NO752548L - - Google Patents

Info

Publication number
NO752548L
NO752548L NO752548A NO752548A NO752548L NO 752548 L NO752548 L NO 752548L NO 752548 A NO752548 A NO 752548A NO 752548 A NO752548 A NO 752548A NO 752548 L NO752548 L NO 752548L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
cathode
cobalt
anode
metal
cell
Prior art date
Application number
NO752548A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
R Griffiths
R D Macpherson
Original Assignee
Parel Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Parel Sa filed Critical Parel Sa
Publication of NO752548L publication Critical patent/NO752548L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese
    • C25C1/08Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese of nickel or cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/002Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells of cells comprising at least an electrode made of particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

FREMGANGSMÅTE VED ELEKTROLYTISK UTFELLING.PROCEDURE BY ELECTROLYTIC PREPOSITION.

Denne oppfinnelsen vedrorer elektrolytisk utfelling av metaller og mer spesielt, men ikke utelukkende gjelder den elektrolytisk utvinning av kobber og nikkel. This invention relates to the electrolytic precipitation of metals and more particularly, but not exclusively, to the electrolytic extraction of copper and nickel.

Det meste elektrolytisk-utvunne kobolt fremstilles i oyeblikket i Zaire og Zambia fra blandet kobberkobolt-sulfid eller oksydårer. I tilfellet av sulfidårer er den vanlige praksis å "sulfat"-roste åren forut for lesking, mens i tilfellet av oksydårer kan åren leskes direkte i en syrelosning. En leske-losning som inneholder kobber, kobolt og sulfationer blir så separert fra leskepulpen ved normale fast/flytende separasjons-teknikker. Leskeresten vaskes for den kastes. Etter klarifisering av leskelosningen, fjernes kobber fra leskelosningen ved elektrolytisk utvinning. Leskelosningen kan så underkas-tes et "partielt jernutf ellings-og vasknings "-trinn forut for klarifiseringen og kobber-elektroutvinningen. Hvor det er syremangel i leskevæsken, f.eks. når oksydåren er blitt les-ket , kan en del av den brukte elektrolytten fra kobber-elektro-utvinningsoperasjonen tilbakefores til leskevæsken. Det ovrige av den brukte elektrolytt (som inneholder kobolt, men bare en lav kobberkonsentrasjon) blir så renset for fjerning av urenheter slik som jern, kobber og noen ganger sink for fullstendig utfelling eller krystallisasjon av kobolt ut fra losningen. Det faste kobolt som oppnås slik adskilles fra den forblivende losningen kalt luten som så kastes. I en prosess blir det faste koboltet vasket og så gjenopplost i brukt elektrolytt fra et påfolgende, kobolt-elektroutvinnings-trinn. Den koboltrike losningen fra dette kobolt-gjenopplos-ningstrinnet fores så, vanligvis etter klarifisering, til kobolt-elektroutvinningstrinnet,hvori kobolt blir elektrolytisk utfelt. i noen tilfeller innbefattes ytterligere rense- trinn for kobolt-elektroutvinningstrinnet. I en annen fremgangsmåte blir det faste kobolt bare delvis gjenopplost i gjen-opplosningstrinnet, og den resulterende pulp som inneholder opplost kobolt og uopploste koboltfaststoffer blir elektrolytisk utvunnet i luftomrorte celler- dette gjbres slik at mens en syre dannes under elektroutvinningen, blir den forbrukt av det faste uopploste kobolt i pulpen. Elektrolyttens tem-peratur under elektroutvinningen av kobolt har en betraktelig innflytelse på kobolt-elektroutvinningsprosessen, særlig på katodepotensialet og den indre spenningen og hydrogeninnhdldet av koboltavsetningen. Den vanlige praksis er å utfore kobolt-elektroutvinningstrinnet ved elektrolyttemperatur tilnærmet 60°C. Most electrolytically mined cobalt is currently produced in Zaire and Zambia from mixed copper cobalt sulphide or oxide veins. In the case of sulphide veins, the usual practice is to "sulphate" the vein prior to leaching, while in the case of oxide veins, the vein may be leached directly in an acid solution. A liquor solution containing copper, cobalt and sulphate ions is then separated from the liquor pulp by normal solid/liquid separation techniques. The remaining liquor is washed before it is thrown away. After clarification of the leach solution, copper is removed from the leach solution by electrolytic extraction. The liquor solution can then be subjected to a "partial iron precipitation and washing" step prior to the clarification and copper electro-extraction. Where there is a lack of acid in the liquor, e.g. when the oxide vein has been leached, part of the used electrolyte from the copper electro-extraction operation can be fed back into the leach liquid. The remainder of the spent electrolyte (containing cobalt but only a low concentration of copper) is then purified to remove impurities such as iron, copper and sometimes zinc for complete precipitation or crystallization of cobalt from the solution. The solid cobalt thus obtained is separated from the remaining solution called the lye, which is then discarded. In one process, the solid cobalt is washed and then redissolved in spent electrolyte from a subsequent cobalt electrorecovery step. The cobalt-rich solution from this cobalt redissolution step is then fed, usually after clarification, to the cobalt electrorecovery step, in which cobalt is electrolytically precipitated. in some cases additional purification steps are included for the cobalt electro-extraction step. In another method, the solid cobalt is only partially redissolved in the redissolution step, and the resulting pulp containing dissolved cobalt and undissolved cobalt solids is electrolytically recovered in air-stirred cells - this is done so that while an acid is formed during the electrorecovery, it is consumed by the solid undissolved cobalt in the pulp. The temperature of the electrolyte during the electroextraction of cobalt has a considerable influence on the cobalt electroextraction process, in particular on the cathode potential and the internal voltage and the hydrogen content of the cobalt deposit. The usual practice is to carry out the cobalt electrorecovery step at an electrolyte temperature of approximately 60°C.

\fed konvensjonell kobolt-elektroutvinningspraksis blir kobolt vanligvis avsatt på rustfritt stål-"blank"-katoder. Etter at avsetningen har vokst til en akseptabel tykkelse rives den av fra disse blanker. Å fjerne denne avsetningen fra blankene kan være en brysom prosess fordi koboltmetallet i noen tilfeller henger sterkt ved de rustfrie stålblankene. Fjerning av kobolt fra rustfrie stålblanker utfores vanligvis ma-nuelt ved å bruke hammere eller meisler. I prosessen blir ofte blankene selv odelagt og eventuell erstatning av disse blankene er kostbar. Stykkene av koboltmetall som har blitt fjernet fra blankene blir så redusert i storrelse ved knusing eller ved andre egnede anordninger og blir så, for koboltmetallet blir markedsfort, vanligvis vakuum-avgasset for fjerning av innesluttet hydrogen. In conventional cobalt electrorecovery practice, cobalt is usually deposited on stainless steel "blank" cathodes. After the deposit has grown to an acceptable thickness, it is torn off from these blanks. Removing this deposit from the blanks can be a tedious process because the cobalt metal in some cases clings strongly to the stainless steel blanks. Removal of cobalt from stainless steel blanks is usually done manually using hammers or chisels. In the process, the blanks themselves are often destroyed and any replacement of these blanks is expensive. The pieces of cobalt metal which have been removed from the blanks are then reduced in size by crushing or by other suitable means and then, for the cobalt metal becomes marketable, usually vacuum degassed to remove entrapped hydrogen.

Da det elektroutvunne kobolt må være av akseptabel renhet,As the electromined cobalt must be of acceptable purity,

og hvis blyanoder brukes er ofte blyinnholdet i koboltet ut-tillatelig hoyt, brukes vanligvis koboltsilicium-manganlege-ringsanoder. Disse anodene er kostbare og utsatt for brekkasje p.g.a. sin spro natur. Omkostningene for disse legeringsanodene er en betraktelig del av de totale omkostninger for konvensjonelle elektroutvinningsprosesser. and if lead anodes are used, the lead content in the cobalt is often impermissibly high, cobalt silicon-manganese alloy anodes are usually used. These anodes are expensive and prone to breakage due to its quirky nature. The cost of these alloy anodes is a considerable part of the total cost of conventional electrorecovery processes.

De relative posisjonene for kobolt og hydrogen i de elektrokjemiske seriene kan resultere i samtidig utskillelse av disse elementene. Dette er betydelig inter alia fordi det kan være en skadelig effekt på kvaliteten og fysiske egenskaper av det elektrolytiske avsatte metallet. Til felles med^, andre elektroutvinningsprosesser hvor kobolt blir elektroutvunnet, The relative positions of cobalt and hydrogen in the electrochemical series can result in simultaneous excretion of these elements. This is significant inter alia because it can have a detrimental effect on the quality and physical properties of the electrolytically deposited metal. In common with^, other electroextraction processes where cobalt is electroextracted,

er det onskelig å oppnå en hoy stromvirkning, så vel som å pro-dusere en koboltavsetning med aksepterbare fysikalske og,kje-miske egenskaper. Uheldigvis bidrar ikke betingelsene, som trengs i kjente prosesser beskrevet ovenfor for avsetning av kobolt ved hoy stromef f ekti vitet, til å frembringe en koboltavsetning som har akseptable fysikalske egenskaper. Når det derfor opereres med en konvensjonell celle ved en pH over 2,5 og ved rundt 60°C, er det.sannsynlig at den indre spenningen innen avsetningen vil bli hoy og selve avsetningen er ofte spro. Den indre spenningen er faktisk noen ganger så hoy at avsetningen tenderer til å skalle av fra "blank"-katoden, it is desirable to achieve a high current effect, as well as to produce a cobalt deposit with acceptable physical and chemical properties. Unfortunately, the conditions, which are needed in known processes described above for the deposition of cobalt at high current efficiency, do not contribute to producing a cobalt deposit that has acceptable physical properties. When a conventional cell is therefore operated at a pH above 2.5 and at around 60°C, it is likely that the internal tension within the deposit will become high and the deposit itself is often brittle. Indeed, the internal voltage is sometimes so high that the deposit tends to peel off from the "blank" cathode,

og dette kan forårsake kortslutning mellom katoden og anoden. For på en plan katode å frembringe en avsetning som har akseptable fysiske egenskaper burde elektrolysen utfores ved pH-nivåer lavere enn pH 2,0 og ved rundt 60°C. Ved konvensjonell kobolt-elektroutvinningspraksis er syrekonseirtrasjonen i celle-elektrolytten så hoy som 15 gpl svovelsyre og stromef f ekti vi teten kan være bare rundt 80%. Ettersom surheten av elektrolytten videre oker avtar stromeffektiviteten p.g.a. hyd-rogenutvikling ved katoden,og derfor blir surheten av elektrolytten ifolge konvensjonell praksis vanligvis begrenset innen området 8 til 15 gpl svovelsyre. Dette begrenser sin tur meng-den kobolt som kan avsettes pr. enhets volum koboltkotalytt. Således er koboltutskillelsen pr. enhets volum katolytt bare rundt 7 gpl fra en losning som inneholder rundt 40 gpl kobolt. and this can cause a short circuit between the cathode and the anode. In order to produce on a planar cathode a deposit having acceptable physical properties, the electrolysis should be carried out at pH levels lower than pH 2.0 and at around 60°C. In conventional cobalt electromining practice, the acid concentration in the cell electrolyte is as high as 15 gpl of sulfuric acid and the current efficiency can be only around 80%. As the acidity of the electrolyte further increases, the current efficiency decreases due to hydrogen evolution at the cathode, and therefore the acidity of the electrolyte according to conventional practice is usually limited within the range of 8 to 15 gpl of sulfuric acid. This in turn limits the amount of cobalt that can be deposited per unit volume of cobalt cobalt. Thus, the cobalt excretion per unit volume of catholyte only about 7 gpl from a solution containing about 40 gpl cobalt.

Den maksimale praktiske katodestromtetthet for elektroutvin-. ning av kobolt begrenses av diffusjonshastigheten for kobolt-ioner fra elektrolyttens bulk til katodeoverflaten, og i praksis med de ovenfor beskrevne kjente prosesser betyr dette at strøm-tettheten er begrenset til tilnærmet 400 A/m^ og den er noen ganger så lav som 300 A/m 2.. The maximum practical cathode current density for electroreduction. ing of cobalt is limited by the rate of diffusion of cobalt ions from the bulk of the electrolyte to the cathode surface, and in practice with the known processes described above this means that the current density is limited to approximately 400 A/m^ and it is sometimes as low as 300 A /m 2..

Mange av ulempene ved de ovenfor beskrevne kobolt-elektrput-vinningsprosessene finnes også i prosesser for elektroutvinning av slike metaller som nikkel og sink. Many of the disadvantages of the cobalt electrowinning processes described above are also found in processes for the electrowinning of such metals as nickel and zinc.

Ifolge det forste aspektet ved foreliggende oppfinnelse til-veiebringes det en elektrolytisk prosess for elektroutfelling av et metall fra en vandig losning av et salt av nevnte metall, hvor prosessen består av trinnene å anbringe mellom anoden og katoden i en elektrokjemisk celle en separator som innbefatter en anionebytter-membran som hovedsakelig er ugjennomtrengelig for kationer, slik at det dannes separate anode- og katodeav-delinger innen nevnte celle, hvorved det innen nevnte katodedel etableres en adskilt katode, nevnte vandige losning strommer According to the first aspect of the present invention, an electrolytic process for the electrodeposition of a metal from an aqueous solution of a salt of said metal is provided, where the process consists of the steps of placing between the anode and the cathode in an electrochemical cell a separator which includes a anion exchange membrane which is mainly impermeable to cations, so that separate anode and cathode sections are formed within said cell, whereby a separate cathode is established within said cathode section, said aqueous solution flows

inn i nevnte katodedel, det pålegges en potensialforskjell over anoden og katoden for denne cellen som er tilstrekkelig å elektrolytisk avsette metall fra denne vandige losningen av et salt av dette metallet på den adskilte katoden og tillater passasje av anioner gjennom nevnte anionebytter-membran. into said cathode part, a potential difference is imposed across the anode and cathode of this cell which is sufficient to electrolytically deposit metal from this aqueous solution of a salt of this metal onto the separated cathode and allow the passage of anions through said anion exchange membrane.

Ifolge et annet aspekt ved den foreliggende oppfinnelse erAccording to another aspect of the present invention is

det fremskaffet en elektrokjemisk celle som er egnet for bruk ved elektrolytisk avsetning av metall fra en vandig losning av et salt av dette metallet, hvori cellen er utstyrt med en separator som er anbrakt mellom katoden og anoden i den elektrokjemiske cellen, slik at det dannes separate anode- og katode-avdelinger innen denne cellen og som innbefatter en anionebytter-membran og hvori katodeavdelingen inneholder en adskilt katode. provided an electrochemical cell suitable for use in the electrolytic deposition of metal from an aqueous solution of a salt of that metal, wherein the cell is provided with a separator placed between the cathode and the anode of the electrochemical cell so as to form separate anode and cathode compartments within this cell and including an anion exchange membrane and wherein the cathode compartment contains a separate cathode.

Anionebytter-membranen kan bestå av ethvert material som er anionegjennomtrengelig, men som er ugjennomtrengelig for kation. Membraner som har blitt brukt i prosessen og elektrokjemisk celle ved oppfinnelsen og som har blitt funnet å gi tilfredstil-lende resultater er en anionebytter -membran fremstilt av Asahi Glass Co. Ltd. i Japan og betegnes av dem som AMV anionebytter-membran, og anionébytoer-membraner fremstilt avIonac Chemical Co. betegnes av dem som Ma 3148 og MA 34 75 anionebytter-membraner. The anion exchange membrane may consist of any material which is anion permeable but cation impermeable. Membranes which have been used in the process and electrochemical cell of the invention and which have been found to give satisfactory results are an anion exchange membrane manufactured by Asahi Glass Co. Ltd. in Japan and designated by them as AMV anion exchange membrane, and anion exchange membranes manufactured by Ionac Chemical Co. referred to by them as Ma 3148 and MA 34 75 anion exchange membranes.

Den adskilte katoden kan f.eks. være av den type som fremlegges i britisk patent nr. 1.194.181, men fortrinnsvis av den typen som fremlegges i belgisk patent nr. 818.453. The separated cathode can e.g. be of the type disclosed in British Patent No. 1,194,181, but preferably of the type disclosed in Belgian Patent No. 818,453.

Den foreliggende oppfinnelse har særlig anvendelse ved elektrolytisk utvinning av kobolt fra elektrolytter som inneholder sulfationer eller kloridioner eller blanding av disse to typer av ioner og vil videre beskrives ved referanse til elektrolytisk utvinning av kobolt fra en kobolt-sulfatelektrolytt. The present invention has particular application in the electrolytic extraction of cobalt from electrolytes containing sulfate ions or chloride ions or a mixture of these two types of ions and will further be described with reference to the electrolytic extraction of cobalt from a cobalt sulfate electrolyte.

For dette formål ble katode- og anodedelene av en elektrokjemisk celle, ifolge oppfinnelsen adskilt ved en anionebytter-membran og adskilte katolytt-og anolytt-elektrolytter ble fort gjennom de respektive katode og anodedeler. Under elektrolysen ble kobolt avsatt på katoden som var en adskilt elektrode av typen fremlagt i f.eks. belgisk patent nr. 818.453, og sulfationene vandret gjennom anionebytter-membranen til anodedelen. Siden den hovedsakelige delen av sulfationene oppstått i katodedelen som kobolt ble avsatt, ble fjernet fra katodedelen gjennom anionebytter-membranen, ble meget mindre syre holdt tilbake innen katodedelen og det var derfor mulig å elektrolytisk ut-vinne mer metallisk kobolt pr. volumenhet-katolytt under opp-rettholdelse av en hoy stromeffektivitet, enn det ellers kunne oppnås i konvensjonelle kobolt-elektrolytiske utvinhingsceller. For this purpose, the cathode and anode parts of an electrochemical cell, according to the invention, were separated by an anion exchange membrane and separated catholyte and anolyte electrolytes passed through the respective cathode and anode parts. During the electrolysis, cobalt was deposited on the cathode, which was a separate electrode of the type presented in e.g. Belgian Patent No. 818,453, and the sulfate ions migrated through the anion exchange membrane to the anode part. Since the main part of the sulfate ions formed in the cathode part where cobalt was deposited was removed from the cathode part through the anion exchange membrane, much less acid was retained within the cathode part and it was therefore possible to electrolytically extract more metallic cobalt per unit volume of catholyte while maintaining a high current efficiency than could otherwise be achieved in conventional cobalt electrolytic recovery cells.

Ved hvilken som helst gitt koboltkonsentrasjon i katolytten og ved hvilken som helst katodestromtetthet ble pH i katodedelen funnet å være avhengig 'av konsentrasjonen av hydrogenioner i anodedelen. Ved å velge en viss hydrogenion-konsentrasjon i anolytten og ved å opprettholde denne konsentrasjonen ved å tappe syre fra anolytten og erstatte denne syren med vann, er det mulig å operere katodereaksjonen i et foretrukket pH område. Etter som kobolt avsettes fra katolytten faller dets konsentrasjon i katolytten, og i noen tilfeller kan et aksep-tabelt pH område for denne avsetningen opprettholdes ved å holde syrekonsentrasjonen i anolytten på en forutbestemt fik-sert konsentrasjon. At any given cobalt concentration in the catholyte and at any cathode current density, the pH in the cathode section was found to be dependent on the concentration of hydrogen ions in the anode section. By choosing a certain hydrogen ion concentration in the anolyte and by maintaining this concentration by draining acid from the anolyte and replacing this acid with water, it is possible to operate the cathode reaction in a preferred pH range. As cobalt is deposited from the catholyte, its concentration in the catholyte falls, and in some cases an acceptable pH range for this deposition can be maintained by keeping the acid concentration in the anolyte at a predetermined fixed concentration.

Det faktum at anolytten adskilles fra katolytten betyr at alternative anodematerialer kan brukes fremfor de dyre Co-Si-Mn legeringsanodene. En dimensjonal stabil anode slik som en bestående av titanfolie belagt med platina foretrekkes brukt, særlig når hoye strømtettheter brukes. The fact that the anolyte is separated from the catholyte means that alternative anode materials can be used rather than the expensive Co-Si-Mn alloy anodes. A dimensionally stable anode such as one consisting of titanium foil coated with platinum is preferably used, especially when high current densities are used.

Når kobolt avsettes på de for en stor del kuleformige partiklene av en adskilt katode^ er den motsatte virkningen av hoyere spente avsetninger eller spro avsetninger ikke så markert. Dette betyr at når en adskilt elektrode brukes som katode, When cobalt is deposited on the largely spherical particles of a separate cathode^ the opposite effect of higher voltage deposits or spur deposits is not so marked. This means that when a separate electrode is used as the cathode,

kan et bredere pH område i katolytten tolereres. For kobolt vil katolytten pH generelt variere fra 1,2-2,50. En videre fordel ved å bruke en adskilt katode er at en stor katodeover-flate inneholdes i et lite cellevolum,og det derfor kan brukes hoye strømtettheter med hensyn til aktiv membranflate eller med hensyn til cellevolumet. Således er det mulig å arbeide med strømtettheter på opptil 10 000 A/m 2med hensyn til den aktive membranflaten, skjont den optimale strømtettheten gene-reit vil ligge i området 1500-5000 A/m 2. Til slutt krever storrelsen og formen av produktet fra en adskilt katode, ingen videre reduksjon i storrelsen siden det allerede er av en passelig storrelse for markedsføring. can a wider pH range in the catholyte be tolerated. For cobalt, the catholyte pH will generally vary from 1.2-2.50. A further advantage of using a separate cathode is that a large cathode surface is contained in a small cell volume, and therefore high current densities can be used with respect to active membrane surface or with respect to cell volume. Thus, it is possible to work with current densities of up to 10,000 A/m 2 with regard to the active membrane surface, although the optimal current density will generally lie in the range 1500-5000 A/m 2. Finally, the size and shape of the product require a separate cathode, no further reduction in size as it is already of a suitable size for marketing.

For en bedre forståelse av oppfinnelsen og å klarere vi se hvor-dan denne kan virkeliggjøres, skal det nå henvises til gjennom et eksempel i vedlagte tegninger hvori: Figur 1 viser en vertikal seksjon av en elektrokjemisk celle ifolge oppfinnelsen. Figur 1 viser en elektrisk celle som har en katodedel 30 til-støtende til en anodedel 32 hvori er anbrakt en separator 33 som omfatter en AMV anionebytter-membran fremstilt av Asahi Glass Company. Innen katodedelen er en strømfører 34 og et bed 36 av kobberpartikler som utgjor en adskilt katode som var av typen fremlagt i belgisk patent nr. 818.453. Innen anodedelen er en anode 38 dannet av et folie titan, hvorav en del er belagt med platina 39. Et anolytt-inntak 40, et ano- *lytt-uttak 42, et katolytt-inntak 44 og et katolytt-uttak 46 anbringes også. Anolyttsammensetningen kontrolleres ved anolytt-tapping 48 og et vanninntak 50. Energi forsynes av en D.C. rektifiserer 52. For a better understanding of the invention and to see more clearly how this can be realized, reference must now be made to an example in the attached drawings in which: Figure 1 shows a vertical section of an electrochemical cell according to the invention. Figure 1 shows an electric cell which has a cathode part 30 adjacent to an anode part 32 in which is placed a separator 33 comprising an AMV anion exchange membrane manufactured by Asahi Glass Company. Within the cathode portion is a current conductor 34 and a bed 36 of copper particles forming a separate cathode which was of the type disclosed in Belgian Patent No. 818,453. Within the anode part, an anode 38 is formed from a titanium foil, part of which is coated with platinum 39. An anolyte intake 40, an ano- *listen outlet 42, a catholyte inlet 44 and a catholyte outlet 46 are also placed. The anolyte composition is controlled by anolyte tapping 48 and a water intake 50. Energy is supplied by a D.C. rectifies 52.

Under operasjon fores én katolyttstrom gjennom katodedelen av cellen,og en anolytt av forskjellig sammensetning passeres gjennom anodedelen. En potensialforskjell pålegges over cel-lens elektroder, og dette muliggjør elektrolytisk avsetning av metall på katoden og passasje av anioner gjennom den ahione- During operation, one catholyte stream is fed through the cathode part of the cell, and an anolyte of different composition is passed through the anode part. A potential difference is imposed across the cell's electrodes, and this enables the electrolytic deposition of metal on the cathode and the passage of anions through the anionic

gjennomtrengelige membranen.permeable membrane.

Den elektrolytiske prosessen i oppfinnelsen illustreres ved folgende eksempler. The electrolytic process in the invention is illustrated by the following examples.

Eksempel 1Example 1

Fire satser med bruk av cellen vist i figur 1 ble utfort ved en strom på rundt 30 ampere (ekvivalent til en stromtetthet med hensyn til membranens aktive flate på rundt 3000 A/m ). 15 Four batches using the cell shown in figure 1 were carried out at a current of around 30 amperes (equivalent to a current density with respect to the active surface of the membrane of around 3000 A/m). 15

t liter katolytt ble laget fra en teknisk kvalitet CoSO^.Vl^O krystaller og losningen ble surgjort med H2S0^. 8 liter anolytt (100 g/l H2S04) ble fremstilt. t liter of catholyte was made from a technical grade CoSO^.Vl^O crystals and the solution was acidified with H2S0^. 8 liters of anolyte (100 g/l H 2 SO 4 ) were prepared.

De to losningene ble fort gjennom de respektive deler av cellen, mens en potensialforskjell ble pålagt over elektrodene. Elektrolytisk avsetning av kobolt på kobberpartiklene av elek-troden fant sted og partiklene var av storrelsesområde fra 4 20-1400 pm. The two solutions were quickly passed through the respective parts of the cell, while a potential difference was imposed across the electrodes. Electrolytic deposition of cobalt on the copper particles of the electrode took place and the particles ranged in size from 4 20-1400 pm.

Mens eksperimentet pågikk forble spenningen temmelig konstant på 4,50 volt, mens pH i katolytten konstant var 1,7. For-lopet av de fire satsene vises i tabellene I-IV nedenunder. While the experiment was going on, the voltage remained fairly constant at 4.50 volts, while the pH of the catholyte was a constant 1.7. The progress of the four rates is shown in tables I-IV below.

Eksempel II Example II

Et lignende eksperiment til det beskrevet i eksempel I ble foretatt, men ved en hoyere katolytt pH, eksempelvis pH3. I dette tilfellet ble sammensetningen av anolytten holdt på 30 g/l H2S0^. Over en periode på 12 timer falt konsentrasjonen av kobolt i katolytten fra 50 til 35 g/l, hvilket in-dikerte en total stromeffektivitet på rundt 80%. Opptil 80% av teoretisk produsert syre i katodedelen kan gjenvinnes fra anolytten. A similar experiment to that described in example I was carried out, but at a higher catholyte pH, for example pH3. In this case, the composition of the anolyte was kept at 30 g/l H 2 SO 3 . Over a period of 12 hours, the concentration of cobalt in the catholyte dropped from 50 to 35 g/l, indicating an overall current efficiency of around 80%. Up to 80% of theoretically produced acid in the cathode section can be recovered from the anolyte.

Eksempel IIIExample III

Fire satser ved bruk av cellen vist i figur 1 ble utfort ved en stromtetthet med hensyn til den aktive membranflaten på rundt 4000 A/m 2. Anolytter og katolytter av forskjellig ini-tialsyre og koboltkonsentrasjon,henholdsvis, ble fremstilt og ledet gjennom henholdsvis anode og katodedelen. De betingelser som ble oppnådd under prosessen og oppnådde resultater er sammenfattet i tabell V nedenfor. Anvendelsen av oppfinnelsen ved elektrolytisk utvinning av nikkel er illustrert i det folgende eksempel IV. Four batches using the cell shown in Figure 1 were carried out at a current density with respect to the active membrane surface of around 4000 A/m 2 . Anolytes and catholytes of different initial acid and cobalt concentration, respectively, were prepared and passed through anode and the cathode part. The conditions that were achieved during the process and the results obtained are summarized in table V below. The application of the invention in the electrolytic extraction of nickel is illustrated in the following example IV.

Eksempel IVExample IV

Atter med en pålagt stromtetthet på rundt 3000 A/m 2ble en katolytt av nikkelsulfat behandlet over en 6 dagers periode, hvorunder nikkelkonsentrasjonen deri falt fra 80 g/l til 30 g/l. » Anolyttsammensetningen ble holdt på 30 g/l ^SO^ som resulterte Again with an imposed current density of around 3000 A/m 2 , a catholyte of nickel sulphate was treated over a 6 day period, during which the nickel concentration therein fell from 80 g/l to 30 g/l. » The anolyte composition was kept at 30 g/l ^SO^ which resulted

i en katolytt pH på rundt 3. Stromeffektiviteten varierte mellom 100% ved begynnelsen av satsen til rundt 80% ved slut-ten. Cellespenningen var temmelig variabel (7,5 V + 0,6 V). in a catholyte pH of about 3. The current efficiency varied between 100% at the beginning of the batch to about 80% at the end. The cell voltage was quite variable (7.5 V + 0.6 V).

Claims (8)

1. En elektrolytisk fremgangsmåte for elektrolytisk avsetning av et metall fra en vandig losning av et salt av dette metallet karakterisert ved at det mellom anoden og katoden i en elektrokjemisk celle anbringes en separator som inneholder en anionebytter-membran som hovedsakelig er ugjennomtrengelig for kationer, slik at det dannes adskilte anode og katodedeler innen denne cellen, det anbringes innen denne katodedelen en adskilt katode, nevnte vandige losning strbmmer inn i nevnte katodedel, en potensialforskjell pålegges over anoden og katoden i nevnte celle tilstrekkelig til elektrolytisk å avsette metall fra denne vandige losningen av et salt av nevnte metall på den adskilte katoden og tillater, anioner å passere gjennom nevnte anionebytter-membran.1. An electrolytic method for the electrolytic deposition of a metal from an aqueous solution of a salt of this metal characterized in that between the anode and the cathode in an electrochemical cell a separator is placed which contains an anion exchange membrane which is essentially impermeable to cations, such that separate anode and cathode parts are formed within this cell, a separate cathode is placed within this cathode part, said aqueous solution flows into said cathode part, a potential difference is imposed across the anode and cathode in said cell sufficient to electrolytically deposit metal from this aqueous solution of a salt of said metal on the separated cathode and allows anions to pass through said anion exchange membrane. 2. En fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at nevnte metall er kobolt eller nikkel.2. A method according to claim 1, characterized in that said metal is cobalt or nickel. 3. En fremgangsmåte ,dfolge krav 1 eller 2, karakterisert ved at en elektrolytt strbmmer gjennom anodedelen hvis hydrogenion-konsentrasjon holdes på en bnsket verdi ved å tappe syre fra anolytten og erstatte denne syren med vann.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that an electrolyte flows through the anode part whose hydrogen ion concentration is kept at a desired value by draining acid from the anolyte and replacing this acid with water. 4. En fremgangsmåte ifolge kravene 1, 2 eller 3, karakterisert ved at anoden er en dimensjonal stabil anode.4. A method according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the anode is a dimensionally stable anode. 5. En fremgangsmåte ifolge kravene 1,2,3 eller 4, karakterisert ved at prosessen opereres ved en katodisk stromtetthet i området 1500-5000 A/m 2 med hensyn til det aktive området av anionebytter-membranen.5. A method according to claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that the process is operated at a cathodic current density in the range 1500-5000 A/m 2 with respect to the active area of the anion exchange membrane. 6. En fremgangsmåte for elektrolytisk avsetning av kobolt eller nikkel fra en vandig losning av et salt av kobolt eller nikkel, karakterisert ved at den vesentlig er som beskrevet i de foregående eksempler.6. A method for the electrolytic deposition of cobalt or nickel from an aqueous solution of a salt of cobalt or nickel, characterized in that it is essentially as described in the preceding examples. 7. En elektrokjemisk celle egnet for bruk ved elektrolytisk avsetning av metall fra en vandig losning av et salt av dette metallet, karakterisert ved at cellen er utstyrt med en separator som er anbrakt mellom katoden og anoden i den elektrokjemiske cellen, slik at det dannes separate anode og katodedeler innen nevnte celle og som innbefatter en anionebytter-membran og ved at katodedelen inneholder en adskilt katode.7. An electrochemical cell suitable for use in the electrolytic deposition of metal from an aqueous solution of a salt of this metal, characterized in that the cell is equipped with a separator which is placed between the cathode and the anode in the electrochemical cell, so that separate anode and cathode parts within said cell and which includes an anion exchange membrane and in that the cathode part contains a separate cathode. 8. En elektrokjemisk celle karakterisert ' ved at den hovedsakelig er som heri beskrevet med henvisning til og vist i de vedlagte tegningene.8. An electrochemical cell characterized in that it is mainly as described herein with reference to and shown in the attached drawings.
NO752548A 1974-07-16 1975-07-16 NO752548L (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3152474 1974-07-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO752548L true NO752548L (en) 1976-01-19

Family

ID=10324378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO752548A NO752548L (en) 1974-07-16 1975-07-16

Country Status (4)

Country Link
BE (1) BE831442A (en)
CA (1) CA1055883A (en)
FI (1) FI59124C (en)
NO (1) NO752548L (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8508726D0 (en) * 1985-04-03 1985-05-09 Goodridge F Purifying mixed-cation electrolyte
US5162079A (en) * 1991-01-28 1992-11-10 Eco-Tec Limited Process and apparatus for control of electroplating bath composition

Also Published As

Publication number Publication date
BE831442A (en) 1975-11-17
FI59124B (en) 1981-02-27
FI752059A (en) 1976-01-17
CA1055883A (en) 1979-06-05
FI59124C (en) 1981-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3981787A (en) Electrochemical circulating bed cell
CN102084034B (en) Electrochemical process for the recovery of metallic iron and sulfuric acid values from iron-rich sulfate wastes, mining residues and pickling liquors
NO149822B (en) METAL ANODE FOR ELECTROLYCLE CELLS WITH Aqueous ELECTROLYTES AND PROCEDURES FOR PRODUCING THEREOF
US9630844B2 (en) Hydrometallurgical process for the recovery of tellurium from high lead bearing copper refinery anode slime
Ault et al. Effects of certain impurities on zinc electrowinning in high-purity synthetic solutions
CA1071137A (en) Electrowinning of metals
Moskalyk et al. Anode effects in electrowinning
NO151936B (en) PROCEDURE FOR THE RECOVERY OF METALS IN ANODESLAM FROM COPPER REFINING
US4030989A (en) Electrowinning process
CA2204463A1 (en) Process for hydrometallurgic and electrochemical treatment of sulfur antimony ores with production of electrolytic antimony and elemental sulfur
DE1956457C2 (en) Electrolytic process for cleaning, recovering or reclaiming metal
US3983018A (en) Purification of nickel electrolyte by electrolytic oxidation
NO752548L (en)
CN113026056B (en) Method for producing electrolytic cobalt by adopting secondary electrolysis of cobalt intermediate product
US2066347A (en) Production of nickel by electrolytic deposition from nickel salt solutions
KR102011588B1 (en) Recovery method of valuables containing tungsten
EP0028158A1 (en) Methods and systems of removal of metals from solution and of purification of metals and purified solutions and metals so obtained
US3785943A (en) Electrolysis of magnesium chloride
US3673062A (en) Electrowinning of metal
US2385269A (en) Process of electrolytically extracting metal
US4115222A (en) Method for electrolytic winning of lead
CN114517309B (en) Nickel supplementing and decoppering method in nickel electrolysis production system
US1375631A (en) Process of separating and refining metals
US2348742A (en) Magnesium control in manganese electrowinning
RU2361967C1 (en) Method of compacted nickel electro-extraction