DE351410C - Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytischen Scheidung von Gold, Silber, Kupfer bzw. anderen Metallen aus Legierungen - Google Patents

Description

Für die Praxis ist es eine lohnende Aufgabe, Bijouterie- und andere güldische Abfälle sowie alte Gold- und Silberwaren einwandfrei und bequem auf reine Metalle zu verarbeiten. Dietzel ist der erste gewesen, der zu diesem Zweck die Elektrolyse in Vorschlag gebracht hat (Patent 68990 und 82390 von 1892 bzw. 1895). Er arbeitet in Nitratlösung. Sein Verfahren ist nicht nur in der Zeitschrift für Elektrochemie 1899/1900, 6, 81, sondern auch in Borchers, Elektrometallurgie, II, S. 301 und in J. Billiter, Die elektrochemischen Verfahren der ehem. Großindustrie, I (1909) S-157 genau beschrieben. Vor ihm hat Andre (Patent 6048 (1877) schwefelsaure Lösung verwendet, ohne nennenswerten Erfolg gehabt zu haben.

Unter Zugrundelegung eines Scheidegutes aus 5 bis 10 Prozent Gold, 30 bis 50 Prozent

ao Silber und 65 bis 40 Prozent Kupfer neben Zink, Antimon, Blei, Zinn, Cadmium, Eisen, Nickel und den Platinmetallen ist nun hierunter ein Verfahren mitgeteilt und eine Vorrichtung angegeben, welche sowohl die Schwierigkeiten der Dietzelschen als auch die der Andreschen Anordnung vermeidet und dabei mit .Sicherheit eine vollkommene Scheidung der in Frage kommenden Metalle gestattet. Die Zusammensetzung des Ausgangsmaterials schwankt mit der Konjunktur und mit sonstigen Umständen. Es ist leicht, den Elektrolyten danach zu variieren, wenn man nur den Hauptgedanken im Auge behält, daß es notwendig bleibt, mit einer Lösung aus Kupfersulfat und Kupfernitrat von genügend hoher Konzentration zu arbeiten. Andre mußte mit seiner reinen Sulfatelektrolyse notwendigerweise Fiasko machen, da sich bei ihm sehr bald Silbersulfat ausscheidet, das an der Anode widerstandserhöhende Schichten bildet. Schließlich schlägt sich auch stark silberhaltiges Kupfer nieder, und es kommt zur Bildung von Silber-Kupfer-Schlamm bzw. -Schwamm. Der Erfinder vermeidet diese Schwierigkeit durch gleichzeitige Verwendung von Salpetersäure, welche schon in kleiner Menge das Silbersulfat in Lösung zurückhält. Andererseits hat die Mitverwendung von Schwefelsäure vor der reinen Nitratelektrolyse Dietzels den großen Vorzug voraus, daß dadurch eine Scheidung der einzelnen Metalle voneinander erleichtert und überhaupt erst ermöglicht wird. Infolge der zum Teil sehr verschiedenen Löslichkeiten der Nitrate und Sulfate kann die angereicherte Badflüssigkeit unschwer durch fraktionierte Kristallisation aufgearbeitet werden. Das sehr störende Blei, das bei Dietzel das Elektrolytkupfer verunreinigt, geht als Sulfat in den Anodenschlamm und beeinflußt ■ den Gang der Elektrolyse nicht mehr.

Die Aufarbeitung der auf diese Weise aus den Abfällen usw. gewonnenen Lösung wird in an sich bekannter Weise durch Elektrolyse ausgeführt. Auf der beiliegenden Zeichnung 1 ist die Anordnung der gesamten Apparatur schematisch wiedergegeben. In einer Wanne befindet sich eine Anzahl von Saugkasten auf einem Saugkastengestell. Die Seitenwände der Saugkasten bilden Filterplatten. Der Elektrolyt wird durch ein Sieb am Boden ab- und auf ein Filter geführt. Im Innern der Saugkasten sind die Anoden (+), die aus Blechen, Stäben, granulierten Massen, Rohabfällen usw. bestehen, angeordnet. Ihnen vertikal gegenüber befinden sich die Kathoden (—), Die porösen Füterplatten der Saugkasten bestehen z. B. aus Kieselgur oder aus sonst geeignetem Material. Die sich hier bildende Silbersalzlösung strömt kontinuierlich dem Filter zu, das etwa mitgerissene Anodenteile zurückhält. Die Dimensionierung der Anodensaugkasten ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Von Einfluß ist namentlich die Konzentration der Silberionen im Anolyten und die in der Zeiteinheit abführbare Anolytmenge. Während der Elektrolyse filtriert dauernd Flüssigkeit aus dem Kathodenraum in die Anodenzellen hinein und ersetzt dort die abfließende Menge des Anolyten. Reicht nun die Durchlässigkeit der Filterflächen nicht aus, um die

nötige Menge Anolyt zu ersetzen oder tritt Verstopfung ein, so kann ohne Schaden Flüssigkeit vom Kathoden- in den Anodenraum direkt überführt werden. Man hat jedoch dann dafür Sorge zu tragen, daß nicht eine solche Verbindung zwischen beiden Räumen eintritt, die etwa den hydrostatischen Überdruck im Kathodenraum ausgleicht. Die einzelnen Kathodenräume sind bei dieser Ausführungsform untereinander nicht verbunden. Die Zeichnung 2 zeigt zunächst eine gewöhnliche Saugkastenanordnung in drei Schnitten und darunter die nach dem zuletzt erwähnten Prinzip gebaute Spezialanordnung in ebenso

vielen Schnitten. *

Die vom Filter kommende Silberlösung wird • (Zeichnung 1) in einen oder mehrere Trommelfällapparate (Silberabscheider) geführt, wie sie in Zeichnung 3 näher erläutert sind. Von hier aus gelangt die jetzt entsilberte Lösung durch einen Zwischenbehälter (Enteisenung z. B. in gewöhnlicher Weise) auf ein zweites Filter und fließt endlich weiter einem Sammelbehälter zu, aus dem sie eine Pumpe in die Kathodenräume des Elektrolyseurs im Kreislauf zurückführt.

Der Trommelfällapparat ist vielseitigster Anwendung fähig, da er vor den bisher verwendeten Gerinnen sehr mannigfache Vorzüge besitzt (Luftauschluß bzw. Gasatmosphäre; Nichtbildung basischer Salze; die reagierenden Metallmassen, scheuern sich durch Dauerbewegung selbst blank und bleiben stets reaktionsfähig; das sich, abscheidende Metall wird feinflockig und löst sich ohne weiteres ab; innige Berührung aller Reagenzien; leichte Anwärmungsmöglichkeit; das Sortieren des Fällmetalls erübrigt sich; Ersparnis an Metall; kontinuierlicher Betrieb ohne große Handarbeit usw.). Die z. B. zu entsilbernde Lösung (im beschriebenen Falle) tritt bei A in den Fällapparat ein (Zeichnung 3), in dem eine Siebtrommel rotiert (Welle), welche die Fällmetall-(in unserem Falle Kupfer-) Massen enthält.

Das sich flockig ausscheidende Silber (als Beispiel) wird vom Flüssigkeitsstrom erfaßt und mit ihm durch die Siebtrommel nach außen abgeführt. Es sammelt sich im konischen Unterteil des Fällapparates an, von wo es von Zeit zu Zeit abgezogen werden kann. Die nun silber- (als Beispiel) freie Lösung passiert einen Etagenabstreifer, dessen Prallwände noch mitgerissene feste Teilchen leicht zurückhalten und entströmt dann dem oder den Fällbehältern, z. B. links oben, in gewünschter Reinheit. Der Zufluß der Flüssigkeit in die Fälltrommel kann auch in anderer als hier gezeichneter Weise, z. B. durch die Welle oder den Drehzapfen, erfolgen. Die batterieweise j Schaltung solcher Trommelfällapparate ist j ohne weiteres möglich. In der schematischen Zeichnung 1 ist lediglich als Beispiel ein einzelnes Fällelement dargestellt worden. In der Praxis richtet sich die Anzahl solcher Elemente, nach der Menge und der Zusammensetzung der zu fällenden Lösung.

Claims (5)

Patent-'Ansprüche:

1. Verfahren zur elektrolytischen Scheidung von Metallegierungen, die in der Hauptsache Gold, Silber und Kupfer und daneben Zink, Blei, Zinn, Kadmium, Eisen, Nickel, die Platinmetalle usw. in geringeren Mengen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt eine stark konzentrierte Lösung von Kupfersulfat und -nitrat mit geringem Säureüberschuß Verwendung findet. .

2. Verfahren zur Ausführung der Elektrolyse nach Anspruch 1, unter Benutzung vertikal angeordneter Elektroden und kontinuierlicher Absaugung der Reaktionspn> « dukte bzw. etwaiger Anodenschlämme aus den Anodenräumen, wobei die Anoden aus Platten, Blechen, Stäben, granulierten Massen, Rohabfällen usw. bestehen können und der verbrauchte Anolyt durch kontinuierlich nachströmenden Katholyten ersetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, bei dem die an der Anode entstandenen Lösungen nach dem Abfiltrieren der festen Bestandteile aus denselben in Trommelfällapparate geführt werden, in denen die elektronegativen Metalle — Silber — durch innige Berührung mit in Bewegung befindlichen elektropositiveren Metallen— Kupfer — ausgefällt und automatisch vom Fällmetall abgelöst bzw. getrennt werden.

4. Elektrolysiergefäß zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 oder ähnlicher Verfahren, gekennzeichnet durch die Verwendung von Filteranodenzellen bzw. -räumen.

5. Trommelfällapparate nach Anspruch 3 zur Durchführung des hier angegebenen Verfahrens und ähnlich verlaufender chemischer Reaktionen, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Reaktionsmittel in eine bewegte Siebtrommel, ζ. Β. durch direkten Zulauf, durch die hohle Welle oder in sonst geeigneter Weise eingeführt und in dieser Trommel mit einem zweiten Mittel behandelt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.