DE560060C

DE560060C - Verfahren zur elektrolytischen Raffination von Rohkupfer

Info

Publication number: DE560060C
Application number: DE1930560060D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Guenther Haensel
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1930-09-21
Filing date: 1930-09-21
Publication date: 1932-09-28

Description

Verfahren zur elektrolytischen Raffination von Rohkupfer Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrolytischen Raffination von Rohkupfer. Es hat sich herausgestellt, daß verunreinigtes Kupfer, das einen hohen Gehalt an Zinn und Blei besitzt, bei der elektrolytischen Aufarbeitung Störungen des Verfahrens zeigt, die darauf beruhen, daß sich auf der Anode Sperrschichten bilden, die ein weiteres Inlösunggehen des Kupfers verhindern. Bilden sich diese Sperrschichten, so steigt die an das Bad angelegte Spannung von ihrem normalen Betrage, der etwa 0,2 bis 0,3 Volt beträgt, auf ungefähr r Volt, der Elektrolyt verarmt an Kupfer, und die Elektrolyse kommt schließlich zum Stillstand, wenn nicht die Anode durch Abkratzen der Sperrschichten gereinigt wird. Man konnte daher bis jetzt nur solche Kupferlegierungen elektrolytisch aufarbeiten, die einen geringen Gehalt an Verunreinigungen, insbesondere an Blei und Zinn, besaßen, und ging für gewöhnlich von vorraffiniertem Kupfer mit nur wenig mehr als etwa t % Verunreinigungen aus.
Man hat bereits bei der elektrolytischen Aufarbeitung von Gold ähnliche Schwierigkeiten zu überwinden gehabt. Dabei stellte sich nämlich heraus, daß hohe Gehalte an Silber bei einem chlorhaltigen Elektrolyten Sperrschichten auf den Anoden bilden, die ebenfalls die Elektrolyse zum Stillstand bringen. Diese Schwierigkeiten konnten dadurch überwunden werden, daß statt des Gleichstromes zur Elektrolyse ein asymmetrischer Wechselstrom benutzt wurde.
Versuche haben gezeigt, daß im vorliegenden Fall der Raffination von Kupfer das Auftreten von Sperrschichten durch Benutzung eines wechselstromüberlagerten Gleichstromes vermieden werden kann. Dabei entspricht die Ausnutzung des Gleichstromes dem Faradayschen Gesetz, jedoch stellt die zusätzliche Verwendung von Wechselstrom eine häufig nicht unerhebliche Verteuerung des Verfahrens dar. Es wird daher die Badtemperatur des Elektrolyten so gewählt, daß das Verhältnis des dem Gleichstrom überlagerten Wechselstroms zum Gleichstrom möglichst klein ge# wählt werden kann.
Versuche haben nämlich ergeben, daß das Auftreten der Sperrschichten bei verschiedenen Badtemperaturen verschieden leicht erfolgt. In den meisten Fällen wird die Bildung der Sperrschichten durch Erhöhung der Temperatur erschwert. je geringer die Aussicht für das Auftreten von Sperrschichten ist, um so kleiner kann das Verhältnis des überlagerten Wechselstromes zum Gleichstrom gewählt werden.
Wird z. B. als Ausgangsmaterial ein als Slabs bezeichnetes Rohkupfer benutzt, das neben etwa 75% Kupfer höhere Prozentgehalte an Zink, Antimon, Eisen, Nickel, Silber und etwa>6% Zinn und ebensoviel Blei enthält, so muß bei Benutzung eines schwefelsauren Elektrolyten, der eine Temperatur von 4o° C besitzt, das Verhältnis des überlagerten Wechselstromes zum Gleichstrom etwa 1,75:t betragen. Wird die Temperatur auf 5o bis 55° erhöht, so kann das Verhältnis von Wechsel- zu Gleichstrom auf 0,25:i erniedrigt werden. Bei -65 bis 70° schließlich kommt man mit reinem Gleichstrom aus. Die Bad-Spannung bei dieser Elektrolyse beträgt etwa 0,2 bis o;3 Volt.
Der Vorteil des neuen Verfahrens beruht darin, daß man durch passende Bemessung der Ba:dtemperatur und der Wechsel- und Gleichstromstärken die Möglichkeit gewinnt, das . Verfahren möglichst rationell zu gestalten. Während bei niedrigen Temperaturen durch die hohe Wechselstromstärke ein großer Verbrauch an elektrischer Energie stattfindet, tritt bei zu hohen Temperaturen ein schnelleres Verdunsten des Bades ein. Um die wirtschaftlichste Temperatur zu erhalten, muß man zwischen diesen beiden Gesichtspunkten einen Ausgleich schaffen. Bei dem oben angeführten Beispiel an zu verarbeitendem Material liegt der günstigste Arbeitspunkt etwa bei 50 bis 55°. Steigen jedoch die die Sperrschichten erzeugenden Beimengungen an Blei und Zinn, so muß bei gleicher Temperatur auch die Komponente des Wechselstromes erhöht werden, und die günstigste Arbeitstemperatur verändert sich.
Der zur Elektrolyse benutzte asymmetrische Wechselstrom kann durch überlagerung eines Gleichstromes mit einem symmetrischen Wechselstrom erhalten werden. Man kann jedoch auch einen gleichgerichteten Wechselstrom oder pulsierenden Gleichstrom benutzen oder einem Gleichstrom einen gleichgerichteten Wechselstrom oder pulsierenden Gleichstrom überlagern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur elektrolytischen Raffination von Kupfer mit hohen Gehalten an solchen Metallen, die während der Elektrolyse auf der Anode Sperrschichten bilden, wie z. B. besonders Zinn und Blei, dadurch gekennzeichnet, daß asymmetrischer Wechselstrom und Badtemperaturveränderung derart angewendet werden, daß einer Badtemperatursteigernng eine Verminderung des Verhältnisses der Stärken des überlagernden und überlagerten Stromes entspricht und tongekehrt. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit steigendem Gehalt des Kupfers an Sperrschichten bildenden Metallen die Stärke des überlagerten Wechselstromes im Verhältnis zur Stärke des Gleichstromes größer gewählt wird. -