DE316748C - - Google Patents

Description

Es ist wiederholt versucht worden, die Tatsache, daß sich Eisen elektrolytisch aus wäßrigen Lösungen niederschlagen- läßt, zu erfiem technisch brauchbaren Verfahren zu benutzen, Eisen in bestimmten gebrauchsfertigen Formen zu erhalten, sei es in Form von Überzügen, cei es in Form von Platten u. dgl. . Diese Versuche stießen aber immer auf größere Schwierigkeiten, als Z. B. die Raffination von Kupfer oder die

ίο elektrolytische Abscheidung von Nickel. Der Grund hierfür liegt wahrscheinlich zum Teil

.^wenigstens! darin, daß das Eisen bei der Abscheidung immer elementaren .Wasserstoff aufnimmt, der es spröde macht. Diese Schwierigkeiten sind nur teilweise überwunden worden. Es ist nur für bestimmte Anwendungszwecke möglich, Elektrolyteisen in Form von Überzügen für elektrotechnische Apparate und Ma-• schinen herzustellen. Man hat ferner versucht, das elektorlytisch niedergeschlagene Eisen durch einen nachherigen Schmelzprozeß und durch mechanische Bearbeitung für bestimmte Gebrauchszwecke ,nutzbar zumachen. Hierdurch wird das Verfahren jedoch einerseits verteuert

25- und anderseits \ besteht^die Gefahr, daß während des Schmelzens wieder kleine Mengen von Verunreinigungen in das Eisen hineingeraten, wodurch der ganze Vorteil des elektrolytisch gewonnenen · Eisens wieder aufgehoben wird.

Im folgenden ist nun ein anderer Weg angegeben,.reines elektrolytisch niedergeschlagenes Eisen für eine Reihe von Anwendungsgebieten in der Technik.nutzbar zu machen.- Es wurde hierzu der umgekehrte Weg eingeschlagen, der.

zu dem oben erwähnten teilweisen Erfolg geführt hat. Die Bedingungen, die sonst für die Abscheidung des Eisens in zusammenhängender Form als günstig angegeben werden, also geringe Stromdichte, hohe Konzentration, Vermeidung von Wasserstoffabscheidung, hohe Temperatur (95⁰), Zusatz von hygroskopischen Salzen u. dgl. wurden sämtlich vermieden oder geradezu die entgegengesetzten Verhältnisse gewählt und hierdurch erreicht, daß das Eisen pulverförmig, spröde und fein ausfällt. Daß diese entgegengesetzten Verhältnisse, in der Richtung wirken, die Korngröße des abgeschiedenen 'Metalls zu verkleinern, ist an sich nicht neu. Aüffallenderweise hat sich nun gezeigt, daß man das nach V

dem vorliegenden Verfahren erhaltene Material

leicht zu einem gleichförmigen Pulver mahlen und. durch feinste Siebe sieben kann, bei nur ganz geringem Verlust an. gröberen Anteilen. Dies Ergebnis war . keineswegs vorauszusehen, da einerseits das seither bekannte Elektrolyteisen derartig hart ist, daß es seiner Zerkleinerung einen sehr großen Widerstand entgegensetzt, und anderseits, .fanzunehmen war, daß bei zunehmender Verkleinerung-das Pulver sich sofort beim Herausnehmen aus dem Bade oxydieren würde. ■ ■■',-.

Es hat sich nun weiter gezeigt, daß dieses gleichmäßig pulverförmige reine Eisen mit großem Vorteil in der Technik Anwendung finden kann für beliebige Zwecke überall da, wo man bereits seither gezwungen war, Eisen in Pulverform anzuwenden, Z. B. als Katalysator, zur Herstellung reiner Eisenverbindungen u. a. m. Ganz besonders geeignet ist das Pulver als Ausgangsstoff für das Pressen kompakter Körper. Aber auch neue Anwendungen werden durch die außerordentliche Verbilligung des Pulvers

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ermöglicht. Es sei erwähnt, daß man zur Erzielung möglichst ,reinen . Eiseripulvers seither gezwungen war, reinste Eisensalze mit Oxal säure Z;ji fäEen^nniLdäs Eisen aus dem Oxalat zu einem feinen Pulver zu reduzieren. Wenn . dieses {pulver auch frei von Kohlenstoff war, so enthielt es doch meistens bei der technischen. Ausführung mehr^: oder weniger Alkalien und Erdalkalien, -die aus der Oxalsäure stammen

ίο und sich nur sehr schwer ganz vermeiden lassen.

Die Ausführungen' des Verfahrens gestalten

sich sehr einfach. Es wird eine Anode aus Schmiedeeisen in ein Bad gebracht, das eine verdünnte Lösung von Eisenchlorür oder ein anderes geeignetes Eisensalz enthält, zweckmäßig mit Zusatz eines geeigneten anderen Leitsälzes wie Chlorammonium oder eines anderen ohne Rückstand entfernbaren Elektrolyten. ■ Als brauchbar hat sich eine Konzentration von etwa drei Teilen Fe Cl₂ und zehn Teilen NH₄ Cl in hundert Teilen Wasser erwiesen. Während des Stromdurchganges ist es zweckmäßig, den Elektrolyten durch ein Rührwerk in Bewegung Zu halten, um Entmischung zu vermeiden und dauernd gleichmäßige Bedingungen aufrecht zu erhalten. Es ist ferner vorteilhaft, bei niedriger Temperatur, möglichst bei Zimmertemperatur oder bei absichtlich noch niedriger gewählter Temperatur zu arbeiten. Die geeignete Stromdichte ist etwa 10 Ampere pro Quadratdezimeter. Es macht sich unter diesen Arbeitsbedingungen dauernd eine geringe Wasserstoffentwicklung bemerkbar, sowie dementsprechend eine geringe Abscheidung von Eisenhydrodul im Elektrolyt. Das Eisen scheidet sich auf der am besten aus Eisenblech bestehenden Kathode in Pulverform ab. Es wird, sobald der Niederschlag eine genügende Dicke erreicht hat, abgeschabt, der anhaftende* Elektrolyt durch Abwaschen mit Wasser möglichst entfernt, das Pulver getrocknet, kurze Zeit ge-: mahlen und gesiebt., Es stellt dann ein schweres, sandiges, schwarzes Pulver von mattem Aussehen mit nur wenigen glänzenden Teilchen dar.

Die Stromausbeute ist etwa 70 bis 80 Prozent der theoretischen. Wo es erforderlich sein sollte, kann man das Pulver noch in Wasserstoff erhitzen, um die okkludierten Gase auszutreiben, kleine Teile des ■ anhaftenden Elektrolyten zu reduzieren, das flüchtige Leitsalz zu verjagen und es von jeder Spur von Oxyden, die durch das Waschen mit Wasser und das Trocknen an der Luft hineingeraten sein könnten, zu befreien. Das Pulver nimmt dann eine bedeutend hellere Farbe und mehr metallisches Aussehen an. . ■

Die auf diese Weise erhaltenen Pulver eignen sich zur Herstellung von Gegenständen aus absolut reinem Eisen, insbesondere Drähten, Bändern, Blechen u. dgl. Das' Verfahren ist auch geeignet zur Herstellung absolut reiner, insbesondere kohlefreier. Legierungen. Man kann zu diesem Zwecke von einerli^hen Anode aus der betreffenden Legierung ausgehen, Z. B. Nickelstahl, man kann aber auch eine*' Eisen-■anode anwenden und dem Elektrolyt so. viel des Zweiten Bestandteiles der Legierung' ffi Form eines Salzes Zusetzen, daß gerade die gewünschte Zusammensetzung erreicht wird. Das erhaltene Pulver läßt sich dann leicht durch das flachfolgende Mahlen und Sieben zu einem einheitlich zusammengesetzten Pulver verarbeiten.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Herstellung von reinem Eisen oder reinen Eisenlegierungen in Pulverform, dadurch gekennzeichnet, daß Eisen bzw. seine Legierungen elektrolytisch unter Anwendung niedriger Badtemperatur, großer. Stromdichte, geringer Eisenkonzentration des Elektrolyten und Zweckmäßig bei Gegenwart eines Leitsalzes, z. B. Chlorammons . oder eines anderen ohne Rückstand entfernbaren Elektrolyten in einer Form niedergeschlagen werden, die die weitere Verarbeitung oder Anwendung als Pulver gestattet. Das Bad enthält beispielsweise drei Teile Fe Cl₂ und zehn Teile NH₄ Cl in hundert Teilen Wasser ; die Stromdichte' beträgt etwa. 10 Ampere pro Quadratdezimeter, die Temperatur wird bei Zimmertemperatur gehalten.