DE469090C

DE469090C - Verfahren zur Gewinnung von Metallen durch Schmelzflusselektrolyse

Info

Publication number: DE469090C
Application number: DEA50256D
Authority: DE
Original assignee: NEW METALLURG Ltd
Current assignee: NEW METALLURG Ltd
Priority date: 1927-03-09
Filing date: 1927-03-09
Publication date: 1928-12-07

Description

Verfahren zur Gewinnung von metallen durch Schmelzflußelektrolyse Die Erfindung betrifft ein Verfahren der Schmelzflußelektrolyse von Metallsalzen, wie 7.B. von Chloriden des Zinks oder Bleis, zwecks Gewinnung der Metalle. Bei den bekannten Verfahren dieser Art werden die Kohle- oder Graphitelektroden durch Sauerstoff angegriffen, der in der Zelle vorhanden sein oder in sie eindringen kann, und wegen rfer dauernd hohen Temperatur, der diese Elektroden ausgesetzt sind, werden sie dann sclmell oxydiert.
Es ist bekannt, bei der Verhüttung von sulfidischen Erzen, wie Blei- oder Zinksulfid, rlie Verarbeitung dieser im Gemisch mit Bleichlorid oder Zinkchlorid in einem Schmelzbade durch Elektrolyse vorzunehmen, wobei dann an der Anode Chlor und an der Kathode Blei oder Zink in Freiheit gesetzt werden. Das gebildete Chlor zersetzt das Metallsulfid unter Bildung von Blei- oder Zinkchlorid, das den Elektrolyten dauernd wieder auffrischt.
Demgegenüber handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein elektrolytisches Verfahren unter Verwendung eines geschmolzenen Elektrolyten und von Kohle- oder Graphitelektroden, bei dem wenig oder gar kein Schwefel oder Schwefelverbindungen für den normalen elektrolytischen Prozeß erforderlich und gegenwärtig sind. Gemäß der Erfindung wird nun bei einem derartigen Verfahren die Anode gegen den Angriff von Sauerstoff dadurch geschützt, daß man zu diesem Zweck Schwefel oder eine Schwefelverbindung oder -mischung in den Elektrolyten einführt, und zwar in einer Menge, die genügt, um die Vereinigung des gesamten, im Elektrolyseur vorhandenen Sauerstoffs mit dem Schwefel zu sichern. Auf diese Weise wird die Zerstörung der Elektroden durch Oxydation verhindert, und zwar erstreckt sich der Schutz sowohl auf die in den Elektrolyten eintauchenden Teile der Elektroden als auch :auf die sich darüber im Gasraum befindlichen Teile. Gewöhnlich werden durch die Gegenwart von Luft in diesem Räum die Kohle- oder Graphitelektroden infolge der hohen Arbeitstemperatur verbrannt. Bei Zusatz von Schwefel aber verbrennt dieser infolge seiner geringeren Entflammungstemperatur zuerst. Im Elektrolyten selbst wird jede Sauerstoffverbindung, die etwa vorhanden sein könnte, zersetzt, und es wird der Sauerstoff, statt die Elektroden anzugreifen, mit dem Schwefel verbunden.
Die Erfindung hat besondere praktische Bedeutung für die elektrolytische Wiedergewinnung von Zink und Blei aus Schmelzbädern ihrer Chloride.
In diesem Falle scheint die Wirkung des Schwefels beim Schutz der Elektrodenplatten darauf zu beruhen, daß verschiedenartige Verbindungen, wie S02, S02C12 und S(OH)Cl, gebildet werden, von denen keine die Graphitplatten bei den Arbeitstemperaturen des Elektrolyseurs oxydiert, während solche Sauerstoffverbindungen, die zersetzt werden und Sauerstoff an der Anode abgeben, bei Abwesenheit von Schwefel; stark zerstörend wirken.
Statt Schwefel einzuführen, kann man Schwefelchlorid dem Elektrolyseur in flüssiger Form zum gleichen Zwecke zusetzen, oder man kann irgendein geeignetes Sulfid, z. B. Bleisulfid, wenn durch den Elektrolyseur Blei erzeugt werden soll, oder Zinksulfid, wenn durch den Elektrolyseur Zink erzeugt werden soll, zusetzen. Das Sulfid'wird dann zersetzt, wobei das Metall zur Kathode geht und der sich bildende Schwefel in der oben beschriebenen Weise auf das Anodenprodukt wirkt.
Das oben beschriebene Verfahren kann dadurch abgeändert werden, daß man geringe Mengen von Sulfaten in Verbindung mit Sulfiden oder Schwefel oder Sulfiten oder selbst von Oxyden einführt, sofern nur ein Überschuß an Schwefel auch hier vorhanden ist, wobei die erforderlichen Bedingungen immer darin bestehen, daß die Gesamtmenge des vorhandenen Schwefels genügend ist, um die Bildungvon freiem Sauerstoff an denAnodenoberflächen zu verhindern, und auch, daß nichts als dieeineoderandere derobenbeschriebenenVerbindungen oder entsprechende Verbindungen, die auf die Anode nicht oxydierend oder zerstörend wirken, gebildet werden. Es zeigt sich dann, daß. unter diesen Umständen die Graphitplatten nicht angegriffen werden, selbst wenn feuchte Luft in den Elektrolyseur eingeführt wird. Ohne die beschriebenen Vorsichtsmaßregeln aber würde die Einführung feuchter Luft in einen solchen Elektrolyseur die Zerstörung der Platten zur Folge haben.
Es ist offensichtlich, daß es bei Ausführung des Verfahrens ratsam ist, den Schwefel, gleichgültig in welcher Form er zugesetzt wird, in einem gewissen überschuß gegenüber dem Sauerstoff zu halten, der im Elektrolyseur vorhanden sein und in ihn eintreten kann.

Claims

PATEN TANSPRÜCI-1E: i. Verfahren zur Gewinnung von Me= tal'len durch Schmelzflußelektrolyse mit Kohle- oder Graphitelektroden aus solchen Stoffen, die wenig oder keinen Schwefel oder unvollständig oxydierte Schwefelverbindungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle- oder Graphitelektrode vor dem Angriff durch Sauerstoff durch Einführung von Schwefel oder Schwefelverbindungen oder -mischungen in den Elektrolyten geschützt wird, wobei der Zusatz dieser Stoffein einer Menge erfolgt, die genügt, um die Verbindung des gesamten im Elektrolyseur vorhandenen Sauerstoffs mit dem Schwefel zu sichern. Z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Elektrolyten eingeführte Schwefelverbindung das Sulfid (mit oder ohne Zusatz von Sulfat oder Sulfit) des wiederzugewinnenden Metalls ist.