DE66185C - Elektrolytische Gewinnung von Zink, Eisen, Blei, Kupfer unter Zusatz von Oxalat - Google Patents

Description

KAISERLICHES

Die rationelle elektrolytische Abscheidung von Zink, Eisen, Blei und Kupfer aus ihren Haloidverbindungen (Chlorzink, Eisenchlorür, Eisenchlorid, Kupferchlorid, Bleichlorid) war bisher unmöglich; denn die Haloidverbindungen mufsten zuvor in Sauerstoffverbindungen übergeführt werden, wodurch sich die Gewinnungskosten so sehr steigerten, dafs die diesbezüglichen Verfahren nach kurzer Zeit wieder aufgegeben wurden. Die Schwierigkeiten, welche bei der elektrolytischen Gewinnung obiger Metalle aus ihren Haloidsalzen entstehen, werden durch secundäre Processe hervorgerufen und bestehen in der Bildung von Haloidsäuren, Oxychloriden und anderen zum Theil noch wenig bekannten Verbin-. düngen.

Durch diese durch secundSre Processe erzeugten Verbindungen wird die vollständige Abscheidung von allem Metall unmöglich gemacht, da sowohl die gebildeten Säuren das sich abscheidende Metall wieder auflösen, als auch die obengenannten Oxychloride und basischen Oxychloride sich auf denElektroden ablagern und dadurch die Leitungsfähigkeit derselben aufheben.

Das vorliegende Verfahren besteht darin, dafs zu den Haloidlösungen, welche der Elektrolyse unterworfen werden sollen, das oxalsäure Salz des auszuscheidenden Metalles, also oxalsaures Zinkoxyd zu Chlorzinklösungen, oxalsauresEisenoxyd zu Eisensalzlösungenu. s. w. zugesetzt wird.

In welcher Weise der Zusatz des Oxalsäuren Oxyds wirkt, ist nicht ganz aufgeklärt; alles was der Erfinder darüber weifs,.. sind nur Schlüsse aus dem Resultat der Elektrolyse, doch hat die folgende Erklärung die meiste Wahrscheinlichkeit für sich.

Alle Oxalsäuren Salze sind durch den elektrischen Strom leicht zersetzlich und werden schon durch Ströme, durch welche andere Salze und Oxyde nicht zersetzt werden, zerlegt. Sie zerfallen bei der Elektrolyse in Metall und Oxalsäure; die letztere geht im nascirenden Zustande mit dem noch in Lösung befindlichen Metall eine neue Verbindung ein, von welchen sie das Chlor frei macht, da sie seinen Platz einnimmt, während das deplacirte Chlor das gelöste Eisenchlorür zu Eisenchlorid chlorirt. Hierdurch wird die Bildung von Haloidsäuren, die auf den Gang der Elektrolyse störend einwirken würden, vermieden.

Die Zersetzung des Oxalsäuren Salzes findet schon statt, wenn Haloidsalz noch nicht zersetzt wird. Die Oxalsäure ersetzt während der Elektrolyse das Chlor am auszuscheidenden Metall, und das frei werdende Chlor verwandelt das vorhandene Chlorür in Chlorid.

Die Menge des Zusatzes richtet sich nach dem Gehalt an Metall in der Lösung und variirt zwischen 2 und 8 pCt.

Aufserdem ist die Menge des Zusatzes an die Natur des Metalles selbst gebunden. Bei Zink sind erforderlich 2 bis 4 pCt.; bei Kupfer 2 bis 5 pCt.; bei Eisen 3 bis.4pCt.; bei Blei 4 bis 8 pCt.

Die Oxalsäuren Oxyde der genannten Metalle erhält man durch Behandlung des gelösten Chlorides mit Kalium-. odef Ammoniumoxalat. Dieses scheidet sich stets als unlös-

Claims (1)

1. licher Niederschlag, welcher in wässeriger Oxalsäure löslich ist, aus.

   Der Arbeitsgang, beispielsweise für Zinkgewinnung, ist folgender:

   Ein innen getheerter Holzkasten von ca. V₂ m Länge, ι m Breite und */₂ m Höhe dient als Bad.

   — Dieser Kasten ist durch Leinwanddiaphragmen in drei Abtheilungen getheilt.

   Die erste Abtheilung hat ca. io cm Breite und enthält eine dünne Zinkplatte als negative Elektrode, auf welcher das Zink abgeschieden wird.

   Die zweite Abtheilung hat ca. 20 cm Breite und nimmt die zu zersetzende Chlorzinklösung .auf.

   Die dritte Abtheilung endlich hat 20 cm Breite und ist abermals in zwei Theile getheilt. Dieselbe dient zur Aufnahme der positiven Elektrode (eine Kohlenplatte). Der freibleibende Raum ist mit grob gepulvertem Koks umgeben, welcher lose In die Zelle eingeschüttet wird; in die dem Elektrolyten zugekehrte Seite bezw. Halbabtheilung wird das zu zersetzende Mineral eingebracht.

   Die Zink- und Kohlenplatte in der ersten bezw, dritten Zelle dienen als Stromeinführungsplatten.

   Der gepulverte Koks in der dritten Zelle absorbirt diejenigen Gase, welche nicht auf das eingebrachte Mineral einwirken sollen, und verhindert dadurch nachtheilige Wirkungen durch Neubildung von Verbindungen.

   Das in wässeriger Oxalsäure gelöste oxalsäure Zinkoxyd wird dem Elektrolyten, nachdem er in die Zersetzungszelle eingefüllt worden ist, zugesetzt und sodann der Stromkreis geschlossen. : · ; .

   Die Spannung des Stromes darf pro Zelle 1,7 Volt nicht übersteigen und ist während der Zersetzung auf dieser Höhe zu erhalten. Die Leitungsfähigkeit des Elektrolyten steigt etwas. Bei Anwendung einer höheren Spannung wird das Zink in Pulverform ausgefällt.
   - In dem Mafse, als Zink ausgeschieden wird, wirkt das freiwerdende Chlor auf das eingeführte Mineral ein und löst es zu Chlorzink auf. Natürlich mufs in demselben Verhältnifs, wie sich das Mineral löst, frisches zugeführt werden.

   Die Wirkungsweise des dem Elektrolyten zugesetzten, in wässeriger Oxalsäure gelösten Oxalsäuren Zinkoxyds ist begründet durch seine aufserordentlich leichte Zersetzbarkeit in Metall und Säureradical:

   Letzteres kann im freien Zustande nicht bestehen. Dasselbe wirkt im nascirenden Zu-' stände auf das gelöste Chlorzink ein, indem sich oxalsaures Zinkoxyd bildet, w.ährend das freiwerdende Chlor zum Mineral, wandert und dort von neuem Chlorzink bildet, welches in Lösung geht.

   Bei Gegenwart des Oxalsäuren Zinkoxyds wird die Bildung der Chlor-¹ und chlorigen Säuren vollständig vermieden, ebenso findet keine merkliche Wasserzersetzung statt, was bei der Elektrolyse des Chlorzinks bekanntlich der Fall ist. Die Elektrolyse geht glatt" von statten, ohne dafs man weder auf der Anode noch Kathode eine Glasblase bemerkt, noch tritt irgend welcher störender Secundärprocefs auf.

   Patent-Ansρruch:

   Elektrolytische Gewinnung von Zink, Eisen, Blei, Kupfer durch Fällung aus einer Lösung, welche sowohl die Haloidverbindung als auch das oxalsäure Oxyd des auszuscheidenden Metalles enthält.