DE3141584A1

DE3141584A1 - Korrosionsbestaendige anode aus legiertem blei

Info

Publication number: DE3141584A1
Application number: DE19813141584
Authority: DE
Inventors: Renato Venezia Mestre Guerrierro
Original assignee: SAMIM SOC AZIONARIA MINERO MET
Current assignee: SAMIM SOC AZIONARIA MINERO MET
Priority date: 1980-10-20
Filing date: 1981-10-20
Publication date: 1982-11-25
Also published as: ES8206669A1; FR2492415B1; ES506901A0; US4517065A; IT8025458A0; JPS5794541A; FR2492415A1; AU545170B2; AU7622281A; BE890763A; IT1133952B; DE3141584C2

Description

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SAMXR Societä Azionaria Minero-Metallurgica S.ρ.Α., Rom.

Korrosionsbeständige Anode aus legiertem Blei Beschreibung

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer korrosionsbeständigen Anode, hergestellt aus einer planaren Platte einer Bleilegierung für industrielle Zellen, in denen saure Lösungen für die Elektro-Gewinnung von nichteisenhaltigen Metallen (Zn, Cd und dergleichen) strömen.

Es ist bekannt, daß in industriellen Elektrolysezellen, die für die Herstellung von Metallen durch Elektrolyse, z.B. für die Herstellung von Zink, vorgesehen sind, die Anoden die folgenden Eigenschaften besitzen müssen:

die planaren Platten müssen eine geeignete Steifigkeit, um Deformationen zu verhindern, und eine geeignete Härte, um die mechanische Erosion so klein als möglich zu halten, aufweisen;

derartige Anoden müssen praktisch immun gegenüber einem Angriff durch saure Lösungen, die den Elektrolysezellen zugeführt werden, sein und außerdem

darf das Anoden-bildende Material keine Verunreinigungen enthalten, die zu einer Verunreinigung des Elektrolyten und somit des Endprodukts, nämlich der kathodischen Abscheidung,oder zu einer Verminderung der faradischen und energetischen Effizienz der Elektrolyse führen können.

Das Material, das üblicherweise verwendet wird, ist eine binäre Legierung aus Blei und Silber mit einem Silbergehalt, der von 1 bis 0,75 % variieren kann. Diese Legierung kann in eine planare Standardform mit den erforderlichen Dimensionen gegossen

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werden oder sie kann in Platten gegossen werden und dann gewalzt werden, um planare Folien mit der gewünschten Dicke zu erhalten, die anschließend in der gewünschten Größe aufgetrennt werden.

Unabhängig davon wie sie erhalten wurden, werden die Platten dann an die Sammelschienen geschweißt (bleiüberzogene Kupferstäbe) .

Zusammengefaßt ist die Pb-Ag-Legierung der eingetauchte Teil herkömmlicher Anoden in direktem Kontakt mit dem zirkulierenden Elektrolyten (aktive Anode) und besitzt die vorstehend angegebenen mechanischen und physikochemischen Merkmale.

Für je 100 kg Pb-Ag-Legierung werden 0,75 kg bis 1,00 kg reines Silber verwendet. Die durchschnittliche Nutzungsdauer bzw» Lebensdauer einer Anode beträgt 2 Jahre, wonach sie ausgetauscht wird, da sie etwa die Hälfte ihres Gewichts verloren hat und ein- bzw. umgeschmolzen wird, um eine neue Legierung zu ergeben. Insbesondere ist beim Silber der Teil, der direkt zurückgewonnen werden kann, lediglich die Hälfte der Menge, die ursprünglich verwendet wurde.

Es wurde nun eine Möglichkeit gefunden, teilweise (oder vollständig) das Silber durch ein anderes legierendes Metall, das billiger ist, zu ersetzen, wobei die mechanischen und physikochemischen Eigenschaften der Anode beibehalten (und verbessert) werden und jegliche Verschmutzung des Elektrolyten vermieden wird, indem man nämlich eine reine kathodische Abscheidung und eine zufriedenstellende faradische und energetische Effizienz der Zelle ermöglicht.

Insbesondere wurde ermittelt, daß die Verwendung von Calcium, legiert mit geringen Werten bzw. Anteilen anderer Elemente, beispielsweise Silber selbst, zur Bildung einer ternären Legierung führt, die mit Hilfe der vorstehend angegebenen Methoden in Anoden übergeführt werden kann: diese Anoden er-

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wiesen sich als Ergebnis von Feld-Untersuchungen als ebenso wertvoll wie die herkömmlichen Pb-Ag-Anoden, wenn nicht besser, insoweit als sie die gleichen mechanischen Eigenschaften, die gleiche faradische und energetische Zelleneffizienz, die gleiche Korrosionsbeständigkeit, die gleiche oder eine verminderte Verunreinigung der Kathoden und die gleiche oder eine längere Nutzungsdauer besitzen im Vergleich zu den bisherigen gebräuchlichen Anoden.

Es wurde gefunden,, daß die Kosten einer so hergestellten Anode um 20 bis 25 % geringer sind als die Kosten einer herkömmlichen Anode, wenn man berücksichtigt, daß der gegenwärtige Silberpreis im Vergleich zu demjenigen des Bleis konstant zunimmt. Eine besonders vorteilhafte Zusammensetzung für die erfindungsgemäße Anode besitzt einen Bleigehalt von"98,9 bis 99,9 %, einen Calciumgehalt von 0,1 bis 1 % und einen Silbergehalt von 0 bis 0,1 % auf Gewichtsbasis.

Beispielshalber, ohne daß es eine Beschränkung bedeuten soll, werden nachstehend einige Daten für die Leistungsfähigkeit von Versuchszellen für die Elektrolyse von Zink enthaltenden Lösungen gegeben, wobei die Zusammensetzungen der Anoden wie folgt sind:

ANODE TYP N⁰ 1 - herkömmliche Anoden (Pb 99,15 % - Ag 0,85 %) ANODE TYP N° 2 - Anode mit geringem Ag-Gehalt (Pb 99,9 % -

Ag 0,10 %) ANODE TYP N° 3 - lediglich mit Ca legierte Anoden (Pb 99,5 % -

Ca 0,5 %)

ANODE TYP N° 4 - Ca-Ag-legierte Anoden (Pb 99,4 % - Ca 0,5 % -

Ag 0,1 %)

Die Betriebsparameter der Zellen waren für sämtliche untersuchte Anoden:

Stromdichte 450 A/m²

Zn g/l 65

H₃SO₄ g/l 122

Klebmittel g/l 0,005

f~\ -Λ I

j s4

Die Testergebnisse sind: ANODE TYP N°

Pb in den gebildeten Kathoden, %

Pb in der aus den Zellen abgeführten Lösung, g/l

1 2 3 4 0,0024 0,010 0,010 " 0,0022

0,0013 0,0033 0,0033 0,0013

, Die einzige Figur zeigt schematisch eine Anodenplatte aus dem erfindungsgemäßen Material in einer perspektivischen Ansicht.

Leerseite

Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Qi. ΕΞ. ikssrfiainif. · E5r.pR.»Koenigsberger -Pnys. R. Hollzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen "-'Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

8000 München 2 - Bräuhausstraße 4 ■ Telefon Sammet-Nr. 22 53 41 ■ Telegramme Zumpat Telex 5 29979

Case 1341

Patentanspruch

Korrosionsbeständige Anode aus einer legierten Bleiplatte für industrielle Elektrolysezellen, in denen saure Lösungen zirkuliert werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 98,9 bis 99,9 % Blei, 0,1 bis 1 % Calcium und 0 bis 0,1 % Silber, auf das Gewicht bezogen, besteht.