DE387230C

DE387230C - Verfahren zur Raffination von Rohmetallen sowie zur Ausscheidung von Metallen aus Legierungen

Info

Publication number: DE387230C
Application number: DES59050D
Authority: DE
Original assignee: DIPL HUETTENING HARALD SKAPPEL
Current assignee: DIPL HUETTENING HARALD SKAPPEL
Priority date: 1922-02-28
Filing date: 1922-02-28
Publication date: 1923-12-21

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Raffination von Rohmetallen sowie zur Ausscheidung von Metallen aus Legierungen und dergleichen durch Elektrolyse sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Man hat bereits vorgeschlagen, die Raffination von Rohmetallen sowie die Ausscheidung von Metallen aus Legierungen-u.dgl. durch Elektrolyse in der Weise vorzunehmen, daß das Rohmaterial in schmelzflüssigem Zustande die Anode darstellt.

Die Erfindung betrifft nun bestimmte Verbesserungen dieses Verfahrens, welche die technische Durchführbarkeit dieses allgemein bekannten Gedankens ermöglichen.

Diese Verbesserungen bestehen einmal darin, daß die schmelzflüssige Anode durch eine nicht leitende Scheidewand von der Kathode getrennt ist, über deren Rand der Elektrolyt steht, so daß die Elektrolyse von der Anode im Elektrolyten über den Rand der Scheidewand nach der Kathode vor sich geht.

Weiterhin kann auch die schmelzflüssige

Anode durch eine poröse Scheidewand von der Kathode getrennt und die Poren mit Elektrolyt gefüllt werden, so daß die Elektrolyse durch die Scheidewand vor sich geht.

Weiterhin kann die Kathode mit einer Kühlung versehen werden, die derart geregelt wird, daß derjenige Teil der Elektrode, welcher in den Elektrolyten eintaucht, eine Temperatur hat, die über dem Schmelzpunkt des Elektrolyten, aber unter dem Schmelzpunkte desjenigen Metalles liegt, welches aus der Kathode ausgeschieden werden soll, so daß es sich in fester Form ausscheidet. Das aktive Kathodenende kann mit einer Einrichtung zum Auffangen und zur Ableitung der sich in der Kathode ausscheidenden Metalldämpfe verbunden werden.

Praktisch wird das Verfahren zweckmäßig in folgender Weise ausgeführt:

Das Einschmelzen und Erhitzen des Metallbades wird nach einer der bekannten Schmelzmethoden im Tiegelofen, Flammofen, Schachtofen oder elektrothermisch ausgeführt, wenn die bei der Elektrolyse hervorgerufenen Konzentrations- und Temperaturdifferenzen keine genügende Zirkulation im Metallbad und Elektrolyt bewirken sollten, wird für medianische oder elektrodynamische Zirkulation wie im Induktionsofen Sorge getragen.

Als Elektrolyt dienen saure, neutrale oder basische schmelzflüssige Massen, wie z. B. Halogensalze, Alkalisalze, Sulfide, Sulfate, Borate, Phosphate, Silikate, Arseniate, Antimoniate, Stannate usw. Die Zusammensetzung des Elektrolyten wird unter Berücksichtigung der Zusammensetzung der Anode der Komponente derselben angepaßt, welche aus der Anodenmasse entfernt werden soll.

In der beiliegenden Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Apparatur im Schnitt dargestellt. Handelt es sich beispielsweise um die Ausscheidung von Silber aus silberartigem Gold, so wird folgendermaßen verfahren:

In einem Tiegelofen von gewöhnlicher Kon-

struktion ist ein Graphittiegel α vorgesehen, dessen Boden durch eine Graphitstange mit dem negativen Pol verbunden ist. Innerhalb des Graphittiegels α ist ein Schamottetiegel b isoliert aufgestellt. In diesem wird das silberhaltige Gold g eingeschmolzen. Der Graphittiegel wird dann bis über den Rand des Schamottetiegels mit Halogensalzen (NaCl₁AgCl) als Elektrolyt gefüllt. Wenn ίο die ganze Masse (durch Koks- oder Holzkohlenfeuerung) eingeschmolzen ist, wird die Elektrode e von oben in das Goldbad eingeführt, wobei dieses mit dem positiven Pole verbunden wird. Das geschmolzene Rohgold bildet dann die Anode und die Wand des Graphittiegels wird zur Kathode. Beim Durchgang des elektrischen Stromes wandern Cl-Ionen nach der Anode, wo sie mit dem Silber des Rohgoldes Silberchlorid bilden. Metallao (Silber-)Ionen wandern nach der Kathode, wo sich das Silber in schmelzflüssigem Zustande an den Wandungen des Graphittiegels ausscheidet und zu Boden sinkt.

Sammelt sich am Boden des Graphittiegels as so viel Silber an, daß dessen Oberfläche bis nahe unter den Rand des Schamottetiegels b steigt, so wird die Silberoberfläche .Kathode, indem die Elektrolyse vom Goldbade im Elektrolyt über den Rand des Schamottetiegels nach der Silberoberfläche vor sich geht. Ist dann der Schamottetiegel aus porösem Material hergestellt, und sind die Poren mit Eelektrolyt gefüllt, so geht die Elektrolyse auch durch die Tiegehvand von dem Goldbade nach dem Silberbade vor sich.

Eine andere Ausführungsform ist in Abb. 2

dargestellt. Hier wird das Rohgold direkt in dem Graphittiegel eingeschmolzen, welcher hier mit dem positiven Pol verbunden ist, so daß das Goldbad Anode wird. Die Kathode ist eine von oben eingeführte, mit Kühlung ver- 1 sehene Elektrode e (hier aus Silber), welche i nach Belieben gehoben und gesenkt werden kann. Wenn die Kühlung derart bemessen, daß derjenige Teil der Elektrode, welcher in den Elektrolyten eintaucht, eine Temperatur annimmt, die über dem Schmelzpunkt des Elektrolyten, aber unter dem Schmelzpunkt des auszuscheidenden Metalles liegt, so scheidet sich an der Kathode das Metall in festem Zustand aus. Der Elektrodenabstand wird durch ein Amperemeter kontrolliert und durch Heben oder Senken der Elektrode geregelt.

Wenn in der Vorrichtung nach Abb. 2 die Elektrode e aus Graphit ohne Kühlung besteht, das Metallbad g aus arsenhaltigem Kupfer und als Elektrolyt eine stark basische Alkalischmelze verwendet wird, so wird sich bei der Elektrolyse Arsen an der Elektrode e in Dampf form ausscheiden und entweichen. \'ersieht man aber den Graphittiegel a mit einer dichtschließenden Haube mit Abführungsrohr, so lassen sich die Arsendämpfe auffangen. Die Ableitung der Arsendämpfe kann durch Einblasen eines indifferenten Gases beschleunigt werden.

Claims

-Ansprüche:

i. Verfahren zur Raffination von Rohmetallen sowie zur Ausscheidung von Metallen aus Legierungen u. dgl. durch Elektrolyse, bei welchem das Rohmaterial in schmelzflüssigem Zustande die Anode darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die schmelzflüssige Anode durch eine nicht leitende Scheidewand von der Kathode getrennt ist, über deren Rand der Elektrolyt steht, so daß die Elektrolyse von der Anode im Elektrolyten über den Rand der Scheidewand nach der Kathode vor sich geht.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schmelzflüssige Anode durch eine poröse Scheidewand von der Kathode getrennt wird und die Poren mit Elektrolyt gefüllt sind, so daß die Elektrolyse durch die Scheidewand vor sich geht.
3. Vorrichtung zur Ausführung des \^rerfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode mit Kühlung versehen ist, die derart geregelt wird, daß derjenige Teil der Elektrode, welcher in den Elektrolyten eintaucht, eine Temperatur hat, die über denn Schmelzpunkt des Elektrolyten, aber unter dem Schmelzpunkt desjenigen Metalles liegt, welches aus der Kathode ausgeschieden werden soll, so daß es sich in fester Form ausscheidet.
4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Kathodenende mit einer Einrichtung zum Auffangen und Ableitung der sich an der Kathode ausscheidendenMetalldämpfe versehen ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.