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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 40: Hüttenwesen.CLASS 40: Metallurgy.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 29. Oktober 1897 ab.Patented in the German Empire on October 29, 1897.

Gegenstand des vorliegenden Patentes bildet ein Verfahren zur Gewinnung von Phosphormetallen unter Zuhülfenahme des elektrischen Stromes.The subject of the present patent forms a process for the production of phosphorus metals with the aid of the electrical Current.

Wie bekannt, läfst sich durch Elektrolyse von Phosphaten Phosphor abscheiden (man vergleiche Comptes rend. 1861, Bd. 53, S. 728, auch das französische Patent Nr. 14173 von Joudrain & Co., Paris).As is known, phosphorus can be deposited by electrolysis of phosphates (man compare Comptes rend. 1861, vol. 53, p. 728, also French patent no. 14173 by Joudrain & Co., Paris).

Als Ausgangsproducte werden bei der vorliegenden Erfindung Phosphorsäure enthaltende concentrirte wässerige Lösungen — sei es nun, dafs sie die Phosphorsäure in freier Form oder als saure Salze enthalten — und die den gewünschten Legirungen entsprechenden Metalle, wie Kupfer, Zinn, Blei etc., benutzt.The starting products used in the present invention are those containing phosphoric acid concentrated aqueous solutions - be it that they take the phosphoric acid in free form or contain as acid salts - and the metals corresponding to the desired alloys, such as copper, tin, lead, etc., are used.

Diese oben erwähnten Lösungen werden mit Kohlenpulver gemischt, um Oxydationen der glühenden Metallelektroden zu verhindern, und in geeigneten Elektrolysirgefäfsen, beispielsweise Retorten, Gefäfsen aus Eisen oder anderen Metallen, Thon u. s. w., welche nicht unbedingt luftdicht abgeschlossen zu sein brauchen, der Elektrolyse unterworfen; denn gemachte Erfahrungen haben ja bewiesen, dafs concentrirte Phosphorsäuren besonders im erwärmten Zustande den elektrischen Strom relativ gut leiten, man mufs hier allerdings eine andere Jonenspaltung annehmen, wie in verdünnter, wässeriger Lösung.These above-mentioned solutions are mixed with powdered carbon in order to oxidize the To prevent glowing metal electrodes, and in suitable Elektrolysirgefäfsen, for example Retorts, vessels made of iron or other metals, clay, etc., which are not necessarily need to be hermetically sealed, subjected to electrolysis; because made Experience has shown that concentrated phosphoric acids especially when heated Condition conducts the electric current relatively well, but one must assume a different ion fission here, as in dilute, aqueous solution.

Zu diesem Zwecke tauchen zwei Elektroden, welche verschieden . grofs sein können und durch entsprechende Leitungen mit einer elektrischen Stromquelle verbunden sind, in die Lösung ein. Von diesen beiden Elektroden besteht die Anode aus Kohle, während die Kathode aus dem der gewünschten Phosphorlegirung entsprechenden Metall hergestellt ist, beispielsweise aus Kupfer, Zinn u. s. w.For this purpose, two electrodes are immersed, which are different. can be great and are connected by appropriate lines to an electrical power source into which Solution one. Of these two electrodes, the anode is made of carbon, while the Cathode is made of the metal corresponding to the desired phosphor alloy, for example made of copper, tin and so on.

Beide Elektroden können aber auch aus Metall gemacht werden, doch ist darauf zu sehen, dafs die Elektrode, welche sich mit dem Phosphor legiren soll, gegen die andere relativ sehr klein gewählt wird.Both electrodes can also be made of metal, but that is the way to go see that the electrode which is supposed to alloy itself with the phosphorus against the other is chosen to be relatively very small.

Die bei dem vor sich gehenden Procefs an den Polen sich abscheidenden Gase rufen eine locale . Erhitzung hervor, so dafs der in die Phosphorsäure etc. eintauchende Theil der Kathode, wie dies Versuche zeigten, sehr bald glühend und flüssig wird, da durch den Phosphorzusatz der Schmelzpunkt des Metalles bedeutend erniedrigt ist.The gases separating out at the poles during the process of proceeding call one out locale. Heating, so that the part immersed in the phosphoric acid, etc. The cathode, as experiments have shown, very soon becomes glowing and liquid because of the Addition of phosphorus significantly lowers the melting point of the metal.

Das abschmelzende Metall, welches mit dem Phosphor eine Verbindung eingegangen ist, tropft als Phosphormetalllegirung auf den Boden des Zersetzungsgefäfses und kann von dort auf geeignete Weise entfernt werden.The melting metal, which has combined with the phosphorus, drips as a phosphorus metal alloy onto the bottom of the decomposition vessel and can from be removed there in a suitable manner.

Durch Dazwischenschalten eines geeigneten Diaphragmas kann der Procefs noch besser vor sich gehen, doch ist ein solches nicht absolut erforderlich.The Procefs can do even better by inserting a suitable diaphragm in between going on, but it is not absolutely necessary.

Die auf diese Weise erhaltenen Legirungen sind stark phosphorhaltig, die Stärke und die Spannung des zur Verwendung gelangenden elektrischen Stromes ist keine bestimmt feststehende, sondern beide haben sich der Gröfse der Zersetzungsgefäfse, der Anordnung der Elektroden und der Zusammensetzung der Legirung anzupassen.The alloys obtained in this way contain a lot of phosphorus, the strength and the The voltage of the electrical current used is not a certain fixed, but both have the size of the decomposition vessels, the arrangement of the electrodes and the composition of the To adapt the alloy.

Erforderlich für die rationelle Durchführung des Verfahrens ist es natürlich, dafs sowohl die Stärke als auch die Spannung des elek-For the rational implementation of the process it is of course necessary that both the strength as well as the tension of the electrical

irischen Stromes so geregelt wird, dafs das beschriebene Verfahren ohne störende Einflüsse vor sich geht.Irish current is regulated in such a way that the process described without disturbing influences going on.

Da aber auch event, die Zersetzungsproducte des Wassers mit auftreten können, so kann man den Procefs in der Weise modificiren, dafs man der Phosphorsäure enthaltenden Lösung organische Substanzen beimengt, die bei ihrer Zersetzung oder Verbrennung einen oxydirenden Einflufs verhindern. Durch Zusatz dieser Substanzen wird auch die Leitfähigkeit beträchtlich erhöht. In dem Mafse nun, in dem die Phosphorlegirung erzeugt wird, Iä'fst man neue Lösung hinzulaufen bezw. die Metallelektrode tiefer in die Lösung eintauchen, bis sie schliefslich durch eine neue ersetzt wird. Auf diese Weise erreicht man die continuirliche Fortführung des Processes.But since the decomposition products of the water can also occur, so can the process is modified in such a way that the solution containing phosphoric acid is used organic substances are added which, when decomposed or burned, produce an oxidizing effect Prevent influence. The addition of these substances also increases the conductivity increased considerably. To the extent to which the phosphorus alloy is produced, it changes one new solution to run respectively. immerse the metal electrode deeper in the solution, until it is finally replaced by a new one. In this way the continuity is reached Continuation of the process.

Die zur Verwendung kommenden concentrirten Lösungen werden vortheilhaft erwärmt, doch ist dies nicht absolut nöthig. Der Vorgang ist der gleiche,'ob Gleichstrom oder oscillirender Strom angewendet wird, und zwar bildet sich bei letzterem das Phosphid immer an der kleineren Elektrode, die ja allein glühend wird.The concentrated solutions to be used are advantageously heated, but this is not absolutely necessary. The process is the same, whether direct current or an oscillating current is applied, and in the latter case the phosphide is formed always on the smaller electrode, which is glowing on its own.

An nachfolgendem, einem Versuch entnommenen Beispiel möge der Gang des Verfahrens nochmals erläutert werden.The course of the procedure may be illustrated in the following example, taken from an experiment will be explained again.

Es wird z. B. Phosphorsäure auf ca. 6o° B. concentrirt und nach dem Vermischen mit Kohlenpulver noch warm in das Elektrolysirgefäfs gefüllt. Sodann behandelt man die Säure mit einem elektrischen Strome von circa 60 Volt und 120 Ampere und taucht dabei die an der Spitze abschmelzende Metallelektrode, die z.B. aus Kupfer bestehen kann, von circa 40 mm Stärke immer mehr in die Säure ein, bis sie zum gröfsten Theil abgeschmolzen ist; alsdann ersetzt man sie durch eine neue Elektrode aus Metall und verfährt wie vorher. Gleichzeitig mufs man darauf achten, dafs immer entsprechende Mengen Säuren etc. dem Bade zugeführt werden.It is z. B. phosphoric acid concentrated to about 60 ° B. and after mixing with Charcoal powder filled into the electrolyser while it was still warm. Then you treat them Acid with an electrical current of about 60 volts and 120 amps and dips the Metal electrode melting at the tip, which can consist of copper, for example, of approx 40 mm thick into the acid more and more until it has for the most part melted off; then replace it with a new metal electrode and proceed as before. At the same time one must make sure that there is always appropriate amounts of acids etc. Bath can be supplied.

Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dafs diese beispielsweisen Angaben nur zur besseren Erklärung dienen und durchaus keine bindenden sein sollen.However, it is expressly pointed out that these exemplary details are only serve for a better explanation and should by no means be binding.

Claims

Patent claim:

A method for the electrolytic extraction of phosphorus metals, characterized in that that one is in a bath with phosphoric acid respectively. with concentrated solutions of acidic phosphoric acid Salt a carbon and alloy metal electrode or two Metal electrodes, of which the cathode is the smaller, can be immersed, with phosphorus forms, which "combines with the heated metal electrode to form a phosphor alloy, which melts.