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Verfahren zum Reinigen von Zinklösungen. Die Erfindung bezieht sich
auf die Reinigung von Zinklösungen durch Entfernung der fremden Metalle daraus,
und hat zum Gegenstand ein verbessertes Verfahren zu diesem Zweck.
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Gemäß der Erfindung besteht das verbesserte Verfahren zur Reinigung
der Zinklösung, beispielsweise einer Zinksulfatlösung, von fremden Metallen, in
der Behandlung der Lösung mit einem fein verteilten Metall oder Legierung, das mehr
elektropositiv ist, als die zu entfernenden metallischen Verunreinigungen (beispielsweise
Zink, Aluminium oder eine Zinkaluminiumlegierung) in Gegenwart eines Quecksilbersalzes.
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Das Metall kann in gekörnter Form oder als Pulver verwendet werden,
oder auch in einem Zustand feiner Verteilung, welche geeignet ist, große Kontaktflächen
zu erzeugen. Beispielsweise können Zinkstaub oder Blaupulver mit Vorteil verwendet
werden.
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Vorzugsweise wird die Zinklösung angesäuert und vorzugsweise wird
das Verfahren unter Anwendung von Wärme ausgeführt.
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Das Quecksilbersalz kann in beliebiger Weise eingetragen werden; beispielsweise
kann es als Lösung hinzugefügt werden, oder die geeignete Menge des Salzes kann
unmittelbar in der zu behandelnden Zinklösung aufgelöst werden, es kann auch in
einer vorhergehenden Stufe der Zubereitung der Zinklösung zugefügt werden.
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Die verwendbaren Quecksilbersalze schließen Quecksilberchlorid und
Quecksilbernitrat ein, aber es ist darauf Bedacht zu nehmen, daß, wenn das Zink
später elektrolytisch niedergeschlagen werden soll, das saure Radikal in dem Quecksilbersalz
von der Art sein muß, daß es die Anode nicht angreift und hierdurch eine unzulässige
Zersetzung hervorruft. Ein für diesen Fall geeignetes Salz ist das Quecksilbersulfat.
-Es ist auch ohne weiteres klar, daß, wenn die gereinigte Zinklösung elektrolysiert
werden soll, das in Verbindung mit dem, Quecksilbersalz zu verwendende Metall oder
Legierung ein solches sein muß, dessen Gegenwart in der Lösung den elektrolytischen
Prozeß nicht beeinträchtigt. Deshalb ist für diesen Zweck Zink in sehr fein verteilter
Form besonders geeignet. Wenn Aluminium oder Aluminiumlegierungen verwendet werden,
geht ein gewisser Anteil dieses Metalls in Lösung, aber dies ist durchaus nicht
schädlich für die darauffolgende elektrische Abscheidung des Zink. Es kann aber
wünschenswert sein, das Aluminium später zusammen mit etwa vorhandenen Verunreinigungen
durch Eisen zu entfernen.
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Rohe Zinksulfatlösung, wie solche durch die Behandlung eines Zinkerzes
nötigenfalls nach voriger Kalzinierung mit Schwefelsäure oder saurer- Flüssigkeit
aus den elektrolytischen Zellen gewonnen wird, enthält gewöhnlich verschiedene fremde
Bestandteile, deren einige, wenn sie auch in sehr geringer Menge vorhanden sind,
trotzdem unzulässig sind, wenn die Lösung später mit Vorteil
elektrolytisch
behandelt werden soll. Diese fremden Bestandteile enthalten Salze des Eisens, des
Arsens, Antimons, Wismuts, Kupfers, Kadmiums, Nickels, Kobalts und anderer weniger
häufiger Metalle, welche nicht selten in zinkhaltigen Erzen vorkommen.
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Der Erfindungsgegenstand läßt sich vorteilhaft an dem Beispiel der
Reinigung einer Zinklösung solcher Art für die spätere elektrolytische Ausscheidung
des Zinks erklären Zu io Tonnen einer solchen Lösung, welche auf einen Säuregehalt
von o,i bis o,2 Prozent gebracht ist (beispielsweise durch unvollständige Neutralisation
oder durch vollständige Neutralisation für irgend einen besonderen Zweck und darauffolgende
Ansäuerung mittels Säuren oder sauren Flüssigkeiten) werden i kg Quecksilber in
der Form eines Sulfats und dann etwa 18 kg Zinkpulver zugefügt und hierauf die Flüssigkeit
leicht gerührt, wobei sie auf einer Temperatur von 70 bis ioo° C gehalten
wird.
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Als erstes Ergebnis dieser Behandlung wird Quecksilber auf dem Zinkpulver
niedergeschlagen, welches auf diese Weise ein starkes elektrochemisches Element
bildet. Die metallischen Verunreinigungen, wie Kupfer, Arsen, Antimon, Wismut, Kadmium,
Nickel, Kobalt oder die seltenen Metalle werden auf dem Quecksilber in Form eines
Schlamms niedergeschlagen, der leicht von der Flüssigkeit durch Abgießen oder Filtrieren
getrennt werden kann. Dieser Schlamm kann dann in beliebiger Weise zur Wiedergewinnung
des Quecksilbers behandelt wercl-@n, beispielsweise durch dessen Verflüchtigung.
Ein wesentlicher Anteil des Zinkpulvers geht in Lösung und wird deshalb später durch
elektrolytische Ablagerung gewonnen.
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Etwa noch nicht vollständig niedergeschlagene Eisenbeimischungen können
nach geeigneten Methoden vor oder nach der eben beschriebenen Behandlung entfernt
werden.
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Die gemäß der Erfindung gereinigten Lösungen, sind besonders geeignet
zur elektrolytischen Zinkgewinnung, doch kann natürlich der Erfindungsgegenstand
auch zur Herstellung gereinigter Zinklösungen für andere Zwecke in Anwendung kommen.
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In der britischen Patentschrift i3895o hat der Erfinder ein Verfahren
zur Reinigung von Zinklösungen beschrieben, nach welchem die Lösungen dadurch behandelt
werden, daß man darin amalgamiertes Zink oder Aluminium oder#amalgamierte Legierungen
dieser Metalle eintaucht. Bei diesem Verfahren aber wurde das. Metall in bereits
amalgamierten Zustand in die Lösung eingeführt, während nach der Erfindung die Amalgamierung
während der Reinigung erst bewirkt wird, anderseits ist die Hinzufügung gewisser
Metalle zu Lösungen von Quecksilbersalzen zum Zweck der Ausschreibung von metallischem
Quecksilber bekannt; ein solches Verfahren soll hier nicht unter Schutz gestellt
werden.