DE630172C

DE630172C - Verfahren zur Reinigung von fuer elektrolytische Zwecke bestimmten Zinklaugen von Kobalt und oder Nickel mittels Zinkstaub

Info

Publication number: DE630172C
Application number: DES110720D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Adalbert Grevel; Dr-Ing Guenther Haensel
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1933-08-26
Filing date: 1933-08-26
Publication date: 1936-05-22

Description

Verfahren zur Reinigung von für elektrolytische Zwecke bestimmten Zinklaugen von Kobalt und/ oder Nickel mittels Zinkstaub Die Gewinnurig von Zink durch Elektrolyse erfordert einen Zinksulfatelektrolyten von ganz hoher Reinheit. Daher werden die rohen Zinklösungen oder Zinklaugen einer sehr eingehenden Reinigung unterworfen. Es gibt aber einige Metalle, die sich gar nicht oder doch nur sehr schwer aus den Zinklaugen entfernen lassen. Zu diesen Metallen gehören insbesondere Nickel und Kobalt, welch letzteres bereits in Mengen von I bis 2 mg/1 störend auf die elektrolytische Zinkabscheidung wirkt. -Für die Kobaltfällung sind mancherlei Verfahren vorgeschlagen worden, die ihr Ziel mit verschiedenem Erfolg erreichen. Das beste Verfahren dürfte dasjenige sein, bei der das Kobalt bei der Zinkstaubreinigung durch Zusatz bestimmter chemischer Verbindungen ausgefällt wird. Hierbei entfernt man die Fremdmetalle der Zinklauge fast niemals restlos, sondern versucht, den Kobaltgehalt so weit zu verringern, daß keine allzu großen Störungen mehr auftreten. Die bekannten Verfahren arbeiten mit Zusätzen von Arsen, Antimon oder deren Verbindungen oder von Zinnverbindungen zur Zinkstaubreinigung. Nachteilig ist bei einigen von ihnen die Giftigkeit des Zusatzstoffes, bei den anderen ihr hoher Preis. Versuche, die darauf hinzielten, ungiftige und gleichzeitig billige Metalle als Fällungsmittel für Kobalt zu verwenden, sind bisher stets fehlgeschlagen.
Es ist weiterhin auch bekannt, für die Reinigung von Zinksulfatlaugen amalgamierten Zinkstaub zu verwenden. Abgesehen von der Giftigkeit des Quecksilbers und der immerhin umständlichen Herstellung von amalgamiertem Zinkstaub hat die versuchsweise Erprobung dieses bekannten Verfahrens ergeben, daß die Reinigungswirkung zum mindesten hinsichtlich der Entfernung von Kobalt nur verhältnismäßig gering ist., Die Erfindung löst die Aufgabe, in betriebssicherer Weise eine außerordentlich weitgehende Reinigung von Zinklaugen von Kobalt und/oder Nickel mittels Zinkstaub zu erzielen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß ein unter Anwendung einer äußeren Stromquelle galvanisch mit einem anderen Metall überzogener Zinkstaub verwendet wird, der in Verbindung mit-dem Überzugsmetall ein zwischen dem Potential von Zink und Kobalt bzw. Nickel liegendes Eigenpotential aufweist. Als Überzugsmetall für den Zinkstaub ist Kupfer besonders gut geeignet. Weiterhin kommen hauptsächlich noch in Betracht: Cadmium, Silber und andere edlere Metalle.-. ".
Die überaus günstige-Reinigungswirkung, des neuen Verfahrens dürfte dadurch erklär:: lich sein, daß sich das Überzugsmetall .°_ dem Zitikstaub bei der galvanischen Behag'-Jung unter Anwendung einer äußeren Strom` quelle in fester und dichter Form niederschlägt, und daß dabei eine mehr "oder weniger ausgeprägte Legierungsbildung stattfindet. ' Man verfährt bei der Durchführung des neuen Verfahrens am besten so, daß man den Zinkstaub vor- seinem Einbringen in die zu reinigende Zinksulfatlösung galvanisch mit dem Überzugsmetall, z. B. mit Kupfer, in möglichst dichter Form überzieht. Der galvanisch behandelte Zinkstaub wird, wie üblich, unter Rühren der Lösung hinzugefügt. Anschließend erfolgt zweckmäßig noch die Zugabe einer schwer dissoziierbaren Verbin= dung des überzugsmetalls, die ihr Kation nur langsam und in ziemlich fester und dichter Form an den Zinkstaub abgibt zu einer aufgeschlämmten Zinkstaub enthaltenden Flüssigkeit. Man erreicht auf diese Weise eine Verstärkung des auf dem Zinkstaub durch die vorhergehende galvanische Behandlung in dünner Schicht niedergeschlagenen Metalls. Die bei dieser Ausführungsform des neuen Verfahrens zunächst nur verhält-...nismäßig geringe Legierungsbildung wird hiächträglich beträchtlich begünstigt durch die ;:>`sliöhte Temperatur von über q.o° C, vorzugs-`eise 7o bis 8o° C, die bei den Fällungsreak-- Honen zur Entfernung des Nickels und/oder Kobalts iin allgemeinen angewendet wird.

Die Erzeugung eines galvanischen Überzuges auf dem Zinkstaub erfolgt vorzugsweise in einem durch Diaphragma abgeteilten Kathodenraum unter lebhafter Rührung des in dem Elektrolyten, z. B. einer cyankalischen Kupferlösung, aufgeschlämmten, die Kathode bildenden Zinkstaubes. Ausführungsbeispiel i oö cm' einer i o % Zn enthaltenden mit Kobalt verunreinigten Zinksulfatlösung werden auf 7o bis 8o' C erwärmt, darauf mit verkupfertem Zinkstaub und während 14 Stunde unter Rührung mit frisch gefälltem Kupfercyanür versetzt. Anschließend wird noch etwa i bis 2 Stunden lang "bei der gleichen Temperatur weitergerührt, worauf die Filtration der Lösung folgt. Das Ergebnis dieser Arbeitsweise ist aus der nachstehenden Tabelle ersichtlich:

Angewandte Reagenzien in g/1 Kobaltgehalt in m9/1

Temperatur Rührdauer

" Galvanisch ver- Cu als in C in Std. vorher nachher

kupferter Zinkstaub Cu CN

6 3 7o bis 8o 2,5 Too 15

6 _ 3 7o bis 8o 2,5 50 9

10 6 7o bis 8o 3 50 2

Das Nickel zeigt ein dem Kobalt sehr ähnliches Verhalten. Für seine Fällung kann man daher das beschriebene Verfahren ebenfalls mit gutem Erfolg anwenden.

Vergleichsversuch unter Anwendung von amalgamiertem " Zinkstaub gemäß einem bekannten Verfahren ioo crns einer %12 % Zink enthaltenden Zinksulfatlösung, die 57 mg Kobalt/Liter enthielt, wurde auf 7o bis 8o° C erwärmt. Darauf wurden 0,5 g amalggmierter Zinkstaub mit der Zinksulfatlösung 21J2 Stunden unter Aufrechterhaltung einer Badtemperatur von 70 bis 8o° C sorgfältig verrührt.
Während der Rührung wurde eine Bildung von mehr oder weniger großen Kügelchen in der Lösung beobachtet. Nach erfolgter Filtration wurde durch Analyse festgestellt, daß der ursprüngliche Kobaltgehalt von 57 m9/1 nur auf 53 mg/1 gesunken war. Daraus ist ersichtlich, daß 'das bekannte Verfahren hinsichtlich der Reinigungswirkung den neuen Verfahren nicht unerheblich unterlegen ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Reinigung von für elektrolytische Zwecke bestimmten Zinklaugen von Kobalt und/oder Nickel mittels Zinkstaub, dadurch gekennzeichnet, daß ein unter Anwendung einer äußeren Stromquelle galvanisch mit einem anderen Metall überzogener Zinkstaub. verwendet wird, der in Verbindung mit dem Überzugsmetall ein zwischen dem Potential von Zink und Kobalt bzw. Nickel liegendes Eigenpotential aufweist.
2, Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zinkstaub galvanisch niedergeschlagener Kupfer zur Kobalt-Nickel-Fällung benutzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die galvanisch auf dem Zinkstaub niedergeschlagene Metallschicht verstärkt wird durch Behandlung des in einer Flüssigkeit aufgeschlämmten Zinkstaubes mit schwer dissoziierbaren Verbindungen des Überzugsmetalls, die das Kation in fester und dichter Form abgeben.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtverstärkung bei Temperaturen über 40' C durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch z, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, -daß die Kupferschicht durch Behandlung mit Kupfercyanür verstärkt wird.. b.
Verfahren nach Anspruch r bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kobaltfällung bei über 4o° C durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch r bis dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschichtverstärkung und die Kobalt-Nickel-Fällung gleichzeitig vorgenommen werden.