DE67973C

DE67973C - Elektrolytische Gewinnung von Antimon und Arsen

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Publication number: DE67973C
Application number: DENDAT67973D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG
Current assignee: Siemens and Halske AG
Anticipated expiration: 1912-06-29

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Das im Nachstehenden beschriebene Verfahren bezieht sich auf die elektrolytische Zerlegung von Schwefelmetallen und besteht im wesentlichen darin, dafs in der Natur vorkommende oder auf künstlichem Wege erhaltene Sulfide, welche mit Schwefelalkalien lösliche Doppelsalze bilden, durch Behandlung mit Alkali-Sulfiden-SuIf hydraten oder -PoIysulfureten in Lösung gebracht und in diesem Zustande der Elektrolyse unterworfen werden.

Diejenigen Metalle, welche sich in erster Linie zur Verarbeitung nach dem vorliegenden Verfahren eignen, sind Antimon und Arsen, welche in der Natur in gröfseren Mengen als Schwefelverbindungen vorkommen und deren Gewinnung im Nachstehenden an Hand der beiliegenden Zeichnung beschrieben werden soll.

Das fein gemahlene schwefelarsen - oder schwefelantimonhaltige Erz kommt aus der Mühle A in das mit Rührwerk versehene Extractionsgefäfs B. Dieses enthält die Lösung eines Alkalisulfhydrates, welches im Stande ist, nach folgenden Gleichungen die Schwefelverbindungen des Antimons und Arsens aus ihren gepulverten Erzen in Lösung zu bringen:

I. Sb₂ S₃ + 6 NaHS

= (Sb₂S₃-₃Na,S)+₃H₂S,

Sb₂ S₃+6 KHS

= (Sb₂ S₃ · 3 K, S) + 3 H₂ S,

Sb₂ S₃+ 6 NH^ -SH=z (Sb₂ S₃ · 3 (NHJ_n S)

+ ₃H₂S,
dem analog:

II. As₂ S₃ 4- 6 NaH S

₃
3 Na₂ S) + 3 H₂ S,

_{2 S} 6KHS = (As₂ S₃- 3 K₂ S) + 3 f/₂ S,

= (As₂ S₃
As₂

As₂ S₃ 4-

= (As₂ S₃- 3 (N HJ₂ S) 4-3 H₂ S.

Die gewonnene Lauge wird in der Nutsche D₁ vom extrahirten Erzrückstand getrennt und kommt, nachdem sie in einem Reservoir C gesammelt wurde, in die Kathodenabtheilungen eines elektrolytischen Fällgefäfses D, welches durch Diaphragmen in mehrere negative Abtheilungen α und mehrere positive Abtheilungen b getheilt wurde. Diese Diaphragmen sollen dem Durchgang des Stromes möglichst wenig Widerstand entgegensetzen, dagegen die Diffusion der beiden in den Elektrodenabtheilungen vorhandenen Elektrolyte nach Möglichkeit verhindern.

Dies wird am besten durch rasche Circulation und Anwendung colloidaler Scheidewände, wie z. B. in Gelatine gekochte Asbestpappe, erzielt, welche Diaphragmen jedoch nicht Gegenstand dieses Patentes sind.

Die positiven Abtheilungen dieses Fällgefäfses sind aus weiter unten zu erörternden Gründen gasdicht geschlossen und enthalten unlösliche Anoden (Kohle, Platin), während die negativen Abtheilungen offen und mit Metallplatten (Kupfer, Antimon) als Kathoden versehen sind.

Der an der Kathode vor sich gehende Fällprocefs läfst sich durch folgende Formeln ausdrücken:

III. (Sb₂ S₃-T₁Na₂S) + 6H

= Sb₂ + 6NaH S,

(Sb₂ S₃ · 3 K₂ S) + 6 H

= Sb₂ + 6KHS,

(Sb₂S₃-S(NHJ₂ S) + 6 H N^HS

IV.

(As₂	S₃-	3^	NaH	6H	*+ 6H*
	: As₂	4-6	*S) +*	s,
*(a7₂*	S₃-	3K₂	6H
	- As.-	, 4-6	KHS,
(As₂ S₃	;· 3 (	'NH₄	*J, S)*

= As₂

Es wird daher das extrahirte Antimon vollständig gefällt und zugleich eine Lauge gewonnen, welche im Stande ist, neues Antimon und Arsen aus den Erzen aufzunehmen. Diese Lauge kehrt durch i, 2, 3, 4, 5 wieder in das Rührwerk B zurück, wo sie mit frischem Erz gemengt wird.

Der in den Anodenabtheilungen circulirende Elektrolyt richtet sich nach den nach der Extraction des Antimons oder Arsens fallenden Erzrückständen. Enthalten letztere Gold, Silber, Kupfer, Quecksilber, Wismuth, Zink, Kobalt, Nickel, so kann man als Anodenflüssigkeit ein Alkalichlorid (NaCl, KCl, NH₄Cl) verwenden, welches bei der Elektrolyse, sei es gasförmiges, sei es in der Lauge gelöstes Chlor entwickelt, welches in einem zweiten Rührwerk E mit dem auf der Nutsche D₁ zurück- ■ bleibenden Erzrückstande zusammengebracht wird, wobei die oben erwähnten Metalle in Lösung gebracht und auf der Nutsche F von der Gangart getrennt werden. Die Cu, Au, Ag, Bi, Zn, Co, Ni, Hg enthaltende Lösung wird mit dem nach Gleichung I. aus den Extractionsgefäfsen entweichenden Schwefelwasserstoff zur Gewinnung des betreffenden , in gröfserer Menge vorhandenen Metalles behandelt.

Die weitere Trennung und Verarbeitung geschieht nach bekannten Methoden.

Ist auf keine derartigen Metalle im Erzrückstand Rücksicht zu nehmen, so kann das entwickelte Chlor anderweitige Verwendung, z. B. für Bleichzwecke finden oder in den Anodenabtheilungen mittelst eines passend gewählten Elektrolyten ein den Orts- und Betriebsverhältnissen entsprechender Oxydationsprocefs eingeleitet werden, wie z. B. Oxydation von Eisenoxydulsulfat zu Oxydsulfat.

Diese secundären elektro-chemischen Processe betrachten wir jedoch ebenfalls nicht als Gegenstand dieses Patentes.

Die zur Einleitung dieses Processes, sowie zum Ersatz der in der Praxis sich ergebenden Verluste nothwendigen Mengen von Schwefelalkalien und event. Chlor werden in einem elektrolytischen Apparat H durch Zerlegung von Alkalichloriden und Einleiten von Schwefelwasserstoff in die Kathodenabtheilung gewonnen.

Das vorstehend beschriebene Verfahren läfst sich, wie eingangs erwähnt, nicht nur auf die in der Natur vorkommenden Arsen- und Antimonsulfurete anwenden, sondern auch für solche Schwefel-, Antimon- und Arsenverbindungen, welche auf künstlichem Wege,- also beispielsweise durch Fällung aus wässeriger Lösung, erhalten sind. Auf diese Weise kann man z. B. die im Kupferhüttenbetriebe fallenden Steine und Speisen leicht in der Weise verarbeiten, dafs man sie aufschliefst, das Arsen und Antimon in Form von Sulfureten ausfällt und alsdann der Elektrolyse unterwirft.

Weisen die Steine und Speisen oder sonstige arsen- und antimonhaltige hüttenmännische Producte einen hohen Procentsatz an Schwefel auf, so kann man dieselben event, auch direct durch Behandlung mit Schwefelalkalien in Lösung bringen.

Das oben beschriebene Verfahren kann auch zur Gewinnung sämmtlicher anderer Metalle dienen, deren Sulfide mit Alkali-Sulfiden-Sulfhydraten und Polysulfureten lösliche Schwefelverbindungen geben, und welche in der Natur in hinreichender Menge als Schwefelverbindungen vorkommen oder ohne erhebliche Kosten auf künstlichem Wege als solche zu erhalten sind.

Die hauptsächlichsten dieser Metalle sind Gold, Platin, Tellur, Molybdän, Zinn u. s. w.

Die Extraction und Fällung der genannten Metalle kann bei gewöhnlicher Temperatur oder in der Wärme vor sich gehen.

Claims

Patent-Anspruch:

Elektrolytische Gewinnung von Antimon und Arsen aus ihren Schwefelverbindungen in der Weise, dafs letztere in Sulfhydraten unter Entwickelung von Schwefelwasserstoff gelöst und nur in den Kathodenabtheilungen der Elektrolyse unterworfen werden, wobei das Sulfhydrat regenerirt und zu neuen Extractionen verwendbar wird, während an der Anode ein Nebenprocefs eingeleitet wird, welcher unter Verwendung des bei der Extraction entweichenden Schwefelwasserstoffes die Gewinnung fremder Metalle im Erze (Au, Ag, Cu, Hg, Bi, Ni, Co, Zn) ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.