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Verfahren zur elektrolytischen Reinigung von Nickel Bei der elektrolytischen
Reinigung von Nickel durch Auflösen einer u nreineft Nickelanode in einem Elektrolyt,
Reinigen des Elektrolyt und kathodisches Niederschlagen des Nickels aus dem gereinigten
Elektrolyt wird gewöhnlich ein Sulfatelektrolyt verwendet. Die wesentlichsten Verunreinigungen
sind Eisen, Arsen, Blei, Kupfer und Kobalt. Diese werden in einem Anodenteil des
Behälters gelöst, der durch ein Diaphragma, in der lZegel einen sogenannten Hybinettebeutel,
von dem Kathodenteil getrennt ist. Der Hybinettebeutel lwsteht atts einem Holzrahmen,
der mit Leinwand so ausgewogen bespannt ist, daß ein geringer hydrostatischer Druck
auf der Kathodenseite der Leinwa»d die Wanderung von Kupfer, Kobalt, Nickel, Eisen
und :ihnlichen Kationen aus dem unreinen 1?lektrolvt durch das Diaphragma in den
l@athodenteil der Zelle praktisch verhindert. Der unreine Elektrolyt wird beständig
abgezogen, gereinigt und als Katholyt in den Kathodenteil eingeführt, um daraus
reines Nickel niederzuschlagen. Bei der Reinigung wird zunächst Kupfer durch Zementation
mittels Beigabe von Nickel entfernt, worauf Eisen, Blei und Arsen ausgeschieden
werden. Bei der Elektrolyse ist die Wirksamkeit der Anode niedriger als die der
Kathode. Der unreine Anolyt hat einen pH-Wert, von 3,0 bis 3,2. Das ist zu wenig
für eine wirksame Eisenhydrolyse, und der pH-Wert wird bei der Kupferzementation
erhöht, indem ein Teil des zugesetzten Nickelpulvers zum Neutralisieren von Säure
dient. Nach der Entfernung von Eisen, Arsen und Blei kann Kobalt entfernt werden,
jedoch nur durch ein schwieriges und teueres Verfahren, das die Beigabe von Nickel
erfordert. Das Nickel wird im allgemeinen in der Form eines außerhalb des elektrolytischen
Prozesses
durch die Einwirkung eines starken Oxydationsmittels auf Nickelhydrat erzeugten
Oxyds oder Hydroxyds beigegeben und geht unter Ausfällen von Kobalt in Lösung.
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Es sind bereits viele Versuche unternommen worden, um einen schwefelsauren
Elektrolyt durch einen anderen Elektrolyt zu ersetzen. Auch die Verwendung einer
Mischung von Sulfaten und Chloriden wurde bereits vorgeschlagen. Keiner der Vorschläge
hat aber zu wirklichem Erfolg geführt.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Reinigung von Nickel
mit Beimengungen von Eisen, Kupfer und anderen Verunreinigungen durch die Verwendung
eines Elektrolyts verbessert werden kann, der Sulfationen als die hauptsächlichen
Anionen und daneben Chlorionen enthält. Gemäß der Erfindung wird das unreine Nickel
anodisch in einem solchen Elektrolyt gelöst; der dabei erhaltene unreine Elektrolyt
wird zunächst auf die Oxydation und Abscheidung von Eisen und dann auf .die Füllung
von Kupfer behandelt, und der so gereinigte Elektrolyt wird zum kathodischen Niederschlagen
von Nickel verwendet. Der Elektrolyt enthält vorzugsweise 71 bis 120 g Sulfationen
und 27 Abis 30 g Chlorionen je Liter. Es hat sich gezeigt, daß die Erfindung
neben sonstigen Vorteilen zu einem reineren Nickelniederschlag führt, der mit geringerem
Dampfverbrauch im Betrieb, niedrigerer Behälterspannung und höherer Anodenwirksamkeit
erhalten wird.
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Die Reihenfolge der Schritte bei der Reinigung ist nicht dieselbe
wie bei der Verwendung eines ausschließlich schwefelsauren Elektrolyts. Die Anodenwirksamkeit
sowie der pH-Wert des unreinen Elektrolyts sind höher, letzterer beträgt etwa PH
4,6. Bei diesem Wert kann Eisen auch in Gegenwart von Cupriionen gefällt werden.
Während der darauffolgenden Kupferzementation besteht nur ein geringer Säureüberschuß,
so daß auch nur weniger Nickelpulver zum Neutralisieren verbraucht wird. Das ist
ein sehr wesentlicher Vorteil.
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Wenn, wie es meist der Fall ist, das unreine Nickel auch Arsen und
Blei enthält, lassen sich diese zusammen mit dem Eisen durch Oxydieren des Eisens
mit sauerstoffhaltigem Gas und darauffolgendes Oxydieren des Arsens und Bleis durch
Chlorieren entfernen.
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Der Arbeitsvorgang ist in Fig. i der Zeichnung an Hand eines vereinfachten
Schemas des Arbeitsflusses dargestellt. Es werden dabei zwei Sätze von elektrolytischen
Zellen verwendet, einer mit löslichen und einer mit unlöslichen Anoden. Alle Zellen
sind von der üblichen Hybinetteart, so daß die löslichen unreinen Anoden bei der
Elektrolyse mehr oder weniger vollständig in dem Anolyt unter Verunreinigung desselben
gelöst werden. Der unreine Anolyt wird fortlaufend abgezogen und zunächst auf Eisen-,
dann auf Kupferabscheidung behandelt; der gereinigte Anolyt wird in die Kathodenteile
der Zellen zurückgeführt. In den Zellenteilen mit unlöslichen Anoden wird kein :Metall
an den Anoden gelöst, während an den zugehörigen Kathoden Nickel niedergeschlagen
wird. Jedoch werden an den Anoden Chlor- und Hydroxylionen als Gasgemisch frei,
und der Anolyt enthält freie Schwefelsäure und Chlor. Der Katholyt aller Zellenteile
wird abgezogen und in die Anodenteile eingeleitet. Da im Laufe der Kupferzementation
Nickel in das System eingeführt wird, würde sich der Nickelgehalt des Elektrolyts
im ganzen vermehren, wenn alle Zellen lösliche Anoden enthielten. Daher verwendet
man einige unlösliche Anoden, deren Zahl so gewählt ist, daß die Nickelkonzentration
des ganzen Elektrolyts konstant bleibt.
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Wie aus Fig. i zu ersehen. erhält man aus dein Behälter zum Ausfällen
von Eisen teilweise gereinigten Elektrolyt und Primäreisenschlamm. Dieser Schlamm
wird weiter zu Sekundärschlamm und einer Nickellösung verarbeitet, die wieder in
den Behälter zum Ausfällen des Eisens eingeleitet wird. Der Anolyt aus den Zellen
mit unlöslichen Anoden wird bei der Behandlung des Primärschlamms verwendet, während
Chlor aus diesen Zellen zur Erzeugung des Primärschlamms dient.
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Das im unreinen Elektrolyt vorhandene Kobalt kann während der Entfernung
von Eisen, Arsen und Blei gefällt werden, wenn die Arbeitsbedingungen entsprechend
eingestellt werden. Wenn der Elektrolyt beim Verlassen des Apparateteils, in dem
Eisen, Arsen und Blei entfernt werden, noch wesentliche Mengen Kobalt enthält, kann
dieses nach der Kupferzementation gefällt werden.
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Zur weiteren Klarstellung der Erfindung sei nachstehend beispielsweise
ein vollständiger Arbeitsvorgang an Hand des in Fig. 2 dargestellten Flußbildes
beschrieben.
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Das zu reinigende Nickel wird zu Anoden gegossen und kann z. B. 94
bis 96% Nickel, 2,5 bis 3,5% Kupfer, 0,7 bis 0,9% Kobalt, o,5 bis i,o % Eisen, 0,002
bis 0,004% Blei, 0,o5 bis 0,70/0 Arsen und o,5 bis o,80/, Schwefel enthalten. Diese
Anoden werden in die Anodenteile i dreier von fünf eine Batterie bildenden Diaphragmazellen
eingesetzt, deren Kathodenteile mit 31 bezeichnet sind. Die Anodenteile 2 der anderen
beiden Zellen sind mit unlöslichen Anoden ausgerüstet. Der ursprüngliche Elektrolyt
in allen Zellen ist ein Chlorid-Sulfat-Flüssigkeitsgemisch mit Nickel ........ 4o
bis 6o g/1 Natrium
....... 2o bis
30 g/1 Chlor
......... 27
bis
30 g/1 S04
............ 71 bis I20
g/1
H3 B O3 *11-- 15
bis 25 g/1 In diesem Elektrolyt soll das Nickel-Natrium-Verhältnis den Wert y 1.5
: i nicht unterschreiten. Die Elektrolyse wird bei einer Temperatur von 55 bis 6o°
C, vorzugsweise 57,5°C, ausgeführt, und der pH-Wert sowohl des Katholvts wie des
Anolyts in den Teilen i wird zwischen 4,0 und 5,0 gehalten, vorzugsweise bei 4,5.
In den Zellen 2 mit unlöslichen Anoden wird der pii-Wert zwischen 1,25 und 1,5,
vorzugsweise 4ei 1,4, gehalten. Die Stromdichte kann 20o -#\mp./m2 erreichen, also
er-
| lieblich >hehr, als bei schwefelsauren Elektrolyten |
| iil>licli. Es hat sich gezeigt, daß % 25 des Nickels |
| :in den Kathoden niedergeschlagen wird. Der un- |
| reine Anolvt aus den Teilen i enthält Nickel und |
| die unedlen .Metalle Kupfer, Kobalt, Eisen, Blei |
| und Arsen. Edelmetalle, wie Gold, Platin und an- |
| dere Metalle der Platingruppe, sowie Kupfer- und |
| Nickelsulfide aus den löslichen, unreinen Anoden |
| bleiben als Anodenschlamm zurück in Mengen, die |
| sich nach den voraufgehenden Arbeitsvorgängen |
| und der Herkunft des Nickels richten. Der unreine |
| \nolyt wird beständig aus den Teilen i abgezogen |
| und zu dem Behälter 3 geleitet, von dem er zu dem |
| Behälter zum Ausfällen des Eisens geführt wird. |
| 1-;er zum Behälter 3 geführte unreine Anolyt hat |
| einen pH-Wert von 4,6 und enthält o,25 bis 0,35 9/l |
| Kupfer. 0,07 bis o,io g/1 Eisen, 0,0002 bis |
| o.ooo4 g/( Blei, o,oo4 bis o,oo6 g/1 Arsen und 0,12 |
| llis o,15 g/1 Kobalt. Die Entfernung von Eisen, |
| Arsen und Blei beruht auf der Oxydation dieser |
| Metalle und ihrer Fällung als Oxyde oder Oxyd- |
| hydrate oder Hydroxyde oder als unlösliche Eisen- |
| und llleivcrbinduiigen des Arsens. Dieser Vorgang |
| wird iti vier in Reihe geschalteten Behältern 6, 7, |
| und o durchgeführt, wobei Luft durch ein Rohr |
| 28 in die Flüssigkeit der Behälter 6, 7 und 9 ge- |
| blasen wird. Die Wirkung besteht zunächst in |
| einer Oxydation des Kupfers aus dem Cupro- in |
| den Cuprizustand und in einer Oxydation des |
| 1?isens aus dein Ferro- in den Ferrizustand. In |
| _lnwesenheit von Cupriionen vollzieht sich diese |
| Reaktion schon 1>e1 Temperaturen von 38° C |
| schnell. |
| Die p11-Änderung während der Oxydation und |
| Fällung des Eisens ist gering. Anscheinend hängt |
| der Erfolg der Oxvdation und Fällung des Eisens |
| von dem Verhältnis des Cuprokupfers zum Gesamt- |
| eisetigellalt der Lösung ab. Unter normalen Ar- |
| beitsbedingutigen stellt sich dieses Verhältnis so |
| ein, daß der 1)i[-\Vert sich praktisch nicht ändert. |
| Unter diesen l)edingungen geht die Eisenoxy- |
| dation Lind llydrolyse rapide und bei niedrigen |
| "Temperaturen vor sich, ohne die Beigabe von Al- |
| kalien ztt fordern. Damit ist das Verfahren in |
| (lein ()xvdationsl@eliälter abgeschlossen. |
| Der Elektrolyt finit dem gefällten Ferrillydroxyd |
| wird darauf in dein Behälter 8 mit einem Oxy- |
| dationsinittel behandelt, das das Arsen vom drei- |
| iii den |
| Zustand und außerdem das |
| l,.isen votn zwei- in den vierwertigen Zustand über- |
| führt.- :11s Oxydationsmittel dient vorzugsweise |
| Chlor, das in dem Gas aus den Anodenteilen 2 ver- |
| fügbar ist und zum Beliiilter 8 geleitet wird. Durch |
| die Oxydation werden .=\rsen und Blei zusammen |
| mit dein Eisen gefällt. Die Oxydation von Eisen, |
| I@Ici 1111(l Arsen wird praktisch im Behälter 8 voll- |
| endet, der Oxydationsbehälter 9 soll nur die wirk- |
| lich vollstündige Durchführung der Reaktion |
| sichern. |
| l,Zc>llalt in dein unreinen Elektrolyt kann ge- |
| gcul>eneilftills gleichzeitig finit dein Arsen und Blei |
| entfernt werden. Dazu inuß der pn-Wert zwischen |
| 4.o find 5.o, vorzugsweise bei 4,5, gehalten und |
mehr Chlor zugesetzt werden, als es sonst der Fall ist. Dazu kann es notwendig werden,
Chlor aus einer Fremdzelle heranzuziehen. Zur pu-Regelung kann ein Alkali, vorzugsweise
Nickelkarbonat oder -hydroxyd, zugeführt werden. Etwas Kupfer kann sich bereits
in dem Behälter zum Ausfällen von Eisen niederschlagen, die Kupferhauptmasse bleibt
jedoch in Lösung.
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Der Niederschlag von oxydiertem Eisen, Blei und Arsen mit etwa gefälltem
Kobalt und Kupfer wird von der Flüssigkeit in einer Filterpresse 12 getrennt und
ergibt ein der Kürze halber als primärer Eisenschlamm bezeichnetes Produkt. Die
Behandlung dieses Erzeugnisses hängt von seinem Kobaltgehalt ab und wird unten beschrieben
werden. Der teilweise gereinigte Elekrolyt fließt in einen Behälter zum Auszementieren
von Kupfer, das sieben Zementations- und Aufnahmebehälter 13 bis 17, i9 und 20 sowie
ein Absetzgefäß 18, z. B. einen Dorrbehälter, umfaßt. Das Filtrat aus der Primärschlammtrennung
wird in den Zementationsbehälter 13 geleitet, der gleichzeitig die festen Stoffe
aus dem Absetz- oder Dorrbehälter i8 aufnimmt. Zur Zementation wird Nickelpulver
dem Behälter 15 in gewissen Zeitabständen und in solchen Mengen zugeführt, die hinreichen,
um den Kupfergehalt der Flüssigkeit im Absetztank unter 0,02 g/1 zu halten. Zementkupfer
mit geringem Nickelgehalt wird ebenfalls in den Behälter 15 geleitet. Das gefällte
Kupfer und der teilweise gereinigte Elektrolyt gehen dann zu den Behältern 16 und
17, um Zeit für die Reaktion zu gewinnen. Im Absetzgefäß werden die festen Stoffe
von der Flüssigkeit getrennt, die zu einem weiteren Behälter 19 fließt, in den frisches
reduziertes Nickelpulver gegeben wird. Die abgetrennten Feststoffe werden zum Behälter
13 zurückgeleitet und mischen sich mit frischem unreinem Elektrolyt, bevor sie den
ersten Behälter erreichen, in dem Nickelpulver zugesetzt wird. Zementkupfer wird
aus dein Behälter 14 entfernt.
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In dem Behälter i9 setzt eine weitere Zernentationsreaktion ein und
geht im Behälter 2o weiter. Der Abfluß aus diesem Behälter führt zu einer Filterpresse
22, in .der das Zementkupfer zusammen mit etwas Nickel von dein teilweise gereinigten
Elektrolyt getrennt wird. Die Feststoffe aus dieser Trennung, die einen erheblichen
Anteil Nickel ent-. halten, werden in den Behälter 15 geführt, so daß sie wieder
in das primäre Zeinentationssystem gelangen. Es empfiehlt sich, während der Auszementierung
des Kupfers die Temperatur des Elektrolyts hei etwa 57,5° C zu halten und den pH-Wert
von etwa 4,2 zu etwa 5,4 steigen zu lassen. Jedoch kann der Vorgang 'bei jeder Temperatur
zwischen 50 und 70° C und jedem pii zwischen 4,0 und 5,5 stattfinden.
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Der Elektrolyt aus der Filterpresse 22 kann Kobalt in solchen Mengen
enthalten, daß eine weitere Reinigung erforderlich wird. Sonst wird er durch ein
Rohr 32 zu den Kathodenteilen 31
geleitet. Wenn das Kobalt jedoch zuerst noch
aus dein Elektrolvt entfernt werden soll, wird dieser
zu einem -Behälter
28 geleitet, in den Chlor aus den Teilen 2 und Nickelkarbonat eingeführt werden,
worauf Kobalt als Oxyd oder Oxydhydrat bei einem pn von 4,5 bis 5,o ausfällt. Die
Suspension ,wird in einer Filterpresse 29 gepreßt und kann zu Kobalt aufgearbeitet
werden. Der ausgepreßte Elektrolyt fließt von der Presse 29 zum Rohr 32 weiter.
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Wiihrend der Auflösung der unreinen löslichen :'noden verbleiben die
Edelmetalle (Gold, Silber und die Metalle der Platingruppe) auf den sich auflösenden
Anoden als Anodenschlamm. Dieser Anodenschlamm wird von den Restteilen 66 der löslichen
Anoden in einem Behälter 67 abgewaschen, vorzugsweise mit unreinem Elektrolyt oder
Anolyt aus einem Rohr 68, und fließt in einen Schlammsumpf 69. Die Anodenschlainmsuspension
wird dann in einen Aufnahmebehälter 72 und schließlich in eine Filterpresse 74 überführt.
Der Flüssigkeitsanteil wird zum Sumpf 69 zurückgeleitet, der Feststoffanteil zu
einem -Aufnahmebehälter 77 geführt, wo er in Waschwasser bei einer Temperatur von
6o bis 70° C, vorzugsweise 65°C, suspendiert wird. 1`,r gewaschene Schlamm geht
dann zu einer' Waschfilterpresse 79 und wird gewaschen, bis der Chlorgehalt des
Abflußwassers von z. B. 5 g/1 auf etwa o,oo2 g/1 sinkt. Der gewaschene Schlamm enthält
o,i bis 0.2 % Restchlor. Der Waschvorgang ist zur wirksamen Gewinnung der Edelmetalle
im Anodenschlamm erforderlich, da bei Anwesenheit selbst kleiner Mengen Chlor ein
verhältnismäßig großer Teil der Edelmetalle bei den weiteren Stufen des Reinigungsvorganges
verlorengeht. Der gewaschene Filterkuchen wird unmittelbar in einen Calcinierofen
8o gebracht und geröstet, um den Schwefelgehalt auf etwa 0,2 % zu senken und Oxyde
der unedlen Metalle und einiger Platinmetalle zu erhalten. Das erhaltene Oxyd wird
mit einem entsprechenden Teil Koks in einen Elektroofen 82 gebracht, und das 'Metall
wird in Anodenformen 83 zu sekundären oder Edelmetallanoden vergossen, die geeigneter
Verwendung zugeführt werden können.
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Es ist erwünscht, sowohl das getrennt entfernte als auch das mit dem
Eisen, Arsen und Blei gefällte Kobalt wiederzugewinnen. Da erhebliche Mengen Nickel
mit dem Eisen, Arsen und Blei des Primärschlamms abgeschieden werden, ist es erwünscht,
diesen unabhängig von seinem Kobaltgehalt auf die Wiedergewinnung von Nickel weiterzubehandeln.
Das so gewonnene Nickel kann zur Elektroraffination wiederverwendet werden.
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Die Behandlung des Primäreisenschlamms hängt von seinem Kobaltgehalt
ab, insbesondere davon, ob dieser über oder unter 5 bis 6% liegt. Bei Übersteigen
dieser Grenze wird der Primärschlamm aus der Filterpresse 12 in einen Behälter 33
geleitet und in Wasser suspendiert. Schwefeldioxyd oder ein anderes geeignetes Reduziermittel
dient dann zur Reaktion allen -Nickels, Kobalts und Kupfers sowie von etwa 5 bis
io% des Eisens. ],)ei Verwendung von Schwefeldioxyd als Reduk-
| tionsmittel ist der Endpunkt der Reaktion er- |
| reicht, wenn der pii-Wert der Suspension auf 4,3 |
| bis 4,5 gesunken ist. Eine geeignete Säure, vor- |
| zugsweise Schwefelsäure, wird dann bis zur Ver- |
| ringerung des pH auf 1,5 bis 2,o beigegeben; bei |
| diesem Wert ist der Schlamm vollständig gelöst. |
| Während der Reaktion steigt die Temperatur in |
| dem Behälter 33 von etwa 27 auf 5o° C; äußere |
| Wärmezufuhr ist nicht erforderlich. Nach Voll- |
| endung der Reaktion sind die Kobalt- und Nickel- |
| verbindungen sowie ein Teil der Eisen- und |
| Kupferverbindungen des I'rimiii-schlamms redu- |
| ziert und in Lösung gebracht. Die Lösung fließt |
| zu einem Behälter 35, in dein weitere -Mengen Pri- |
| märschlamm zugesetzt werden. Der Primär- |
| schlamm hat eine oxydierende Wirkung auf Ferro- |
| und Cuproionen sowie eine säureneutralisierende |
| #,\'irkung, die durch clic folgenden Gleichungen |
| ausgedrückt werden kann: |
Fe S04+Co(OH)2---)-
Co S04+Fe(OH)2 Cu2S03+4Co(OH)3+5HIS04--> 2CUS04+4C0SO4+iiH,0.
| Die Reaktion ist vollendet, wenn der pU-Wert auf |
| 4,3 bis 4,5 gestiegen ist. Die Oxydation wird bei |
| 85° C durchgeführt. Bei entsprechender Über- |
| wachung 'kann man einerseits eine praktisch eisen- |
| freie Lösung von Kobalt, Nickel und Kupfer, an- |
| dererseits einen Sekundäreisenschlamin finit i bis |
| 2"/o Kobalt, 2 bis 4% Nickel, 5 bis 71)/o Kupfer |
| und 36 bis 40 % Eisen, 2,5 bis 3.5 % Arsen und |
| 0,2 bis 0,3% Blei gewinnen. Der sektiiidäre Eisen- |
| schlamm wird von der Flüssigkeit in einer Filter- |
| presse 38 getrennt und zu einem 1ieliälter -o mit |
| einer Temperatur von 55 bis 0,5-' C, vorzugsweise |
| 65° C, und einem pn von 4,5 bi: 5.5, vorzugsweise |
| 5,2, geleitet. In den Behälter 40 wird reduziertes |
| Nickelpulver eingebracht. Dabei scheidet das |
| Kupfer, das sich iin Pi-ini:ireisensclilamni befand |
| und in der Flüssigkeit als Kupfersulfat oder |
| -chlorid enthalten ist, als Zementhupfer aus. Die |
| Suspension mit dem Zementkupfer wird in eine |
| Filterpresse 43 geleitet und das Zementkupfer von |
| der Flüssigkeit getrennt, die Nickel und Kobalt |
| in der Form von löslichem Nickel und Kobaltsulfat |
| und/oder -chloriden enthält. Diese Lösung fließt |
| zu einem Behälter 45, in dein alkalisches Natrium- |
| hypochlorit zugesetzt wird, um da: Kobalt in Form |
| von Kobaltihydroxv(1 zti füllen. 1 )er Restkobalt- |
| gehalt der Lösung kann so auf 0,21111 verringert |
| werden. Zum Fällen des Kobalt: ist die Tempe- |
| ratur der Lösung auf 27 bis 50', vorzugsweise |
| 38°C, und ihr pH ini Bereich von 1,8 bis 2,4, vor- |
| zugsweise bei 2,3, zu halten. Das gefällte Kobalt |
| enthält 53 bis 55 % Kobalt und 2 bis 4 % Nickel |
| nach vorhergehender Trennung von der nickel- |
| haltigen Lösung. -.Man liißt die iin Rehälter 45 |
| gebildete Fällung sich setzen. zieht die Flüssigkeit |
| ab, wäscht den Niederschlag niit Wasser, suspen- |
| diert es erneut in Wasser und löst es wiederum |
| mit Schwefeldioxyd und Schwefelsäure. Durch |
| Überwachen des y Vorrangs ei-li:ilt inan eine |
| schwefeldioxvdfreie l_üaut<r v;,ii 2.o pii. die etwa |
30 g/1 Kobalt und i bis 2 g/1 Nickel enthält. Das Kobalt
wird durch alkalisches Natriumhypochlorit erneut gefällt, das' einen Niederschlag
mit 55 his 57% Kobalt und 0,4 bis o,6 % Nickel sowie eine Lösung mit etwa
0,2g/1 Kobalt und i g/1 Nickel ergibt. Man läßt die Fällung sich setzen,
zieht die Flüssigkeit ab, wäscht den Niederschlag durch doppeltes Dekantieren und
trennt es schließlich vom Waschwasser mittels einer Filterpresse 46. Die Elektrolytflüssigkeit
ist nach dem Entfernen von Kobalt eine Nickellösung mit nicht mehr als etwa 0,2g/1
Kobalt und wird nunmehr in einen Behälter 49 geleitet und mit Sodaasche behandelt,
um das Nickel als basisches Nickelcarbonat zu fällen. Die Suspension wird zu einer
Filterpresse 51 geleitet und das Nickelcarbonat getrennt. Der Niederschlag wird
gewaschen, mit Wasser in einem Behälter 52 emulgiert und in den Oxydationsbehälter
8 gebracht, um die Kobaltfällung zu unterstützen.
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`Fenn der Primäreisenschlamm weniger als etwa 5 bis 6% Kobalt enthält,
wird er nicht zum Behälter 33, sondern zum Behälter 56 geleitet. Hier wird Anodenschlammwaschwasser
mit 3 bis 5 g/1 Chloridionen aus der Filterpresse 79 beigegeben; das auch schon
in die Rohrleitung 55 eingeleitet werden kann, durch die der Primäreisenschlamm
zum Behälter 56 gelangt. Die Suspension des Behälters 56 fließt darauf zum Behälter
6o, wo sie auf eine Temperatur von 77 bis 82° C bei 2,o bis 3.5 pii gebracht
wird. In den Behälter 6o gelangt ferner Anolyt von den Anodenteilen der Elektroraffinierzellen
mit unlöslichen Anoden. Der Anolyt hat dabei 1,3 bis 1,5 pii und enthält 4 bis 6g/1
Schwefelsäure und 0,2 bis 0,4g/1 molekulares Chlor. Unter diesen Bedingungen geht
der Hauptteil des Nickels im Primäreisenschlamm mit etwas Aren, Blei, Eisen und
Kupfer in Lösung. Die Suspension wird zu einer Filterpresse 64 geführt, in der die
Feststoffe von der Flüssigkeit getrennt werden. Die Flüssigkeit, die Nickel, Kupfer,
Eisen, Arsen und Blei enthält, wird zum Behälter 3 geleitet und mit dem unreinen
Anolyt gemischt. Die festen Stoffe aus der Filterpresse 64 werden zu einer Kupferraffinerie
zur Trennung des Kupfers und Nickels vom Eisen gesandt. Der sekundäre Schlamm enthält
43 bis 45 % Eisen, 3 bis 4 0/0 Nickel und 2 bis 3 % Kupfer, 1,5 bis 2,0 % Arsen
und 0,1 bis 0,2% Blei.
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Der Nickelniederschlag aus dem gereinigten Elektrolyt neigt, im Gegensatz
zu dem aus einem ausschließlich schwefelsauren Elekrolyt mit Stromdichten über 12o
Ainp./m-* gewonnenen, nicht zur Bildung großer Warzen. Infolgedessen können mit
dem Sulfatcliloridelektrolyt weichöhere Stromdichten verwendet werden, was den Durchsatz
größerer Elektrolytmengen und die Erzeugung größerer Mengen hlektrolytnickel ermöglicht.
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Im Aussehen ist das Elektrolytnickel aus dem Sulfatchloridelektrolyt
etwas dunkler und besitzt nicht ganz den metallischen Glanz des Nickels aus der
Sulfatproduktion. Die Kornstruktur ist gröber. In der Reinheit ist das Sulfatchloridelektrolytnickel
dem Sulfatelektrolytnickel überlegen.