DE4006764A1 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING SILVER NITRATE - Google Patents
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Description
Die Erfindung hat ein Verfahren zum Erzeugen von Silbernitrat durch Auflösen von Silber in Salpetersäure zum Gegenstand.The invention has a method for producing silver nitrate by dissolving silver in nitric acid.
Es ist bekannt, Silbernitrat dadurch herzustellen, daß man Silber in heißer Salpetersäure auflöst. Dabei läuft die folgende Reaktion ab:It is known to produce silver nitrate by: Silver dissolves in hot nitric acid. The runs the following reaction:
4 Ag + 6 HNO₃ → 4 AgNO₃ + NO + NO₂ + 3 H₂O4 Ag + 6 HNO₃ → 4 AgNO₃ + NO + NO₂ + 3 H₂O
Aus der Reaktionsgleichung ist ersichtlich, daß man - bezogen auf die eingesetzte Silbermenge - mit einem Überschuß an Salpetersäure arbeiten muß, weil zunächst aus einem Drittel der eingesetzten Salpetersäure Stickoxide entstehen, welche die Lösung als Abgas verlassen, soweit nicht ein Teil des entstehenden Stickstoffdioxids mit dem in der Lösung anwesenden Wasser wiederum zu Salpetersäure und Stickstoffmonoxid umgesetzt wird. Die Entstehung der Stickstoffoxide macht es erforderlich, das Abgas nachzubehandeln, wobei die Stickstoffoxide durch thermische Spaltung in Stickstoff und Sauerstoff zerlegt oder in Gaswaschanlagen unter Sauerstoffzusatz zu Salpetersäure umgesetzt werden. Die gebildete Salpetersäure kann erneut dem Prozeß zugeführt werden.From the reaction equation it can be seen that - related on the amount of silver used - with an excess must work on nitric acid, because first of all from one Third of the nitric acid used creates nitrogen oxides, which leave the solution as exhaust gas, unless one Part of the resulting nitrogen dioxide with that in the Solution present water turn to nitric acid and Nitric oxide is implemented. The emergence of the Nitrogen oxides make it necessary to post-treat the exhaust gas, where the nitrogen oxides by thermal Cleavage broken down into nitrogen and oxygen or into Gas washers with the addition of oxygen to nitric acid be implemented. The nitric acid formed can again be fed into the process.
Aus der salpetersauren Lösung wird das Silbernitrat durch Eindampfen gewonnen, wobei es auskristallisiert. Dabei fallen ebenfalls erhebliche Mengen an Stickoxiden in der Abluft an, die auf eine der erwähnten Arten aus der Abluft wieder entfernt werden müssen. Das ist mit erheblichem Aufwand verbunden.The silver nitrate becomes from the nitric acid solution Evaporation won, it crystallized out. Here significant amounts of nitrogen oxides also fall in the Exhaust air, which in one of the ways mentioned from the exhaust air must be removed again. That is with considerable effort connected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erzeugen von Silbernitrat anzugeben, bei welchem weniger Stickoxide entstehen als bisher.The invention has for its object a method for Produce silver nitrate to indicate which less Nitrogen oxides are generated than before.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved by a method with the Features specified claim 1. Advantageous further training the invention are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird das Silbernitrat durch ein elektrodialytisches Verfahren erzeugt: Es werden zwei durch eine Anionenaustauscher-Membran getrennte Kammern gebildet; in einer Kammer befindet sich verdünnte Salpetersäure, in welche anodisch gepoltes Silber eintaucht, z. B. in Gestalt einer Silberplatte; in der anderen Kammer befindet sich höher konzentrierte Salpetersäure, in welche eine silberfreie Kathode, welche beispielsweise aus V2A-Stahl besteht, eintaucht. Nach Anlegen einer Gleichspannung zwischen Kathode und Anode wird in der verdünnten Salpetersäure Silber anodisch gelöst und eine äquivalente Menge Nitrationen wandert durch die Anionenaustauscher-Membran aus der Kammer mit der konzentrierten Salpetersäure in die Kammer mit der verdünnten Salpetersäure und bildet dort mit den in Lösung gegangenen Silber- Ionen eine Silbernitratlösung. Eine äquivalente Menge Wasserstoff- Ionen wird an der Kathode unter Bildung von molekularem Wasserstoff entladen, der die Lösung verläßt. Stickstoffoxide entstehen bei dieser Reaktion zunächst keine und demgemäß wird auch kein Salpetersäureüberschuß benötigt. Vielmehr kommt man im Anolyten, in welchem sich die Silberanode befindet, mit einer kalten, stark verdünnten Salpetersäure aus, die lediglich die Aufgabe hat, eine gewisse elektrolytische Leitfähigkeit sicherzustellen. Im Laufe des Verfahrens steigt die Konzentration des Silbernitrates in der verdünnten Salpetersäure an, wobei die Anionenaustauscher-Membran ein Hindernis für die Silber-Ionen darstellt, welche in die höher konzentrierte Salpetersäure wandern wollen. Mit steigender Silberkonzentration in der verdünnten Salpetersäure wandert aber doch ein geringer Anteil der Silber-Ionen durch Osmose in die höher konzentrierte Salpetersäure und wird als Schlamm an der Kathode abgeschieden. Dieser Vorgang verringert die Silbernitratausbeute des Verfahrens und kann zum Entstehen von an sich unerwünschten Stickoxiden führen, deren Menge jedoch um eine bis drei Größenordnungen geringer ist als beim bekannten Verfahren.According to the silver nitrate is an electrodialytic Process generated: Two are created by one Anion exchange membrane separate chambers formed; in One chamber contains dilute nitric acid, in which dips anodically polished silver, e.g. B. in shape a silver plate; is in the other chamber more concentrated nitric acid, in which a silver-free Cathode, which consists for example of V2A steel, immersed. After applying a DC voltage between the cathode and anode becomes anodic in the dilute nitric acid silver dissolved and an equivalent amount of nitrate ions migrates through the anion exchange membrane from the chamber with the concentrated Nitric acid in the chamber with the dilute nitric acid and forms there with the silver Ions a silver nitrate solution. An equivalent amount of hydrogen Ions is formed at the cathode to form molecular Discharge hydrogen leaving the solution. Nitrogen oxides initially arise in this reaction and accordingly no excess of nitric acid is required. Much more one comes in the anolyte, in which the silver anode is located, with a cold, very dilute nitric acid only has the task of a certain electrolytic conductivity ensure. In the course of the procedure, the Concentration of silver nitrate in the dilute nitric acid at, with the anion exchange membrane an obstacle represents for the silver ions, which in the more concentrated Want to migrate nitric acid. With increasing silver concentration but migrates in the dilute nitric acid but a small proportion of the silver ions through osmosis in the higher concentrated nitric acid and is used as a sludge deposited the cathode. This process reduces the Silver nitrate yields the process and can arise lead to undesirable nitrogen oxides per se, but their amount is one to three orders of magnitude smaller than the known methods.
Die Elektrodialyse wird beendet, wenn die Ausbeute unter einen vorgegebenen Wert absinkt, was mit dem Verbrauch der Silber- Anode einhergeht. Die verdünnte Salpetersäure wird dann zur Gewinnung des darin angereicherten Silbernitrates in an sich bekannter Weise behandelt, z. B. eingedampft.Electrodialysis is stopped when the yield falls below one predetermined value decreases, which is associated with the consumption of silver Anode. The diluted nitric acid is then used for recovery of the silver nitrate enriched therein in a known manner Treated wise, e.g. B. evaporated.
In vorteilhafter Weiterbildung des Grundgedankens der Erfindung läßt sich die Abscheidung von Silber an der Kathode und seine anschließende Umsetzung mit Salpetersäure zu Silbernitrat unter Bildung von Stickstoffoxiden nochmals drastisch verringern, indem man zwischen der die Anode enthaltenden Kammer und der die Kathode enthaltenden Kammer eine dritte Kammer vorsieht (nachfolgend auch als bipolare Kammer bezeichnet, in welcher sich Salpetersäure in höherer Konzentration befindet als in jener Kammer, in welcher die Anode enthalten ist. Die dritte Kammer ist von beiden benachbarten Kammern durch eine Anionenaustauscher-Membran getrennt. In der Kammer, welche die Kathode enthält, kann die Salpetersäure in höherer Konzentration vorliegen als in der Kammer mit der Anode, doch muß das nicht so sein; es genügt vielmehr im Katholyt eine geringere Salpetersäurekonzentration zur Aufrechterhaltung der nötigen Ionen-Leitfähigkeit. Geht man jedoch im Katholyten zunächst von einer höheren Salpetersäurekonzentration aus, insbesondere von einer Konzentration, die anfänglich mit der Salpetersäurekonzentration in der dritten Kammer übereinstimmt, dann nimmt die Salpetersäurekonzentration im Katholyten durch die Elektrodialyse allmählich ab zugunsten der Salpetersäurekonzentration in der dritten Kammer. Im Verlauf der Elektrodialyse wandern Nitrat-Ionen aus der höher konzentrierten Salpetersäure durch die Anionenaustauscher-Membran in den Anolyten (das ist der Elektrolyt in der die Anode enthaltenden Kammer) und bilden dort mit dem anodisch in Lösung gegangenen Silber Silbernitrat. Mit steigender Konzentration der Silber- Ionen wandert ein Teil der Silber-Ionen durch Osmose in die konzentrierte Salpetersäure in der dritten Kammer, kann dort aber nicht unter Bildung von Stickstoffoxiden umgesetzt werden; das könnte vielmehr erst in der Salpetersäure geschehen, in welche die Kathode eintaucht. Dazu müßten die Silber-Ionen aber eine weitere Anionenaustauscher-Membran überwinden, was aber erst nach einer Anreicherung des Elektrolyten mit Silber-Ionen möglich würde. Die Ausbeuteverluste dieses verbesserten Verfahrens, welches Gegenstand der Ansprüche 2 und 3 ist, sind nur noch gering, Stickstoffoxide entstehen nur noch in kleinsten Mengen.In an advantageous development of the basic idea of the invention can the deposition of silver on the cathode and its subsequent reaction with nitric acid to silver nitrate Again drastically reduce the formation of nitrogen oxides by one between the chamber containing the anode and that Chamber containing cathode provides a third chamber (hereinafter also referred to as the bipolar chamber, in which Nitric acid is in a higher concentration than in that chamber, in which the anode is contained. The third chamber is from both neighboring chambers through an anion exchange membrane Cut. In the chamber that contains the cathode the nitric acid is present in a higher concentration than in Chamber with the anode, but it doesn't have to be that way; it is enough maintain a lower nitric acid concentration in the catholyte the necessary ion conductivity. But if you go in the catholyte initially from a higher nitric acid concentration from, in particular from a concentration that begins with the Nitric acid concentration in the third chamber matches then the nitric acid concentration in the catholyte increases through electrodialysis gradually in favor of Nitric acid concentration in the third chamber. In the course During electrodialysis, nitrate ions migrate from the more concentrated Nitric acid through the anion exchange membrane in the anolyte (this is the electrolyte in the one containing the anode Chamber) and form there with the anodically dissolved Silver silver nitrate. With increasing concentration of silver Part of the silver ions migrates into the concentrated ions through osmosis Nitric acid in the third chamber, but can be there not be reacted to form nitrogen oxides; the could rather only happen in the nitric acid, in which the cathode is immersed. To do this, the silver ions would need one overcome further anion exchange membrane, but what only after enrichment of the electrolyte with silver ions possible would. The losses in yield of this improved process, what is the subject of claims 2 and 3 are only minor, Only very small amounts of nitrogen oxides are produced.
In beiden Verfahrensvarianten nimmt die Konzentration der anfänglich höher konzentrierten Salpetersäure allmählich ab. Wenn man den Anolyten entnimmt, um durch Eindampfen das Silbernitrat zu gewinnen, kann man die anfänglich höher konzentrierte, inzwischen in ihrer Konzentration abgefallene Salpetersäure für den nächsten Verfahrensdurchlauf als Anolyt verwenden und durch frische, konzentrierte Salpetersäure ersetzen. Diese zweifache Verwendung wirkt sich günstig auf die Kosten des Verfahrens aus. In both process variants, the concentration of initially more concentrated nitric acid gradually decreases. If you take the anolyte to evaporate the silver nitrate you can win the initially more concentrated, nitric acid has now decreased in its concentration for the next process run as anolyte use and replace with fresh, concentrated nitric acid. This double use has a beneficial effect on the Cost of the procedure.
Vorzugsweise arbeitet man bei der Elektrodialyse mit Stromdichten von 5 bis 50 A/dm² bei einer Temperatur zwischen 5°C und 60°C. Bleibt man mit der Stromdichte unterhalb von 5 A/dm², dann ist die Ausbeute gering und das Verfahren nicht besonders wirtschaftlich. Man kann die Ausbeute jedoch nicht beliebig steigern, indem man die Stromdichte erhöht. Oberhalb einer Stromdichte von 50 A/dm² muß man damit rechnen, daß die Anionenaustauscher-Membran Schaden nimmt und porös wird.Electrodialysis is preferably carried out using current densities from 5 to 50 A / dm² at a temperature between 5 ° C and 60 ° C. If you stay below the current density 5 A / dm², then the yield is low and the process is not particularly economical. However, the yield cannot be increase arbitrarily by increasing the current density. Above a current density of 50 A / dm² can be expected that the anion exchange membrane is damaged and porous becomes.
Es ist ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß man mit verhältnismäßig kalter Salpetersäure arbeiten kann. Die Arbeitstemperatur sollte jedoch nicht unter 5°C liegen, weil sonst die elektrische Leitfähigkeit in den Elektrolyten zu gering wird. Die Arbeitstemperatur sollte aber auch nicht mehr als 60°C betragen, um zu vermeiden, daß das Silber durch die heiße Salpetersäure chemisch gelöst wird.It is an essential advantage of the method according to the invention that you can use relatively cold nitric acid can work. However, the working temperature shouldn't below 5 ° C, otherwise the electrical conductivity becomes too low in the electrolytes. The working temperature but should also not be more than 60 ° C to avoid that the silver is chemically chemized by the hot nitric acid is solved.
Wann man die Elektrodialyse beendet, hängt im wesentlichen davon ab, wieviel Stickstoffoxide man im Abgas zulassen will. Zweckmäßigerweise beendet man die Elektrodialyse, wenn die Konzentration der Silber-Ionen im Katholyt 2 g/l übersteigt. Da die Konzentration der Silber-Ionen im Katholyt mit der Konzentration der Silber-Ionen im Anolyt steigt, kann man auch aus der Konzentration der Silber-Ionen im Anolyt ein Kriterium für die Beendung der Elektrodialyse bilden; im Falle des Verfahrens, wie es im Anspruch 2 oder 3 angegeben ist, bei welchem die Silber-Ionen zwei Anionenaustauscher-Membranen durchwandern müssen, ehe sie zur Kathode gelangen können, beendet man die Elektrodialyse vorzugsweise, wenn die Konzentration der Silber-Ionen im Anolyt 400 g/l übersteigt.When you stop electrodialysis essentially depends how much nitrogen oxides you want to allow in the exhaust gas. The electrodialysis is expediently ended when the Concentration of silver ions in the catholyte exceeds 2 g / l. Since the concentration of silver ions in the catholyte with the The concentration of silver ions in the anolyte increases also from the concentration of silver ions in the anolyte Form a criterion for the termination of electrodialysis; in the event of the method as specified in claim 2 or 3, in which the silver ions have two anion exchange membranes must pass through before they reach the cathode , the electrodialysis is preferably ended when the concentration of silver ions in the anolyte exceeds 400 g / l.
Für den Anolyten benötigt man lediglich eine verdünnte Salpetersäure; eine gewisse Mindestkonzentration ist erforderlich, um die nötige Ionen-Leitfähigkeit zu gewährleisten und um eine Hydrolyse zu unterbinden. Vorzugsweise verwendet man einen Anolyten, der 25 bis 100 g HNO₃/l enthält. Ähnliches gilt für den Katholyten im Fall der Verfahrensvariante gemäß Anspruch 2 oder 3: In diesem Fall enthält der Katholyt vorzugsweise 10 bis 100 g HNO₃/l; die Salpetersäure im Katholyten dient lediglich der Aufrecherhaltung der Leitfähigkeit.For the anolyte you only need a diluted one Nitric acid; a certain minimum concentration is required to ensure the necessary ion conductivity and to prevent hydrolysis. Preferably an anolyte is used, the 25 to 100 g HNO₃ / l contains. The same applies to the catholyte in the case of the process variant according to claim 2 or 3: In this case the catholyte preferably contains 10 to 100 g HNO₃ / l; the Nitric acid in the catholyte is only used for maintenance of conductivity.
Die höher konzentrierte Salpetersäure dient der Bevorratung von Nitrat-Ionen für das Verfahren; ihre Konzentration ist nicht kritisch; sie soll größer sein als die Konzentration im Anolyten und beträgt vorzugsweise zwischen 40 und 300 g HNO₃/l.The higher concentrated nitric acid is used for storage of nitrate ions for the process; their concentration is not critical; it should be greater than the concentration in the anolyte and is preferably between 40 and 300 g HNO₃ / l.
Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand des Anspruchs 10. Sie enthält eine Kathodenkammer mit einer in Salpetersäure eintauchenden silberfreien Kathode, eine Anodenkammer mit einer in Salpetersäure eintauchenden, aus Silber bestehenden Anode und wenigstens eine die Kathodenkammer von der Anodenkammer trennende Anionenaustauscher-Membran. Dabei ist die Konzentration der Salpetersäure in der Anodenkammer geringer als in der benachbarten Kammer, bei der es sich um die Kathodenkammer handeln kann, bei der es sich aber vorzugsweise um eine von Elektroden freie Kammer handelt, welche zwischen der Kathodenkammer und der Anodenkammer angeordnet ist und von beiden durch je eine Anionenaustauscher-Membran getrennt ist (Ansprüche 11 und 12). Bei einem solchen Aufbau entstehen besonders wenig Stickstoffoxide.A device for performing the invention Procedure is the subject of claim 10. It contains one Cathode chamber with one immersed in nitric acid silver-free cathode, an anode chamber with one in nitric acid immersed silver anode and at least one of the cathode chamber from the anode chamber separating anion exchange membrane. Here is the concentration the nitric acid in the anode chamber less than in the neighboring chamber, which is the Can act cathode chamber, but it is preferably is a chamber free of electrodes, which arranged between the cathode chamber and the anode chamber and by an anion exchange membrane is separated (claims 11 and 12). With such a structure there are particularly few nitrogen oxides.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man mehrere solcher Vorrichtungen in Modulbauweise zu größeren Anlagen zusammenfügt. Das kann dadurch geschehen, daß man mehrere Anodenkammern und Kathodenkammern in abwechselnder Aufeinanderfolge anordnet und jeweils durch eine Anionenaustauscher-Membran voneinander trennt, vorzugsweise jedoch dadurch, daß mehrere Anodenkammern und Kathodenkammern in abwechselnder Aufeinanderfolge jeweils unter Zwischenfügung einer von Elektroden freien Kammer (bipolare Kammer) angeordnet und die Kammern jeweils durch eine Anionenaustauscher-Membran voneinander getrennt sind.This is an advantageous development of the invention characterized in that several such devices in Modular construction merges into larger systems. That can done by having several anode chambers and Arrange cathode chambers in an alternating sequence and each one through an anion exchange membrane separates, but preferably in that several Anode chambers and cathode chambers in alternating succession each with the interposition of one of electrodes free chamber (bipolar chamber) arranged and the chambers each through an anion exchange membrane are separated.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Two embodiments of the invention are schematic shown in the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung mit drei aufeinanderfolgenden Elektrolytkammern, Fig. 1 shows a device with three successive electrolyte compartments,
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung mit fünf aufeinanderfolgenden Elektrolykammern, und Fig. 2 shows a device with five successive electrolyte chambers, and
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung mit neun aufeinanderfolgenden Elektrolytkammern. Fig. 3 shows a device with nine consecutive electrolyte compartments.
Alle drei Figuren zeigen die Vorrichtung in einem Vertikalschnitt. Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in den verschiedenen Figuren mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet.All three figures show the device in a vertical section. The same or corresponding parts are in the different figures with matching reference numbers designated.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist ein Gefäß 1 durch zwei zueinander parallele Anionenaustauscher-Membranen in drei Kammern 3, 4 und 5 unterteilt. Die mittlere Kammer 4 enthält eine Silberanode 8 und als Anolyten konzentrierte Salpetersäure. Die zu beiden Seiten der mittleren Kammer 4 angeordneten Kammern 3 und 5 enthalten jeweils eine Kathode 9 aus V2A-Stahl und als Katholyten verdünnte Salpetersäure. Nach Anlegen einer Gleichspannung zwischen der Anode 8 und den Kathoden 9 geht in der Kammer 4 Silber anodisch in Lösung und eine äquivalente Menge Nitrat-Ionen wandert aus den Kammern 3 und 5 durch die beiden Anionenaustauscher-Membranen 2 in die mittlere Kammer 4. Zugleich wird eine äquivalente Menge Wasserstoff- Ionen an den Kathoden 9 entladen und entweicht als molekularer Wasserstoff.In the device shown in FIG. 1, a vessel 1 is divided into three chambers 3, 4 and 5 by two mutually parallel anion exchange membranes. The middle chamber 4 contains a silver anode 8 and nitric acid concentrated as anolyte. The chambers 3 and 5 arranged on both sides of the middle chamber 4 each contain a cathode 9 made of V2A steel and nitric acid diluted as a catholyte. After applying a direct voltage between the anode 8 and the cathodes 9 , silver is anodically dissolved in the chamber 4 and an equivalent amount of nitrate ions migrates from the chambers 3 and 5 through the two anion exchange membranes 2 into the middle chamber 4 . At the same time, an equivalent amount of hydrogen ions is discharged at the cathodes 9 and escapes as molecular hydrogen.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß zwischen der Anodenkammer 4 und den Kathodenkammern 3 und 5 von Elektroden freie Kammern 10 und 11 (bipolare Kammern) angeordnet sind, welche die konzentrierte Salpetersäure enthalten, während die Kathodenkammern 9 und die Anodendkammern 8 jeweils verdünnte Salpetersäure enthalten. Beim Anlegen einer Gleichspannung zwischen der Anode 8 und den Kathoden 8 geht in der Anodenkammer 4 Silber anodisch in Lösung. Eine äquivalente Menge Nitrat-Ionen wandert aus den bipolaren Kammern 10 und 11 durch die Anionenaustauscher-Membranen 2 in die Anodenkammer 4 und eine äquivalente Menge Wasserstoff-Ionen wird an den Kathoden 9 entladen und entweicht als molekularer Wasserstoff.The device shown in Fig. 2 differs from that shown in Fig. 1 in that between the anode chamber 4 and the cathode chambers 3 and 5 of electrodes-free chambers 10 and 11 (bipolar chambers) are arranged, which contain the concentrated nitric acid, while the cathode chambers 9 and the anode end chambers 8 each contain dilute nitric acid. When a direct voltage is applied between the anode 8 and the cathodes 8 , silver anodically dissolves in the anode chamber 4 . An equivalent amount of nitrate ions migrates from the bipolar chambers 10 and 11 through the anion exchange membranes 2 into the anode chamber 4 and an equivalent amount of hydrogen ions is discharged at the cathodes 9 and escapes as molecular hydrogen.
Die Anodenkammer 4 enthält außer der Silberanode 8 15 l verdünnte Salpetersäure in einer Konzentration von 35 g HNO₃/l. Die beiden Kathodenkammern 3 und 5 enthalten außer den Kathoden 9 jeweils 20 l verdünnte Salpetersäure in einer Konzentration von 20 g HNO₃/l. Die beiden bipolaren Kammern 10 und 11 enthalten jeweils 20 l konzentrierte Salpetersäure in einer Konzentration von 220 g HNO₃/l. Die Elektrodialyse wird bei einer Temperatur von 30°C und einer Stromdichte von 30 A/dm² durchgeführt und wird beendet, wenn die Konzentration der Silber-Ionen im Anolyten 400 g/l erreicht. Die Konzentration an Silber-Ionen im Katholyten beträgt danach weniger als 2 g/l. Die freigesetzte Menge an Stickoxiden beträgt weniger als 1/100 der Menge, die beim Arbeiten nach dem herkömmlichen Verfahren (Auflösen von Silber in heißer Salpetersäure) entstehen würde.The anode chamber 4 contains 8 15 l of dilute nitric acid in a concentration of 35 g HNO₃ / l in addition to the silver anode. The two cathode chambers 3 and 5 each contain 20 l of dilute nitric acid in a concentration of 20 g HNO₃ / l in addition to the cathodes 9 . The two bipolar chambers 10 and 11 each contain 20 l of concentrated nitric acid in a concentration of 220 g HNO₃ / l. Electrodialysis is carried out at a temperature of 30 ° C and a current density of 30 A / dm² and is ended when the concentration of silver ions in the anolyte reaches 400 g / l. The concentration of silver ions in the catholyte is then less than 2 g / l. The amount of nitrogen oxides released is less than 1/100 of the amount that would result from working with the conventional method (dissolving silver in hot nitric acid).
Nach dem Abschluß der Elektrodialyse wird der Anolyt entnommen, um daraus das Silbernitrat zu gewinnen. Die Gewinnung des Silbernitrates kann auf herkömmliche Weise geschehen, z. B. durch Eindampfen.After the electrodialysis is complete, the anolyte is removed, to get the silver nitrate from it. The extraction the silver nitrate can be done in a conventional manner, e.g. B. by evaporation.
Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 2 darin, daß sie zusätzlich eine weitere Anodenkammer 14, eine weitere Kathodenkammer 13 und zwei weitere bipolare Kammern 20, 21 enthält, so daß mit dieser Anordnung die doppelte Menge Silbernitrat erzeugt werden kann wie in der Vorrichtung gemäß Fig. 2. Fig. 3 zeigt, daß durch Einfügen weiterer solcher aus einer Anodenkammer, einer Kathodenkammer und zwei bipolaren Kammern gebildete Module größere Anlagen entsprechend der gewünschten Produktionskapazität aufgebaut werden können.The device shown in FIG. 3 differs from that in FIG. 2 in that it additionally contains a further anode chamber 14 , a further cathode chamber 13 and two further bipolar chambers 20, 21 , so that double the amount of silver nitrate is produced with this arrangement can as in the device according to Fig. 2. Fig. 3 shows that by inserting further such modules formed from an anode chamber, a cathode chamber and two bipolar chambers, larger plants can be built according to the desired production capacity.
Claims (14)
eine Kathodenkammer (3, 13) mit einer in Salpetersäure eintauchenden silberfreien Kathode (9),
eine Anodenkammer (4, 14) mit einer in Salpetersäure eintauchenden, aus Silber bestehenden Anode (8),
und mit wenigstens einer die Kathodenkammer (3, 13) von der Anodenkammer (4, 14) trennenden Anionenaustauscher-Membran (2), wobei die Konzentration der Salpetersäure in der Anodenkammer (4, 14) geringer ist als in der benachbarten Kammer (3, 4; 10, 11; 20, 21).10. Device for producing silver nitrate by dissolving silver in nitric acid, characterized by
a cathode chamber ( 3, 13 ) with a silver-free cathode ( 9 ) immersed in nitric acid,
an anode chamber ( 4, 14 ) with a silver anode ( 8 ) immersed in nitric acid,
and with at least one anion exchanger membrane ( 2 ) separating the cathode chamber ( 3, 13 ) from the anode chamber ( 4, 14 ), the concentration of nitric acid in the anode chamber ( 4, 14 ) being lower than in the adjacent chamber ( 3, 4; 10, 11; 20, 21 ).
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