DE466279C - Verfahren zum elektrolytischen Faellen von Zink - Google Patents

Description

• Verfahren zum elektrolytischen Fällen von Zink Die Erfindung. bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrolytischen Fällen von Zink aus manganhaltigen Sulfatlösungen.
• Wird eine solche Lösung elektrolysiert, z. B. zwischen Aluminiumkathoden und Bleianoden, so wird Zink an der Kathode niedergeschlagen.
• Es wurde gefunden, daß unter den obenerwähnten Bedingungen, welche auch die Bedingungen sind, die fast stets in der Praxis Verwendung finden, das an der Kathode niedergeschlagene Zink stets kleine, aber wichtige Beträge an Blei enthält, die schließlich die Reinheit des gefällten Metalls verringern.
• Es wurde ferner gefunden, daß diese Unreinigkeit nicht mit dem Zink aus der Lösung niedergeschlagen wird, sondern mechanisch auf folgendem Wege eingeführt wird.
• Wenn gewöhnliche Bleianoden benutzt werden, wird etwas Mangan als das Dioxyd in Form von Schuppen an der Anode niedergeschlagen, und dieses niedergeschlagene Dioxyd enthält stets wesentliche Mengen Blei. Wird die Elektrolyse fortgesetzt, so werden kleine Stücke dieser Schuppen losgelöst und in der Schwebe durch .den Elektrolyten geführt und an der Kathode niedergeschlagen. Auf diese Weise wird Blei mechanisch dem Zinkniederschlag einverleibt und vermindert die Reinheit des Metalls.
• Es wurde ferner gefunden, :daß die obenerwähnte Wirkung wesentlich verringert oder vollständig verhindert werden kann, wenn auf folgende Weise verfahren wird: Anstatt reines Blei für die Anode zu verwenden, wird eine Legierung von Blei mix Silber oder einem andern Metall verwendet Die erforderliche Silbermenge ist verhältnismäßig gering; jedenfalls wird weniger als i oiö des Gewichtes an Blei gute Resultate liefern. Die :erforderliche Menge ist jedoch größer, als in jedem gewöhnlichen Handelsbleimetall gefunden wird. Überschüssige Mengen von i % können dagegen oft mit Vorteil Verwendung finden.
• Anstatt reiner Blei-Silber-Anoden können mit Vorteil auch solche verwendet werden, die außerdem noch Arsen oder Zinn enthalten. Ein Gehalt an diesen Stoffen setzt die Spannung herab, weil das feste Anhaften einer Mangankruste an der Anode verhindert wird.
• Bei Benutzung von Blei-Silber-Anoden wird nicht nur die Reinheit des Zinks erhöht, sondern @es wird auch möglich, das Mangandioxyd in einer für den Handel wertvollen Form wiederzugewinnen. Gewöhnlich enthält der Mangandioxydniederschlag beträchtliche Mengen Blei, die -denselben für Handelszwecke wertlos machen; außerdem erfolgt der Niederschlag in weitgehendem Maße in Form von Schuppen, die für industrielle Zwecke unerwünscht sind. Aus diesen Gründen hat das Mangandioxyd, welches in Zinkanlagen erzeugt wird, geringen oder überhaupt keinen Marktwert. In Anlagen mit Blei-Silber-Anoden wird das Mangandioxyd in Form eines sehr fein verteilten Pulvers niedergeschlagen und enthält so wenig Blei, daß es direkt für Trockenelemente, Firnisfabrikation, Tintenfabrikation und andere industrielle Zwecke Verwendung finden kann.
• Außerdem hat sich aus dem Fehlen von Schuppen des Mangandioxyds im Elektrolyten ergeben, daß das niedergeschlagene Zink viel glatter als gewöhnlich ist und daß das Auftreten von Knötchen oder baumartigen Kristallen auf dem Niederschlag verhindert ist. Dies ist von großer Wichtigkeit, weil es ermöglicht, die Elektroden ,näher zusammenzurücken ohne die Gefahr des Kurzschlusses. Auf diese Weise wird der '1,#xaftverbrauch verringert, welcher gewöhnlich den größten Teil der Kosten von elektrolytischem Zink ausmacht.
• Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Gewinnung von Zink aus dem Erz wesentlich erhöht werden kann. Bei den gewöhnlichen Verfahren der Zinkelektrolyse wird an der Anode Schwefelsäure frei gemacht in einer Menge, die genau dem Zink entspricht, welches an der Kathode niedergeschlagen wird und nicht mehr. Um nun den Säureausgleich hierfür beim Auslaugeprozeß herbeizuführen, ist es erforderlich, nichts als Zink in der Form von Oxyd zu verwenden; um die Säure zu neutralisieren. Gegen Ende der Neutralisierung, wenn die Säure schwächer wird, wird die Gewinnung von Zinkoxyd aus dem gerösteten Erz ganz unwirksam. Es würde vorteilhaft sein, zu diesem Zeitpunkt die Neutralisierung reit einer anderen Base, z. B. gewöhnlichem Kalk, zu beendigen. Aber es ist nicht möglich, dies zu tun, ohne den Säureausgleich zu-zerstören, infolgedessen es notwendig sein - würde, Säure von einer äußeren Quelle zuzufügen.
• Man hat vorgeschlagen, überschüssiges Mangansulfat hinzuzufügen, um Mangandioxyd an der Anode niederzuschlagen und mehr Schwefelsäure frei zu machen. Bisher war. infolge der Tatsache, daß das niedergeschlagene Mangandioxyd keinen Handelswert besitzt, ein solches Verfahren praktisch unbrauchbar, da die Kosten des Mangansulfats den Vorteil der erhöhten Zinngewinnung, die die zusätzliche Säure ermöglicht, übersteigen würden.
• Gemäß vorliegender Erfindung ist jedoch, da -das Mangan als Dioxyd zu einem höheren Preise verkauft werden kann, als das Mangan als Sulfat kostet, ein wesentlicher Gewinn an erhöhter Säureregenerierung zu verzeichnen und demgemäß auch an höherer Zinkgewinnung aus dem Erz. Blei der Ausführung der Erfindung wird vorteilhaft in folgender Weise verfahren: ! Die Anoden werden aus Blei hergestellt, welchem genug Silber hinzugefügt ist, um den ,gesamten Silbergehalt auf etwa 7,1 kg Silber pro Tonne Legierung zu bringen. Arsen kann in seinem Betrage von etwa i bis 5% hinzugefügt werden, j e nach der gewünschten Härte des Bleies. Wird eine Hartbleianode nicht verlangt, so kann an Stelle von Arsen Zinn gesetzt werden.
• Vorteilhaft werden die Anoden in Form von dünnen Platten verwendet, die mit vielen Löchern durchbohrt sind. Es empfiehlt sich die Verwendung von zwei solcher Platten, die in einerEntfernung von einem Zoll zwischen jedein Kathodenpaar angebracht werden. Dies ermöglicht eine geringere Voltzahl und einen besseren Umlauf des Elektrolyten, als wenn nur eine Platte verwendet wird. Beide Kathoden und Anoden werden vorteilhaft so in der Zelle aufgestellt, daß ihre Flächen genau parallel zueinander verlaufen. Dies kann zweckmäßig in der Weise bewirkt werden, (daß man genutete Führungen aus Holz, Hartgummi oder anderem nichtleitenden Stoff verwendet, die in der Zelle befestigt werden und die Kanten der Elektroden festhalten. Infolge der glatten Natur des Zinks und auch infolge der Tatsache,- daß die aus diesem Blei hergestellten Anoden flach stehenbleiben und sich nicht ausweichen, können die Flächen der Elektroden bis auf etwa i,6 cm Entfernung aneinandergerückt werden. Wird das Zink auf der Kathode hinreichend dick, so wird die Kathode entfernt, das Zink abgestreift und die Kathode wieder in die Führungen eingesetzt. Das Mangandioxyd fällt als feines Pulver auf den Boden der Zelle und kann bei i Gelegenheit ausgewaschen, filtriert und auf den Markt gebracht werden.
• In Hinblick auf die Ausgaben, die dadurch entstehen, daß die ganze Anode aus einer Blei-Silb!er-Legierung hergestellt wird, kann es wünschenswert sein, das Silber nur an der Arbeitsfläche der Anode zu verwenden. Eine Anodenplatte kann beispielsweise in der Weise hergestellt werden, daß man einen Bleiblock :auswalzt, der Leinen Kern aus Ar- 1 senblei mit einem Belag von Bleisilber auf jeder Seite besitzt. Wird dieser Block zu einer Platte von etwa o,64 cm Dicke ausgewalzt, so wird der Blei-Silber-Belag auf jeder Seite nur o,o8 cm dick sein, mit einer 0,48 cm i starken Schicht von Arsenblei dazwischen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Elektrolyse von manganhaltigen Zinksulfatlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bleianode verwendet wird, die mindestens 110@>@@ Silber enthält. z. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, dafä als Anode ein Bleikörper oder Bleikern Verwendung -findet, dessen Oberfläche aus einer Blei-Silber Legierung mit mindestens i,`lo O o Silber besteht. ;. Verfahren nach Ansprüchen r und dadurch gekennzeichnet, daß eine Bleianode verwendet wird, die neben Silber noch Zinn oder Arsen oder beides enthult.