DE1900055C

DE1900055C - Verfahren zur kontinuierlichen Abscheidung von technisch bleifreiem Kupfer

Info

Publication number: DE1900055C
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. 6800 Mannheim Müller
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Publication date: 1972-06-29

Description

I 900 055

I 2

Ρίο Erfindung betrifft ein Verfahren zur konti- Der Katholyt wird im Kreislauf geführt und ent»

nuierlichen Abscheidung von technisch bleifroiem sprechend dor Verarmung dos Katholyten an Kupfer

'Kupfer, insbesondere in Pulverform, aus salzsuuren eine adäquate Menge einer Hn Kupfer reicheren Lö-

bleihultigen Kupferlösungen, welche noch in bezug sung oindosiert.

auf Kupfer unedlere Metallionen enthalten können. 8 Das Verfahren kann praktisch so durchgeführt wer-

Bei der Verhüttung von Messing und MessingrUck- den, daß der stark salzsaurohaltige Kupfer onthaltendu

laufmaterialien, wie z, D. Drehspänen, entstehen Mes- Elektrolyt als Katholyt einer Diaphragmazelle zu-

singaschen in Form von KugelmUhlcnstäuben oder geführt wird, wo er an Kupfer verarmt, durch das

Kollergangschlümmen, die nur noch naßohemisch auf- Diaphragma als schwach kupferhaliiger Anolyt dringt

bereitet werden können. Dabei werden diese Rück- io und dann zur Auflösung des zinkhaltigen Anteils der

stände mit Säuren behandelt, wobei entweder der Messingusche verwendet wird. Der dabei entstehende

zinkoxydische Hauptanteil abgetrennt wird und ein stark kupferhaltige Lösungsrückstand wird gesondert

Kupier-Messing-Konzentrat verbleibt oder aber alle aufgelöst und diese kupferreiche Lösung zusammen

Metallanteile gelöst und anschließend chemisch ge- mit Salzsäure als Einspeisungslösung dem Kathodcn-

trennt werden. 15 raum der Elektrolysenzelle zugeführt. Diese Lösung

Bei der Wiedergewinnung des Kupfers stören die wird entsprechend der Verarmung des Elektrolyten an

im Messing enthaltenen Legierungsbestandteile und Kupfer laufend neu zudosiert.

Verunreinigungen, insbesondere das Blei. Der vor- Es gelingt auf diese Weise, ein Kupferpulver mit

liegenden Erfindung liegtdeshalbdieAufgabezugrunde, weniger als 0,01 Gewichtsprozent Blei zu erhalten. Die

ein Verfahren zu schaffen, das es gestattet, aus blei- 20 Anwesenheit von Zink, Nickel so wie anderen legierungs-

haltigen, stark salzsauren Kupferlösungen, wie sie z. B. üblichen Beimengungen hat hierauf keinen Einfluß,

beim Auflösen von Messingaschen, Kollergangschläm- Es hat sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn

men oder anderen Rückständen entstehen, das Kupfer man einen Elektrolyt mit 150 bis 250 g/l, vorzugsweise

in möglichst bleiarmer Form wiederzugewinnen. 200 bis 220 g/l, Salzsäure verwendet. Zur Erhöhung der

Aus der schweizerischen Patentschrift 274 307 ist 35 Stromausbeute ist das Kupfer in der einzudosierenden

ein Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Lösung vorzugsweise einwertig enthalten. Besonders

Kupfer in Pulverform bekannt, welches dadurch ge- bevorzugt ist die Elektrolyse von Lösungen, in denen

kennzeichnet ist, daß der Elektrolyt in der Hauptsache das Kupfer als Hydrochlorokomplex vorliegt,

aus einer angesäuerten, wäßrigen Lösung von Haloid- Die Stromdichte beträgt zweckmäßig 10 bis 18 Amp/

salzen von Metallen besteht, die unedler als Kupfer 30 dm², vorzugsweise 14 Amp/dm^a.

sind, und daß die Elektrolyse mit einer Kupfer ent- Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand

haltenden Anode bei einer kathodischen Stromdichte folgenden Beispiels noch näher erläutert:

von 5 bis 12 Amp/dm^a und bei einer Temperaur von . . .

30 bis 6O⁰C durchgeführt wird. bei spiel

Unteransprüche sind dadurch gekennzeichnet, daß 35 In der Abbildung sind die Diaphragmazelle sowie der Elektrolyt in der Hauptsache aus einer mit Salz- der Materialfluß schematisch dargestellt,
säure angesäuerten Lösung von Metallchloriden besteht In einer Diaphragmazelle mit einer Kupferkathode 1, und daß der Elektrolyt in der Hauptsache aus einer mit welche eine Oberfläche von 0,152 m² hat, werden durch Salzsäure angesäuerten Lösung aus Ferrochlorid be- den Kathodenraum 2 etwa 2001/Std. Elektrolyt umsteht, und zwar mit einem Gehalt von 10 bis 200 g Fe 40 gepumpt. Der Elektrolyt hat folgende Zusammensetin Form von FeCl₂ und 10 bis 200 g HCl pro zung:

Die in dieser Patentschrift gezeigte Verfahrensweise ^~ S/J HCl ·♦·«■»'

ist diskontinuierlich. Es wird mit löslichen Anoden J g/l ein- bzw. zwe.wert.ges Kupfer

gearbeitet, die von Zeit zu Zeit ersetzt werden müssen, 45 zft ™! ?..: .

wodurch der Elektrolyseprozeß unterbrochen wird. τη η 7·'°ί

Es wäre demgegenüber von erheblichem technischem *»' Zink,

Fortschritt, wenn es gelänge, den Elektrolyt im Kreis- jeweils in Form des Kations.

lauf zu führen und kontinuierlich entsprechend des Vor Eintritt in den Kathodenraum 2 werden konti-

Abzugs von an Kupfer verarmter Lösung zu ergänzen. 50 nuierlich 2,8 1/Std. einer Lösung mit

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß diese

Aufgaben dadurch gelöst werden können, wenn die 1* ,} · . · *· ν t

Elektrolyse bei Temperaturen von 60 bis 8O⁰C mit ⁶⁵f £ⁿ;^bzw· zwe.wert.gem Kupfer,

einem stark salzsauren Katholyten, welcher 2 bis 20 g/l ^ ^g' i*^lei

Kupfer enthält, mit einer unlöslichen Anode durch- 55 3,? £".^Ickel>

geführt wird. ²⁰S/^{1 Zlnk}

Von den beiden das Verfahren kennzeichnenden Be- über eine Pumpe 3 zudosiert. Mit der Umlauflösung

dingungen ist insbesondere die Einhaltung der Tem- werden 171 g/Std. Kupferpulver, welches mechanisch

peratur von besonderer Wichtigkeit. Die Funktion von von der Kathode gewischt wird, aus der Zelle gespült

Elcktrolysentemperatur und Bleigehalt im abgeschie- 60 (4). Aus dem Anodenraum 5 werden kontinuierlich

denen Kupfer geht aus der folgenden Tabelle hervor. 2,59 I/Std. Lösung 6 abgeführt, welche

198 g/l HCl,

4,2 g/l ein- bzw. zweiwertiges Kupfer ₆ 0,94 g/l Blei,

⁵ 0,32 g/l Nickel,

22 g/l Zink

enthält. An ilcr Graphitanode 7 werden 261 g/Std.

nick trolyl temperatur	Blcigchalt Gewichtsprozent
39°C 48 "C 65 "C	1,5 0,7 < 0,005

Ii

Chlorgas 8 erhulton. An Wasserstoff 9 entstehen an der

KS⁰SIBa·⁴«?* ^{Di0 mi}«^cle8^te C™?g betrügt bei 200 Amp im Durchschnitt 2,34VoIt. DIo

Stromdichte beträgt 13 Amp/dm», die Elokiro ysen? temperatur 65·C. Man erhiIt ein Kupic pulver mU einem Bleigehult von 0,002 Gewichtsprozent

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Abscheidung to von technisch bleifreiem Kupfer, Inabesondera In Pulverform, aus salzsauren bleihaltigen Kupferlösungen welche noch in bezug auf Kupfer unedlen Metallicnen enthalten können, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyse bei i_S Temperaturen von 60 bis 8O⁰C mit einem stark Salzsäuren Katholyton, welcher 2 bis 20 g/l Kupfer enthält, mit einer unlöslichen Anode durchgeführt wird.

2. Vorfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da 13 der Katholyt ISO bis 250 g/l, Vorzugsweise 200 bis 220 g/l, HCl enthalt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, duü das Kupfer in der oinzudosierendon Lösung einwertig, vorzugsweise in Form des Hydrochlorokomplexcs, enthalten ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyse mit Stromdichten von 10 bis 18 Amp/dm^a, vorzugsweise bei 14 Amp/dm^a, durchgeführt wird.

Hierzu 1 Dlatt Zeichnungen