DE651132C

DE651132C - Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Blei

Info

Publication number: DE651132C
Application number: DEN38730D
Authority: DE
Original assignee: National Smelting Co Ltd
Current assignee: National Smelting Co Ltd
Priority date: 1934-11-05
Filing date: 1935-10-17
Publication date: 1937-10-08

Description

Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Blei Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung metallführender Stoffe, die Blei und Schwefelenthalten.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein Sulfiderz, wie Bleisulfid, einem geschmolzenen Bade von Bleichlorid zuzusetzen und durch Elektrolyse das Metall-und elementaren Schwefel von den entsprechenden Elektroden zu gewinnen. Es wurde nun gefunden, daß, um eine konstante Erzeugung von elementarem Blei und Schwefel unter geringstem Verbrauch elektrischer Energie zu erzielen, eine verhältnismäßig niedrige Konzentration des Bleisulfids im allgemeinen nötig ist, indes die Konzentration von der Temperatur der Schmelze und der angewandten Stromdichte abhängt.
Gemäß vorliegender Erfindung werden Blei und Schwefel aus den metallführenden Stoffen, die sie enthalten, z. B. Bleiglanz, dadurch .abgeschieden, daß geschmolzenes Bleichlorid, welches diesen metallführenden Stoff enthält, der Elektrolyse unterworfen wird, und zwar ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Bleisulfids in der Schmelze auf zwischen i % und io% gehalten und die Stromdichte so für diesen Konzentrationsbereich eingestellt wird, daß, wenn die Konzentration auf über i wächst, die Stromdichte auf zwischen o,5382 und 1,076 Ampere auf den Quadratzentimeter verändert wird. Unter diesen Bedingungen wird die Temperatur des Elektrolyten auf zwischen 500 'und 6oo° C gehalten.
Durch dieses Verfahren wird die Bildung von Schwefelchlorid einerseits vermieden und die Wirksamkeit des Stromes andererseits aufrechterhalten, so daß der Ohmsche Widerstand der Schmelze hinreichend ist, um eine aufgedrückte Spannung anzulegen, die über der Zersetzungsspannung liegt, die nötig ist, um das Verfahren. durchzuführen.
Es wurde gefunden, daß günstige Bedingungen mit diner Konzentration des Bleisulfids in der Schmelze von 3% bei einer Temperatur von. 55o° C und Anwendung einer Stromclichte von o,646 bis o,8o7Ampere aufden Quadratzentimeter erreicht werden. Wird das Verfahren am unteren Ende des angegebenen Bereiches, d.'h. mit einer Stromdichte von o,538 Amp./qcm einer Temperatur von 5oo bis 6oo° C -und einer Konzentration des Bleiglanzes von i bis 20/0 durchgeführt, so geht die Elektrolyse normal vor sich. Wenn indes unter gleichbleibender Stromdichte und Temperatur die Konzentration des Bleiglanzes allmählich gesteigert wird, sinkt der Ohmsche Widerstand der Schmelze, bis ein Punkt in der Nachbarschaft eine 3 %ige Bleikonzentration erreicht wird, an welchem die normale Elektrolyse unterbrochen und der Schwefel von der Schmelze vermutlich in der Form eines Di- oder Polysulfids des Bleis zurückgehalten. wird. über diesen Punkt hinaus muß, wenn die Konzentration des Bleiglanraes--, anwächst, die Stromdichte entsprechende' steigert werden, bis bei einer Konzentrat' von 5% die Stromdichte etwa o,8 Amp./ betragen müßte. Mit diesem Ansteigen dei;' Stromdichte wird natürlich die Temperatur der Schmelze wachsen, indes kann die normale Elektrolyse der.Zelle: durch Unterbrechung der Zuführuna@'von'Bleisulfid wiederhergestellt werden. Alsdann wird Schwefel an der Anode freigesetzt und PbS an, der Kathode durch elektrolytische Zersetzung des Komplexes wieder gebildet, bis unter 'Umständen nur Bleisulfid (PbS) in der Schmelze verbleibt, worauf die normale Elektrolyse unter Bildung von Blei an der Kathode und Schwefeldampf an der Anode wiederaufgenommen wird.
Bei einer Art der Ausführung des Verfahrens der Erfindung wird Bleichlorid geschmolzen und in einer Zelle beliebiger Art, wie sie für die Elektrolyse geschmolzener Salze bekannt ist, in geschmolzenem Zustände erhalten und Bleiglanz von Zeit zu Zeit zugesetzt, so daßeine Konzentration von etwa 3 bis 5% aufrechterhalten. wird. Die für diese Konzentration verwendete Stromdichte beträgt etwa 0,65 bis o,8i Amp./qcm der Elektrodenoberfläche. Vorzugsweise wird eine Säule von bipolaren Elektroden mit einem Spalt von 427 cm verwendet. Der Spannungsabfall in jedem Spalt beträgt 1,2 bis 1,q.. Die Zuführung von Bleiglanz zur Zelle wird entsprechend der in der Zelle herrschenden Spannung geregelt, während die Temperatur konstant ist: Bei einer bestimmten Temperatur dient .die Spannung in der Zelle als An-Leitung für die Bemessung der Konzentration des Bleiglanzes in der Schmelze, und diese kann durch entsprechende Zusätze des Bleierzes während des Betriebes annähernd konstant gehalten werden. Wenn auf diesem Wege zu viel Bleierz zugefügt wird, macht sich dies schnell durch die Abnahme oder das Aufhören der Schwefelbildung an der Anode infolge der Bildung kompletter Sulfide in der Schmelze bemerkbar, und diesem Zustand kann durch Unterbrechung der Beschickung oder Steigerung der-Stromdichte abgeholfen werden. Es ist erwünscht, ein mechanisches Umrühren anzuwenden, um: die Zusammensetzung des Elektrolyten konstant zu halten, weil die infolge der Wärmeübertragungsströme auftretende Umrührung allein nicht für diesen Zweck hinreicht. Unter diesen Umständen wird Blei mit einem Stromverbrauch von 750 bis 8oo kW/Std. für die Tonne Blei und der Schwefel in -elementarem Zustande gewonnen.
Weiterhin kann das Gemisch .einer Vor-«ektrolys-e unterworfen werden, um Metalle, edler als Blei sind, insbesondere Silber, t `iu entfernen.
Es hat sich als erwünscht herausgestellt, die Zusätze an Bleierz in einer inneren Abteilung vorzunehmen, die von der eigentlichen Elektrolyse abgeschlossen werden kann. In dieser inneren Abteilung kann der bei .dem Zusatz von Bleiglanz gebildete Gesteinsrückstand leicht von der Schmelze abgeschöpft werden. Die Vorelektrolyse kann auch in der inneren Abteilung ausgeführt werden, während sie von der eigentlichen Elektrolyse abgesperrt isst, oder es kann eine Reinigung vorgenommen werden, indem man das Gemisch durch einen Abschluß von geschmolzenem Blei zwischen der inneren Abteilung und der eigentlichen Zelle hindurchtreten läßt.
Bei Verwendung bipolarer Elektroden verursacht der Durchgang des Stromes eine Abscheidung von geschmolzenem Blei an den Kathodenoberflächen und von. gasförmigem Schwefel an oder nahe an der Anode. Der Schwefel wird mittels .eines geeigneten Rückflußkondensators gesammelt und das Blei in geschmolzenem Zustand aus der Zelle mittels eines geeignet konstruierten Hebers entfernt.
Der aus der Schmelze entfernte Gesteinsrückstand enthält etwas Bleichlorid, und dies kann durch Verflüchtigung des Bleichlorids entfernt und durch Kondensation des Rauches auf Bleiglanz mit diesem in die Zelle zuTückgebracht werden. -

Claims

"PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Blei aus Bleisulfid, z. B. Bleiglanz enthaltenden Erzen in geschmolzenem Bleichlorid, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Bleisulfides in der Schmelze auf zwischen i% und ioo/o gehalten und die Stromdichte auf zwischen 0,5 und i Amp./qcm eingestellt wird, und zwar so, daß sie mit wachsender Konzentration des Bleisulfides in diesem Bereich entsprechend gesteigert wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyse unter Aufrechterhaltung einer Konzentration von 3 bis 5 % Bleisulfid bei einer Stromdichte von o,65 bis o,8 i Amp./qcm und einer Temperatur des Elektrolyten zwischen 550 und 6oö° C durchgeführt wird.