DE692992C - Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung und Gew Loesungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung und Gewinnung von Metallen der Eisengruppe aus wäßrigen Lösungen Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Metalle der Eisengruppe dadurch auf elektrolytischem Wege aus wäßrigen Lösungen abzuscheiden, daß man die betreffende Lösung unter Verwendung von Quecksilber als - Kathode elektrolysiert: Hierbei ergab sich jedoch die Unzuträglichkeit, @daß das im Laufe der Elektrolyse abgeschiedene Eisen bzw. Metall der Eisengruppe sich insbesondere an der Oberfläche der Queclcsilb:erkatho:de ablagerte. Das abgeschiedene Metall wirkte dann ebenfalls als Kathode, und hierdurch wurde die bei. reinem Quecksilber sehr hohe überspannung wesentlich herabgesetzt. Infolgedessen sank einerseits die :erreichte Stromausbeute erheblich unter den für reines Quecksilber geltenden Wert, und außerdem trat Wasserstoffentwicklung an :der Kathode auf, wodurch weitere Stromverluste entstanden.
• Zur Vermeidung dieser Übelstände ist ferner bereits der Vorschlag gemacht worden, die Quecksilberkathode während des Elektrolysevoirganges in Bewegung zu versetzen, um auf diese Weise die Bildung einer Oberflächenhaut von abgeschiedenem Eisen auf der Katho,de zu verhindern. Die praktische Ausführungsform dieses Vorschlages bestand darin, daß als Kathode ein kontinuierlich fließender Quecksnlberstrom verwendet wurde, :durch den das abgeschiedene Eisengrupp,enme,tafl in amalgamiert-em Zustande restlos abgeführt werden sollte. Dieser Vorschlag leidet jedoch an dem Nachteil, :daß zur Aufrechterhaltung einer ausreichenden Fli,eßfähigkeit des Quecksilbers nur relativ geringe Mengen an abgeschiedenem Eisengruppenmetall, und zwar etwa bis i %, . darr. :enthalten sieim dürfen. Behflheren Gehallen_wird Idas Quecksilber zu :dickflüssig und schwerfließend. Infolgedessen sind aber die weiteren Aufarbeitungsmöglichkeiten des-eisenhaltigen- Quecksilbers ungünstig und unwirtschaftlich, da bei einem .solchen Verfahren immer etJYi.' Teil des Esengruppenmetalls von etwa 99 Teilen. Quecksilber abzutrennen sind.
• Es wurde nun. gefunden, @daß es auf folgendem Wege möglich ist, die vorstehend ge- schilderten Unzuträglichkeiten zu vermeiden und zu einer technisch vo)rteilhafben Abscheidung und Gewinnung von Metallender Eisengruppe aus ihren Lösungen mvüt Hilfe der Elektrolyse unter Verwendung von Quecksilber als Kathode zu gelangen: Man ordnet unterhalb der Quecksilberkathode Magnete vcn mindestens solcher Stärke an, daß ihre magnetische Kraft dazu ,ausreicht, dein Auftrieb des am _Quecksilber abgeschiedenen Eisenmetalls zu überwinden und das Metall an die Unterseite der Quecksilberkathode zu -ziehen. Die Kathode reichert 'sich hierdurch an. ihrer Unterseite anit dem Eisenmetall stark an, während die mit der zu elektrolysüerenden Lösung in direkter Berührung stehende Oberfläche des Quecksilbers dauernd blank und im wesentlichen frei von abgeschiedenem Eisenmetall bleibt. Infolgedessen bleibt die Überspannung des Quecksilbers gegen die Lösung in ihrer Höhe erhalten, und .es werden die betAchtlichen Stroanverluste vermieden, die sonst infolge der kathodischen Wirkungen des auf ihrer Oberfläche ,sich ablagernden Eisenmetalls und infolge der hierdurch eitretenden Wasserstoffentwicklung zu beobachten waren,. Gleichzeitigwird hierdurch,das abgesclhüedene Eisen.-unetall vor Verunreinigung durch anhaftende Elektrolytflüssigkeit, Oxydation usw. bewahrt.
• Die Anreicherung der Kathodenunterschicht an asenmetall kann sehr weit getrieben werden und: z. B. 2o% .und mehr 'betragen. Die Unterschicht kann in irgendeimrer diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Weise aus dem Elektrolysegefäß entfernt und in bekännter Weise, z. B. durch Filtration., Destillation, Abpressen, Auslaugen o. dgl. vorn Quecksilbex .getrennt werden, welch letzteres wieder in den Prozeß zurückgeführt werden kann. Man kann beispielsweise die Unterschicht durch einen geeigneten Schaber .aus dem. Gefäß entfernen, oder man kann die Quecksilberkathode in einer rinnenförnügen Vertefung am; Boden des Elektrolysegefäßes anordnen und die ,sich am Boden dieser Rinne ansammelnde eisenmetallhaltige Unterschicht mit Hilfeeiner Druckschnecke kontinuierlich aus dem Elektrolysegefäß entfernen.
• Beispiel _l` iooo ccm einer EisenvitriollZsung, welche 6o g.Eisen enthielt, wurde in ,einem Gefäß elektrolysiert, an dessen Boden sich die aus Quecksilber bestehende Kathode befand. Als Anode wurde gesinterter Magnetit -benutzt. Die Stromdichte betrug 2 Amp: pro Quadratdezimeter, die Spannung 2,8 bis 3,2 Volt. Während der Elektrolyse wurde das abgeschiedene Eisen durch einen. an der Unterleite des Elekfirolysegefäßes angeordnaten Magneten nach .der Unterseite der Quecksilberkathode gezogen. Nach 2 Stunden wurden insgesamt i8o g Kathodenunterschicht erhalten, welche 2o % Eisen enthielt. Diese Unterschicht wurde mechanisch entfernt und alsdann einer Vakuumdestillation unterworfen; wobei 36 g metallisches reinstes Eisen zurückblieben. Das abdestillierte Quecksilber wurde der Elektrolyse wieder hinzugefügt. Beispiel II i ooo ccm. einer Tonerde-Sulfat-Lösung mit 89,9 g A1203 und 1,26 g Fen03 wurden i Stunde und 36 Minuten: bei 6o° C elektro-.lyssert. Auch in. diesem Falle diente als Anode Magn@etit, als Kathode Quecksilber. Die Stromdichte betrug in diesem Falle 2 Amp. pro Quadratdezkneter, die Spannung _2,8 bis 3,2 Volt. An der Unterseite des Elektrolysegefäßes waren gegenüber der Quecksilberkathode mehrere Elektromagnete angeordnet, durch die das abgeschiedene Eisennmetall an die Unterseite der Kathode gezogen wurde.
• Das Eisen der Tonerde-Sulfat-Lösung wurde hierbei restlos aus der Lösung entfernt und als Fe-Hg-Schicht an der Kathodenunterseite angereichert und mechanisch entfernt. Durch eine anschließende Destillation wurde alsdann das nnetallische Eisen vom Quecksilber getrennt.
• Durch beständigen. Zu- und Abfluß oder Elektrolyselösu;ng :sowie durch. beständige Entfernung der an Eisemnetäll angereicherten Kathodenunterschicht und Zufuhr von frischem Quecksilber kann die Elektrolyse kontinuierlich betrieben werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren, zur elektrolytischen Abscheidung und Gewinnung von Metallen der Eisengruppe .aus wäßrigen Lösungen mit Hilfeeiner Quecksilberkathode, dadurch gekennzeichnet, daß .das während der Elektrolyse abgeschiedene Eisenmetall durch unterhalb der Kathode angeordnete Magnete an .die Unterseite der Kathode gezogen und die an Eisenmetall angereicherte Kathodenunterschicht aus dem Elektrolyseraüm entfernt und aufgearbeitet wird.