DE524100C

DE524100C - Production of sulfuric acid with simultaneous extraction of metals from metal sulfates by electrolysis

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Publication number: DE524100C
Application number: DEP57273D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-03-08
Filing date: 1928-03-08
Publication date: 1931-05-05

Description

Herstellung von Schwefelsäure unter gleichzeitiger Gewinnung von Metallen aus Metallsulfaten durch Elektrolyse Bei der Elektrolyse eines beliebigen in Wasser gelösten Salzes tritt eine Polarisation der Anoden infolge des dort entwickelten Sauerstoffes ein. Man hat als Depolarisator schweflige Säure angewandt (Patentschrift n @ ^ 4' r @, indes wurde Schwefelsäure, die sich r4 -A- hierbei nach der Reaktion S04 + S02 + 2 H20 - z S04H2 oder S02+0+H20-S04H2 bildet, nicht ausgenutzt, weil als anodischer Elektrolyt nicht reine Schwefelsäure verwendet wurde.Production of sulfuric acid with simultaneous extraction of metals from metal sulphates by electrolysis. During the electrolysis of any salt dissolved in water, polarization of the anodes occurs due to the oxygen developed there. One has as a depolarizer sulphurous acid applied (patent specification n @ ^ 4 ' r @ , while there was sulfuric acid, which is r4 -A- here after the reaction S04 + S02 + 2 H20 - z S04H2 or S02 + 0 + H20-S04H2, not used because the anodic electrolyte used was not pure sulfuric acid.

Nun ist bei der Elektrolyse der Metalle diese Polarisation sehr wichtig, da sie die für die Elektrolyse erforderliche Spannung erhöht. Wählt man als Metallsalz Sulfate, so zeigt die Gleichung SO4M" - S04 -j- M", daß bei der Elektrolyse das Radikal S04, das sich an der Anode entwickelt, wenn es von dem übrigen Elektrolyten durch eine poröse Scheidewand getrennt wird, mit schwefliger Säure als Depolarisator behandelt, reine Schwefelsäure ergibt.Now this polarization is very important in the electrolysis of metals, as it increases the voltage required for electrolysis. If you choose the metal salt Sulphates, the equation SO4M "- S04 -j- M" shows that during electrolysis the Radical S04, which develops on the anode when it is absorbed by the rest of the electrolyte separated by a porous septum, with sulphurous acid as a depolarizer treated, gives pure sulfuric acid.

Das Verfahren nach der Erfindung besteht demnach aus der gleichzeitigen Elektrolyse von zwei Elektrolyten, eines beliebigen Sulfats in der katholischen Zelle und einer mehr oder weniger verdünnten Schwefelsäure in Gegenwart von Schwefeldioxyd in der anodischen Zelle, wobei die beiden Zellen durch eine durchlässige Scheidewand aus einem von Schwefelsäure nicht angreifbaren Stoffe getrennt sind.The method according to the invention therefore consists of the simultaneous Electrolysis of two electrolytes, any sulfate in the Catholic Cell and a more or less dilute sulfuric acid in the presence of sulfur dioxide in the anodic cell, the two cells passing through a permeable septum are separated from a substance that cannot be attacked by sulfuric acid.

Die Gewinnung von Schwefelsäure, die in der englischen Patentschrift 3183/r895 beschrieben ist, unterscheidet sich durch die erforderliche Anwesenheit von Salzsäure wesentlich von dem Verfahren nach der Erfindung, bei welchem gleichzeitig ein metallischer Niederschlag an der Kathode eintritt.The extraction of sulfuric acid, which is described in the English patent specification 3183 / r895 differs in the presence required of hydrochloric acid significantly different from the process according to the invention, in which simultaneously a metallic deposit occurs on the cathode.

Nach der deutschen Patentschrift 182 736 wird eine Lösung von Zinksulfat als anodische Flüssigkeit benutzt. Dies beweist, daß an die Herstellung von Schwefelsäure nicht gedacht ist. Andererseits sind Zusätze neutralisierender Stoffe zu der katholischen Flüssigkeit, wie sie in dieser Druckschrift vorgeschrieben sind, mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung völlig unvereinbar.According to German Patent 182 736, a solution of zinc sulfate used as an anodic liquid. This proves that it was involved in the production of sulfuric acid is not intended. On the other hand, there are additions of neutralizing substances to the Catholic one Liquid as prescribed in this publication with the procedure completely incompatible according to the present invention.

Das Verfahren nach der Erfindung hat folgende Vorteile Säurekonzentration. Nach längeren Versuchen konnte unmittelbar in den anodischen Zellen Säure von 56° B6 erhalten werden. Demgegenüber ist es bekannt, daß die Säure in den Bleikammern höchstens 45 bis, 58° erreicht.The process according to the invention has the following advantages of acid concentration. After lengthy tests, acid of 56 °. Could be found directly in the anodic cells B6 can be obtained. In contrast, it is known that the acid in the lead chambers reached at most 45 to .58 °.

Geringere Steigerung der Azidität in dem katholischem Elektrolyten. Bei weiteren Versuchen wuchs bei der Fällung von 87 0`o Zink aus einer Lösung von Zinksulfat die Säuremenge an der Kathode nur um 51j.' o;'o Schwefelsäure. . Unter den- normalen Bedingungen würde die Fällung einer @öö,'oigen Zinklösung schon eine Steigerung der Säure um hervorrufen. Leitfähigkeit der Elektrolyte. Der Säuregehalt und demzufolge die Leitfähigkeit des kathodischen Elektrolyten kann von Anfang an gesteigert werden, ohne daß ein übermäßiger Säuregehalt am Ende der Elektrolyse zu befürchten ist.Less increase in acidity in the catholic electrolyte. In further experiments, with the precipitation of 87 0`o zinc grew from a solution of Zinc sulfate the amount of acid at the cathode only at 51 yrs. ' o; 'o sulfuric acid. . Under normal conditions the precipitation of a zinc solution already cause an increase in acidity. Electrolyte conductivity. Of the Acidity and consequently the conductivity of the cathodic electrolyte can be increased from the start without causing excessive acidity at the end of the day Electrolysis is to be feared.

Besserer Ertrag an Metall. Da der Säuregehalt sich beständig geringer hält als bei der Elektrolyse nach bekanntem Verfahren, wird das niedergeschlagene Metall nicht wieder aufgelöst und dadurch eine Steigerung des galvanischen Ertrages erzielt.Better metal yield. Because the acidity is constantly lower lasts than in the case of electrolysis using a known process, that is knocked down Metal not dissolved again and thus an increase in the galvanic yield achieved.

Haltbarkeit der Anoden. Die gewöhnlich aus Blei hergestellten Anoden werden bei dem. üblichen Verfahren auf die Dauer durch den entwickelten Sauerstoff angegriffen. Dies wird bei dem Verfahren nach der Erfindung vermieden.Durability of the anodes. The anodes usually made of lead will be at the. usual procedures in the long run by the evolved oxygen attacked. This is avoided in the method according to the invention.

Geringere Spannung. Obwohl die poröse Scheidewand einen gewissen elektrischen Widerstand darstellt, ist die Wirkung der Depolarisation noch erheblicher, und im ganzen ergibt das Verfahren nach der Erfindung folgende für einen guten metallischen Niederschlag notwendige Spannung: bei Zinksulfat 2,8 bis 3,1 Volt, bei Kupfersulfat 1,8 bis z,1 Volt, bei Nickelsulfat 3 bis 3,3 Volt usf. Vergleicht man hiermit die Spannungen, die unter gleichen Bedingungen, aber ohne Depolarisator, d. h. ohne Durchleitung schwefliger Säure durch die anodische Flüssigkeit, notwendig sind, so ergibt sich für Zinksulfat 4,? bis 4,5 Volt, für Kupfersulfat 2,2 bis 2,5 Volt, für Nickelsulfat 3,4 bis 3,7 Volt usf.Lower tension. Although the porous partition represents a certain electrical resistance, the effect of the depolarization is even more significant, and on the whole the process according to the invention results in the following voltage necessary for a good metallic deposit: 2.8 to 3.1 volts for zinc sulphate and 1 for copper sulphate .8 to z Zinc sulfate 4,? up to 4.5 volts, for copper sulphate 2.2 to 2.5 volts, for nickel sulphate 3.4 to 3.7 volts and so on.

Man erhält also eine Stromersparnis von 33 0,`o für Zinksulfat, 18 (,o für Kupfer und i?o/o für Nickel. Dies bedeutet, da.ß mit der gleichen Kraft 5o 0'o mehr Zink, zz Ufo mehr Kupfer und 1¢ o/o mehr Nickel usf. gewonnen werden können.So you get a power saving of 33.0, `o for zinc sulfate, 18 (, o for copper and i? o / o for nickel. This means that with the same force 50 0'o more zinc, Ufo more copper and 1 ¢ o / o more nickel, etc., can be extracted can.

Außerdem wird noch reine Schwefelsäure gewonnen.In addition, pure sulfuric acid is obtained.

Claims

PA-rrrrTAN SPRUCIr Process for the production of sulfuric acid under simultaneous extraction of metals from metal sulfates by electrolysis in by a porous septum separated from sulfuric acid Introducing S09 into the anode compartment, characterized in that the catholyte from a metal sulfate solution and the anolyte consists of sulfuric acid, the anolyte Sulfur dioxide and water or sulfur dioxide and dilute sulfuric acid are added will.