DE4013551A1 - Verfahren zur herstellung von hochreinem kupfer durch elektrolytische raffination - Google Patents
Verfahren zur herstellung von hochreinem kupfer durch elektrolytische raffinationInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
- C25C1/12—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of copper
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
hochreinem Kupfer durch elektrolytische Raffination.
Zur Herstellung von hochreinem Kupfer wird die elektrolytische
Raffination weltweit angewandt. Zu diesem Zweck werden durch
Verhüttung gewonnene Kupfer-Platten in einem sauren
Elektrolytbad mittels Gleichstrom anodisch aufgelöst und auf
dafür vorgesehenen Kathodenblechen abgeschieden. Neben den
Hauptbestandteilen (ca. 195 g/l H2SO4, ca. 43 bis ca.
45 g/l Cu, ca. 15 bis ca. 18 g/l Ni und ca. 0,03 g/l Cl) enthält
der Elektrolyt in Abhängigkeit von der angewandten Technologie,
der Analyse der Einsatzstoffe und der Betriebszeit der Anlage
eine Vielzahl von Zusätzen und Verunreinigungen, deren
Konzentration sich wesentlich auf den wichtigsten
Wirtschaftlichkeitsfaktor, die Stromausbeute, auswirkt. Eine
Optimierung der Prozeßführung erfordert unter anderem eine
ständige Überwachung der Elektrolytzusammensetzung. In einem
dem Elektrolytbad nachgeschalteten Aufbereitungs- und
Pufferbehälter werden durch Filtrieren, chemische Zusätze,
Reinigungselektrolyse und teilweise Erneuerung des Elektrolyten
vorgegebene Sollwerte im Elektrolyten eingestellt.
Die bislang angewandte Aufbereitungsmethode ist jedoch nicht in
der Lage, gelöste, oftmals die Elektrolyse behindernde Gase aus
dem Elektrolyten auszutreiben. Obwohl die bekannte
Aufbereitungsmethode aufwendig ist, muß etwa ein Zehntel der
Gesamtelektrolytmenge ständig erneuert werden. Ein relativ
hoher Kupferanteil, der sich nicht an den Kathodenblechen
abscheiden läßt, bleibt im Elektrolyten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
Stromausbeute bei der Elektrolyse und die Reinheit des
abgeschiedenen Kupfers zu erhöhen sowie eine Verlängerung der
Lebensdauer des Elektrolyten zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den
Elektrolyten ein inertes und/oder ein reaktives, insbesondere
reduzierend wirkendes, Gas oder Gasgemisch eingeleitet wird.
Das Gas bzw. Gasgemisch wird über Spülrohre, Sparger,
gasdurchlässige Sinterkörper oder ähnliche Begasungssysteme in
das Elektrolytbad eingeleitet. Dies hat zur Folge, daß
gasförmige Verunreinigungen, wie z. B. Sauerstoff, und
Schwebeteilchen, wie z. B. Anodenschlamm, aus dem Elektrolyten
ausgetragen werden.
Wie bereits erwähnt, ist dem Elektrolytbad üblicherweise ein
Aufbereitungs- und Pufferbehälter nachgeschaltet, in dem durch
Filtrieren, chemische Zusätze und Reinigungselektrolyse
bestimmte Sollwerte des Elektrolyten eingestellt werden. Hierzu
wird der Elektrolyt aus dem Elektrolytbad abgepumpt, über den
Aufbereitungs- und Pufferbehälter geleitet und danach dem
Elektrolytbad wieder zugeführt. Der erfindungsgemäß vorgesehene
Gaseintrag kann nun in die Abzugsleitung, in den Aufbereitungs
und Pufferbehälter, in die Zuleitung zum Elektrolytbad oder
auch direkt in das Elektrolytbad erfolgen. Vorzugsweise wird
das inert und/oder das reaktiv wirkende Gas bzw. Gasgemisch in
den Aufbereitungsbehälter geleitet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
gasförmiger Stickstoff in den Elektrolyten eingeleitet.
Stickstoff ist gegenüber dem Elektrolyten inert, beeinflußt
also die chemische Beschaffenheit der Elektrolytbestandteile
nicht. Stickstoff ist leicht zu handhaben und kann vorort
beispielsweise in Flüssiggastanks gespeichert werden. Gemäß
einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, den
gasförmigen Stickstoff mit einem anderen Gas zu mischen und das
Gasgemisch in den Elektrolyten einzutragen. Die im Elektrolyten
enthaltenen gasförmigen Verunreinigungen bzw. Schwebeteilchen
lassen sich besonders leicht durch ein Gasgemisch aus
Stickstoff und Wasserstoff, Stickstoff und Ammoniak, Stickstoff
und Chlor oder Stickstoff und Kohlenwasserstoff austreiben.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor,
gasförmiges Argon und/oder gasförmiges Helium in den
Elektrolyten einzutragen.
Durch die Wahl der Gasart, die Gasmenge und die Art des
Gaseintragssystems läßt sich die Restverunreinigung des
Elektrolyten einstellen. Vorzugsweise wird die Menge und/oder
Zusammensetzung des einzutragenden Gases oder Gasgemisches in
Abhängigkeit von der Elektrolytzusammensetzung automatisch
gesteuert. Zweckmäßigerweise wird aus dem Elektrolyten
austretendes Abgas nachbehandelt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Stromausbeute
verbessert und eine wesentliche Erhöhung der Lebensdauer des
Elektrolyten erreicht. Es muß weniger neuer Elektrolyt
nachgesetzt werden. Außerdem wird eine höhere Reinheit des
abgeschiedenen Kupfers erreicht.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von hochreinem Kupfer durch
elektrolytische Raffination, dadurch gekennzeichnet, daß in
den Elektrolyten ein inertes und/oder ein reaktives,
insbesondere reduzierend wirkendes, Gas oder Gasgemisch
eingeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
gasförmiger Stickstoff in den Elektrolyten eingeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
gasförmiges Argon in den Elektrolyten eingeleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
gasförmiges Helium in den Elektrolyten eingeleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Gasgemisch aus Stickstoff und Wasserstoff in den
Elektrolyten eingeleitet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Gasgemisch aus Stickstoff und Ammoniak in den Elektrolyten
eingeleitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Gasgemisch aus Stickstoff und Chlor in den Elektrolyten
eingeleitet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Gasgemisch aus Stickstoff und Kohlenwasserstoffen in den
Elektrolyten eingeleitet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß aus dem Elektrolyten austretendes Abgas
nachbehandelt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Menge und/oder Zusammensetzung des
einzuleitenden Gases oder Gasgemisches in Abhängigkeit von
der Elektrolytzusammensetzung automatisch gesteuert wird.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904013551 DE4013551A1 (de) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Verfahren zur herstellung von hochreinem kupfer durch elektrolytische raffination |
| AT85591A AT402509B (de) | 1990-04-27 | 1991-04-24 | Verfahren zur herstellung von hochreinem kupfer durch elektrolytische raffination |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904013551 DE4013551A1 (de) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Verfahren zur herstellung von hochreinem kupfer durch elektrolytische raffination |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4013551A1 true DE4013551A1 (de) | 1991-10-31 |
Family
ID=6405268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19904013551 Withdrawn DE4013551A1 (de) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Verfahren zur herstellung von hochreinem kupfer durch elektrolytische raffination |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT402509B (de) |
| DE (1) | DE4013551A1 (de) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3793165A (en) * | 1971-12-27 | 1974-02-19 | Prototech Co | Method of electrodeposition using catalyzed hydrogen |
| US4367128A (en) * | 1981-03-05 | 1983-01-04 | Exxon Research And Engineering Co. | Energy efficient self-regulating process for winning copper from aqueous solutions |
-
1990
- 1990-04-27 DE DE19904013551 patent/DE4013551A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-04-24 AT AT85591A patent/AT402509B/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATA85591A (de) | 1996-10-15 |
| AT402509B (de) | 1997-06-25 |
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Legal Events
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