen Beispielen verwendet wurde. Versuche wie in Beispiel 3 beschrieben,wurden bei 35°C wiederholt. L-ie Strom-

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Nutzeffekte wurden wie in Beispiel 4 1 escnrieler. ermittelt und die erhaltenen Ergebnisse wie in Beispiel S besenrieben, kombiniert, i-laximale Werte für den Strom-Nutzeffekt wurden für Überspannungen vor: 115 bis 150 .;iV erhalten. Unter Verwendung der Lriconissfc der Versucae dieses Leispielcs wurde die erforderliche Änderung in der Leimkonzentration in i.ig/1 ermittelt, bei gemessenen Werten für die Aktivierungsuberspannung (55 C) zur Ermittlung des optimalen Wertes des Strom-Nutzeffektes in dem E'lektrolyseprozei». Die in der folgenden Tabelle V zusammengestellten Daten veranschaulicneii das Programm zur Steuerung des elektrolytischen Linkgewinnungsverfaiirens durcn spezielle Veränderungen der Leimkonzentration im Zinkelektrolyten.

Tabelle V

Gemessene Aktivierungsüberspannung in mV bei 35 C

95

.100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150

Lrforderliche Veränderung der Leimkonzentrat ion in mg/1 zur Erzielung eines optimalen Strom-Nutzeffektes

Lrhohung um 9 Erhöhung um 7 Erhöhung um 5 Lrhöiiung um 3 Erhöhung um 1 keine Änderung keine Änderung Abnahme um 1 Abnahme um 5 Abnahme um 5 Abnahme um 7 Abnahme um 9

909884/0678

ORIGINAL INSPECTED

Beispiel 7

Line Anlage zur elektrolytiscnen Gewinnung von Zink wurde 14 Tago lang überwacht, wobei täglich die Stroin-^utzeffekte ermittelt wurden. Der in der Anlage verwendete elektrolyt enthielt pro Liter Lösung; 55 g Zn, 150 g H₂SO₄, 0,02-0,05 mg Sb, 0,1-0,5 ing Co, 0,05-0,15 mg Cu, 0,1-0,3 mg Ni,. 0,01-0,05 mg Ge, 0,1-0,5 mg Cd, 60 mg Cl, 2-5 mg F sowie 13 mg Leim. Die Strom-Nutzeffekte lagen zwischen 91,6 und 99,3 %, bei einem Mittelwert von 97,6 I. Über einen zweiten Zeitraum von 10 Tagen wurde die Aktivierungsüüerspannung in Llektrolytproben bei 35°£ bestimmt und die Konzentration an Leim im Elektrolyten nacu den Daten, die in Tabelle V wiedergegeben sind, eingestellt. Es wurden diesmal Strom-Nutzeffekte von 9 7,1 bis 99,2, bei einem Mittelwert von 98,2 % erhalten. Aus diesen Daten ergibt sich eindeutig die Vorteilhaftigkeit der Übervvaciiung des Llektrolyseprozesses durch Durchführung von Testen zur Überwachung der Aktivierungsüberspannung.

Beispiel 8

Dies Beispiel zeigt, daß eine veränderte Zusammensetzung des Elektrolyten zu unterschiedlichen Werten der Aktivierungsüberspannung führt, die optimale Strom-Nutzeffekte liefert und daß ferner ein entsprechend unterschiedliches Programm angewandt werden sollte, um die Elektrolyse, bei der ein Elektrolyt veränderter Zusammensetzung verwendet wird, zu steuern.

Ausgehend von Proben eines Elektrolyten mit pro Liter Lösung; 40-45 g Zn, 130-135 g Ii₂SO₄, 0,08-0,2 mg Sb, 0,1-0,3 mg Cu, 0,5-3 mg Cd, 0,1-0,5 mg Co, 0,1-0,5 mg Ax₁ 0,01-0,05 mg Ge, 200-250 mg Cl und 250-400 mg F wurde der Elektrolyt auf einen Gehalt von 45 g Zn, 130 g H₂So₄ und 400 mg F, jexieils pro Liter Lösung, eingestellt. Ermittelt wurden uie Aktivierungsüberspannungen, Strom-Nutzeffekte und Leimzusätze zur Erzielung optimaler Bedingungen, wobei entsprechend wie in Beispiel 6 beschrieben, verfahren wurde. Das Steuerprogramm ist in

§09884/0670

der folgenden Tabelle VI zusammengestellt. Optimale Werte für die Stroin-Äutzeffektc wurden oei Aktivierungsüberspannun^en von 9S bis IuO mV, gemessen bei 35⁰C erhalten.

Tabelle VI

Gemessene Aktivierungsüberspannung in mV bei 55 C

70

80

85

90

95

1UO

105

110

115

120

125

Erforderliche Veränderung der Leiiiikonzencration in j.ig/1 zur Lrzielung eines optimalen Strom-Nutzeffektes

Lrnünung uia 0 Lrhöhung um 7 Erhöhung um 5 Erhöhung um 3 Lriiöliung um 1 keine Änderung keine Änderung Abnahme um 1 Abnahme um 3 Abnahme um 5 Abnahme uni 7 Abnahme um 9

Beispiel 9

Dies Beispiel zeigt, daß Antimon in Abhängigkeit von den gemessenen Werten der Aktivierungsüberspannung dazu verwendet werden kann, um den elektrolytischen Zinkgewinnungsprozeß derart zu steuern, daß ein optimaler Strom-Nutzeffekt erzielt wird.

Für die Durchführung der Versuche wurde eine Reihe von Elektrolysezellen mit einem sauren Zinksulfatelektrolyten verwendet. Der Jblektrolyt hatte eine eingestellte Zusammensetzung wie in Beispiel 3 angegeben. Ls wurde sowohl Leim wie auch Antimon zugesetzt. Der Leimzusatz zum Elektrolyten erfolgte in konstanter klenge von 20 mg pro Liter, während Antimon in

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ORIGINAL INSPECTED

- 55 -

einer Konzentration von 0,04 mg/1 zugesetzt wurde.

Unter Verwendung des beschriebenen Llektrolyten und zugabe von Leim und Antimon in der beschriebenen Weise vvurden die AI;tivierungsdberspannungen und Strom-Nutzeffekte wie in Beispiel ü beschrieben, bestimmt. Im Falle der Strom-Nutzeffekte wurden optimale Werte bei Aktivierungsüberspannungen von 12Ü bis 125 nV, gemessen bei 35⁰C, erhalten. Unter Anwendung der Ergebnisse dieser Bestimmungen wurden die erforderlichen Veränderungen in den Antimonkonzentrationen Ln Llektrolyten in itig/1 bestimmt bei gemessenen Werten der Aktivierungsüberspannung, zum Zwecke der Ermittlung des optimalen Wertes für den Stroia-Mitzejfffekt in dem elektrolytischen Prozeii. Das Steuerprograrnm ist in der folgenden Tabelle VII angegeben.

Tabelle VII

Gemessene Aktivierungsüber-

o.

spannung in mV bei 35 C

105 110 115 120 125 150 135 140

Erforderliche Veränderung der Antimonkonzentration in mg/1 zur Erzielung eines optimalen Strom-Nutzeffektes

Abnahme um 0,03 Abnahme um 0,02 Abnahme um 0,01 keine Veränderung keine Veränderung Erhöhung um 0,01 trhöhung um 0,02 Erhöhung um 0,03

Beispiel 10

Dies Beispiel veranschaulicht, daß die Entfernung von Verunreinigungen aus einem neutralen Zinkelektrolyten durch Zementation mit atomisierten Zink durch Aktivierungsüberspannungslüessungen gesteuert werden kann.

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ORIGINAL INSPECTED

5Ü0 ml Proben eines technischen unreinen Elektrolyten wurden einen; Äeiniguiigsprozeß mit ato;;iisierten Zink unterworfen, wobei dem Elektrolyten zuvor Antimon in Fona von Antiuunkaliumtartrat zugesetzt worden war. Die Zementation erfolgte während einer Stunde bei SÜ°C unter Rühren der Lösungen. A'acii Ablauf einer Stunde wurden die Frohen heiß filtriert und ein Teil der Proben wurde analysiert. Lin lest wurde bei 75°C und einer lediglicn 15 Minuten lang durchgeführt.Die Aktivierungsüberspannungen wurden bei 3 5⁰C in den verbliebenen Anteilen der Proben bcstiuunt. Die iro'uen wurden dann auf einen Zinkgehalt von 50 g pro Liter und einen Schwefelsäuregenalt von 15u g pro Liter eingestellt, worauf die Aktivierungs-Uberspannunjen von neuem gemessen uurden. Die ernaltenen Lrgebnisse sind in der folgenden Tabelle VIII zusammengestellt. In der Tabelle VIII sind des weiteren die Ergebnisse im Falle der Verwendung einer gereinigten neutralen Zinklösung angegeben, die von einer tecnnischen ^inlcanlage ernalten wurde.

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Tabelle VIII

CD'
O
CD
OO
CD
4P-"•κ
O
CJ)

Reini-

gungsdauer

in Hinuten

60
60
60
60
60
60
15
60

Elektrolyt-Temperatur in

50 50 50 50 5u 50 50 50 50 50 50 75

zugesetz tes Sb in mg/1	zugesetz tes atomi- siertes Zink in g/l	Aktivierungsüuerspan in mV bei 35 C neutral angesäuert	30
0,75	0	34	44
0,75	0,5	48	S3
0,75	1,0	64	59
0,75	1,5	74	60
0,75	2,0	76	64
0,75	2,5	JjS	68
0,75	5,0	94	54
0,25	2,0	70	58
0,50	2,0	74	62
1,00	2,0	85	43
0,75	3,0	43	04
0,75	0,5	84	71
der Anläse		98

Verunreinigungen im Lnd-LleKtrolyteii in mg/1

Cd Lu Co ;\i SL/

200
21

3,5 1,6 1,u 0,75

4,1 0,3 ü_}b u,09

12 3,4 0,5 0,5 0,0b

3,91,3 0,2 Ο,υ 0,04

1,9 1,0 0,2 u,4 0,03

0,4 0,8 0,3 0,3 0,05

0,3 0,6 0,2 0,2 0,02

2,2 0,5 0,2 <u,1 0,07

2,2 0,6 0,1 0,1 0,03

0,6 0,6 0,1 <0,1 0,02

26 1,8 -

0,5 0,1 0,2 0,2 0,01

- 38 -

- 33 -

Beispiel 11

Jies Beispiel zeigt, wie die Messungen der Aktivierungsüberspannung, wie sie in Tabelle VIII an^egeoen sind, dazu verwendet werden können, uu zu eritiittexn, welche Korrekturen der variablen, beispielsweise welche Korrekturen der Zinkstauuzugabe und AntLiionzugabe erforderlicn sind, um die Zinkstaubreinigung des Llektrolyten optimal zu gestalten. L-ie in der folgenden Tabelle IX angegebenen Daten zeigen das Programm zur Steuerung des Zinkstaubreinigungsprozesses durch Veränderungen in der Zinkstaubzugabe oder Antimonsalzzugaue zuui Zinkelektrolyten während der Reinigung, wenn die ermittelten Aktivierungsüberspannungen anzeigen, dai-i der Reinigungsprozeß nocn nicht vollständig war.

Tabelle IX

Gemessene Aktivierungsüberspannung in mV bei 35 C für einen neutralen blektrolyten

100 95

85 80 75 70 65 60

erforderliche Zugabe von Zinkstaub (g/1) Sb (mg/1)

0	0
0	0
0,3	0,1
0,6	0,2
0,9	0,3
1,2	0,4
1,5	0,5
1,8	0,5
2,1	0,5

909884/0670

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung eines Verfanrens zur Gewinnung von Zink aus Verunreinigungen enthaltenden elektrolytischen Zinksulfatlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) einen Steuerstromkreis mit einer Steuerzelle mit einer Kathode, einer Anode und einer Bezugselektrode, die in eine Probe der elektrolytischen Zinksulfatlösung eintauchen, mit einer veränderbaren Spannungsquelle und mit einem an die Elektroden angelegten Meßinstrument errichtet,

(b) an die Elektroden der Steuerzelle unter Erzeugung einer vorbestimmten Spannung zwischen Kathode und Bezugselektrode eine Spannung anlegt,

(c) die Spannung von der vorbestimmten Spannung mit konstanter Geschwindigkeit auf praktisch Nullstrom vermindert,

(d) die vermindernde Spannung mißt,

(e) die Verminderung der Spannung bei einem Wert beendet, der dem Punkt entspricht, bei dem Zink beginnt sich an der Kathode abzuscheiden und der gemessene Strom von einem Wert von praktisch Null bei jeder weiteren kleinen Verminderung der Spannung rasch ansteigt,

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(f) die Aktivierungsdberspannung bestimmt,

(g) eine Beziehung zwischen der Aktivierungsüberspannung und der Konzentration an Verunreinigungen in der Probe herstellt una

(h) das Verfanren zur Gewinnung von ^ink auf eine optimale Zinkgewinnung einstellt.

Verfahren lidch Anspruch 1, bei dem eine saure elextrolytische Zinksulfatlösung verwendet wird, die außer Verunreinigungen mindestens ein polarisierendes Additiv enthält, dadurcn gekennzeichnet, daß man in der Verfanrensstufe Cg) eine Jbezienung zwischen der Aktivierungsüberspannung zum Konzentrationsveriiältnis zwisciien Verunreinigungen und Additiv in der Probe herstellt und das Konzentrationsvernältnis in der elektrolytiscnen Lösung so einstellt, daß ein optimaler Stromnutzeffekt und ZinKabscneidung beim Zink gewinnungsverfanren erreicht werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 ouer 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Steuerzelle eine Kathode aus einer Alumniumfolie verwendet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Elektrolyten in der Steuerzelle auf einer konstanten Temperatur hält.

5. Verfahren nacn einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Llektrolyten in der Steuerzelle auf einer konstanten Temperatur zwischen 20⁰C und 75⁰C hält.

ö. Verfahren nach einem der Ansprücne 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Elektrolyten in der Steuerzelle

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auf einer konstanten Temperatur zwischen 25 C und 40 C hält.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Linstellung des Konzentrationsverhältnisses zwischen Verunreinigungen und Additiv die Konzentration des polarisierenden Additives im Verhältnis zu der Konzentration der Verunreinigungen einstellt.

8. Verfahren nach vVnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der üinstellung des Konzentrationsverhältnisses zwischen Verunreinigungen und Additiv die Konzentration an Verunreinigungen einstellt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Elektrolyten in der Steuerzelle bei einer konstanten Temperatur hält, die praktisch gleich ist der Temperatur, die die Lösung aufweist, die man dem elektrolytischen Zinkgewinnungsverfahren unterwirft.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Potential mit einer konstanten Geschwindigkeit von 20 bis 200 Millivolt pro Minute vermindert.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Spannung mit einer Geschwindigkeit von praktisch 100 Millivolt pro Minute vermindert.

12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als polarisierendes Additiv tierischen Leim verwendet.

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13. Verfaiiren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Einstellung des Konzentrationsverhältnisses zwiscnen Verunreinigungen und Additiv die Verunreinigungskonzentration durch Linsteilung der Konzentration von Antimon einstellt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurcn gekennzeichnet, da/i die Llektroden aus der Zeile entfernbar sind, wooei sich die einzelnen Llektroden in bestimmter und/ oder starrer Position oder Beziehung zu einander befinden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerzelle mit einer Kathode aus einer Aluminiumfolie verwendet wird und diese zu Beginn eines jeden lestes oder Versucnes durch eine frische Folie ersetzt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurcli gekennzeichnet, daß man zur Messung der verminderten Spannung die Spannung als Funktion des Stromes aufzeichnet.

17. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als polarisierendes Additiv tierischen Leim verwendet und daß man zur Einstellung des Konzentrationsverhältnisses zwischen Verunreinigungen und Additiv die Konzentration des Leimes bezüglich der Konzentration der Verunreinigungen einstellt.

18. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als polarisierendes Additiv tierischen Leim verwendet und daß man das Konzentrationsverhältnis zwischen Verunreinigungen und Additiv einstellt durch Einstellung der Konzen-

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tration des Leimes auf einen Wert, bei dein die bei einer Temperatur von 2 5°C bis 4O⁰L gemessene Aktivierungsüberspannung bei 70 bis 150 Millivolt liegt.

19. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als polarisierendes Additiv tierischen Leim verwendet, daß man das Konzentrationsverhältnis zwischen Verunreinigungen und Additiv durch Einstellung der Konzentration des Leimes auf einen Wert einstellt, bei dem das bei einer Temperatur zwischen 25⁰C und 40⁰C gemessene Aktivierungsüberpotential bei 70 bis 150 Millivolt liegt und daß man die Aktivierungsüberspannung von dem Wert des reversiblen Zinkpotentials bis auf einen Wert, bei dem der Strom einer Stromdichte von 0,4 mA/cm entspricht, mißt.

20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur Gewinnung von Zink die Reinigung von für die elektrolytische Zinkgewinnung bestimmten Zinksulfatlösungen einschließt und daß des weiteren die hinstellung des Verfahrens zur Gewinnung von Zink auf eine optimale Zinkgewinnung die Korrektur des Reinigungsverfahrens einschließt.

21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur Gewinnung von Zink die Reinigung der für die elektrolytische Zinkgewinnung bestimmten Zinksulfatlösungen durch Zusatz von Zinkstaub einschließt und daß die Linstellung des Verfahrens auf eine optimale Zinkgewinnung die üinstellung der Zinkstaubmenge, die während des Reinigungsprozesses zugesetzt wird, einschließt.

22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur Gewinnung von Zink die Reinigung der zur Zinkgewinnung verwendeten elektrolytischen Zinksulfatlö-

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sungen einschließt und daß die Einstellung des Verfahrens auf eine optimale Zinkgewinnung die Einstellung der Konzentration an Antimon in der Lösung während der Reinigung einschließt.

23. Verfahren nach einem eier Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung erfolgt, wenn der Wert des bei einer Temperatur zwischen 25⁰C und 40⁰C gemessenen Aktivierungsüberpotentials bei weniger als 90 Millivolt liegt.

24. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur Gewinnung von Zink die Reinigung der verwendeten elektrolytischen Zinksulfatlösung einschließt, wobei die Einstellung des Verfanrens auf die Gewinnung von Zink in optimaler Weise mindestens eine der folgenden Stufen einschließt:

(a) Einstellung der Menge an Zinkstaub, die während des Reinigungsprozesses zugesetzt wird,

(b) Linsteilung der Konzentration mindestens eines der Elemente Antimon, Kupfer und Arsen in der Lösung,

(c) Einstellung der Temperatur des Reinigungsprozesses und

Cd) Einstellung der i)auer des Reinigungsprozesses, wobei die Einstellung durchgeführt wird, wenn der Wert des bei einer Temperatur zwischen 25⁰C und 40⁰C gemessenen Aktivierungsüberspannung bei weniger als 90 Millivolt liegt, und wobei die Aktivierungsüberspannung von dem Wert des reversiblen Zinkpotentials zu einem Wert, bei dem der Strom
gemessen wird.

2 dem der Strom einer Stromdichte von 0,4 mA/cm entspricht,

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