DE88202C

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Publication number: DE88202C
Application number: DENDAT88202D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom i. Januar 1896 ab.

Durch das D. R. P. Nr. 64435, Kl. 40, vom 30. März 1892 ist ein Kreisprocefs für Gewinnung von Zink aus Erzen bekannt geworden, gekennzeichnet durch Anwendung von Magnesiumchlorid als Laugungsmittel und Elektrolyse der erhaltenen Magnesium-Zinksalzlösungen unter Wiedergewinnung des Laugungsmittels.

'Das nachstehende Verfahren ist ein ebenfalls einen Kreisprocefs vorstellendes Sulfatverfahren, durch welches aber die in der Praxis der Chloridlaugen-Elektrolyse auftretenden Fehlerquellen, wie Bildung unlöslicher Oxychloride, Auftreten von freiem Chlor, starke Zerstörung des Anodenmaterials, der Rührwerke und Unentbehrlichkeit der Diaphragmen, umgangen sind.

Den Gegenstand der vorliegenden, einen Kreisprocefs darstellenden Erfindung bildet ein Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von Zink aus Zinkerzen und zinkhaltigen Hüttenproducten, dadurch gekennzeichnet, dafs vorhandenes oder durch vorbereitende Behandlung (Erzröstung etc.) hergestelltes Zinkoxyd (Zn O) durch neutrales schwefelsaures Aluminium AL₁(S O₄J₃ -|- 18 H₂ O oder durch eine die wirksame Al₂ (S O_i)₃ - Gruppe enthaltende künstliche oder natürlich vorkommende Verbindung (z. B. Alaune etc.) in Lösung gebracht und aus dieser Lösung durch den elektrischen Strom ausgeschieden wird.

Durch die Anwendung von neutralem schwefelsauren Aluminium als Laugungsmittel resultirt bei der Lösung der oxydhaltigen Zinkerze ein wasserlösliches Gemenge von Zinksulfat mit basischem Aluminiumsulfat, welches bei der Elektrolyse mit unlöslichen Anoden in der Weise zersetzt wird, dafs sich an der Kathode Zink ausscheidet und an der Anode unter Sauerstoffentwickelung das basische Aluminiumsulfat wieder zu neutralem Aluminiumsulfat regenerirt wird, welches in ungestörtem Kreislauf wieder zu neuer Auslaugung von Zinkoxyd benutzt werden kann.

Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens wird in der Weise vorgegangen. dafs die zinkoxydhaltigen Erze oder zubereiteten zinkoxydhaltigen Hüttenproducte mit einer Lösung von neutralem Aluminiumsulfat, am besten einer solchen, die auf 1 1 100 bis 150 g Al₂ (SOJ₃+ 1SH₂O enthält, in der Wärme in Rührwerken gelaugt werden, wobei das Zinkoxyd im Sinne folgender Gleichungen in Lösung gehen kann:

ι. ZnO + AL, (S OJ₃

= AL₂ O (S OjI +ZnS O₄,

2.

2ZnO + Al₂ (S OJ_S
= (Al O)₂ SOi + 2 ZnS O₄.

Die auf diese Weise gewonnene Lösung von Zinksulfat und basischem Aluminiumsulfat gelangt nach . der Trennung der Lauge von den Erzrückständen und nach Beseitigung der verunreinigenden fremden Metalle durch bekannte Methoden in die Bäder und wird hier unter Anwendung unlöslicher Anoden bei Spannungen von ca. 3 Volt zersetzt.

Die elektrolytische Zerlegung der Lösung von Al₂ O (S OJ, + Zn S O₄

verläuft nun in der Weise, dafs sich an der Kathode reines Zink abscheidet, während an der Anode unter Sauerstoffentwickelung das wieder in den Kreisprocefs eintretende neutrale Aluminiumsulfat zurückgebildet wird nach

Zn S O₄ + Al₂ 0 (S OJ,
= Zn (Kathode) + Al₂ (S 0J_s + 0 (Anode).

Die technischen Vortheile des vorliegenden Verfahrens sind folgende:

Die Bäder werden nicht sauer, da an der unlöslichen Anode im Gegensatz zu der gewöhnlichen elektrolytischen Zersetzung von Zinksulfat freie Säure nicht entsteht. Daher . kann sich das an der Kathode niedergeschlagene Zink in der Lauge nicht lösen, wie bei Bädern, in denen Säure entwickelt wird; der Nutzeffect ist daher ein sehr hoher. Der Sauerstoff der Bäder, der an den Anoden auftritt, kann, da er nicht mit irgend welchem Kathodenwasserstoff verunreinigt ist, von den Bädern ab direct aufgefangen und technisch weiter verwerthet werden, desgleichen die Kohlensäure, welche sich bei Verarbeitung von Galmei während der Auflösung entwickelt. Auch wird die Anwendung eines Diaphragmas vermieden.

Das Verfahren stellt also einen Kreisprocefs dar, der ideal ist, da beim Passiren des Bades die Rückbildung des Lösungsmittels in einer für die Elektrolyse nicht störenden Form erfolgt und ein bei der Laugung verbleibender Ueberschufs desselben gleichfalls unschädlich ist. Es wandert also hier in einem für die Elektrolyse indifferenten Lösungsmittel das Zinkoxyd (Zn O) durch den Kreisprocefs von dem Erz nach dem Bad, in welchem es in Zink und Sauerstoff zerlegt wird.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren der elektrolytischen Gewinnung von Zink, gekennzeichnet durch die Anwendung von neutralem Aluminiumsulfat oder einer dieses enthaltenden Verbindung (z. B. Alaun) als Laugungsmittel, wobei eine Lösung von Zinksulfat und basischem Aluminiumsulfat entsteht, aus welcher durch die Elektrolyse das neutrale Sulfat zurückgebildet wird.