DE514365C

DE514365C - Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen, insbesondere Wolfram

Info

Publication number: DE514365C
Application number: DEH118113D
Authority: DE
Original assignee: HELLMUTH HARTMANN DR ING
Current assignee: HELLMUTH HARTMANN DR ING
Priority date: 1928-09-11
Filing date: 1928-09-11
Publication date: 1930-12-11

Description

Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen, insbesondere Wolfrain Neben dem bisher wohl allein angewandten \7erfahren zur Gewinnung von metallischem . #Volfram, darin bestehend, daß das Wolframtrioxyd mit Wasserstoff bei etwa iooo' reduziert wird, sind mehrere Verfahren be-!<annt und auch geschützt worden, nach welchen das Metall auf elektrolytischem Wege abges chieden werden kann. Das älteste ist das Verfahren von G. K e y e s (Amerik. Pat. T :293 117 vom 4. Februar igig), demzufolge Wolfram aus einer Lösung von Wolfrarntrioxyd in geschmolzener Borsäure mit Hilfe des elektrischen Stromes auf einer Metallunterlage niedergeschlagen werden kann. Ähnlich ist das Verfahren von 1. L. An -d r i e u x (Franz. Pat. Gr. 14, Kl. 1, 638 345 VOM :22. Mai 1928), nach welchem gleichfalls eine Auflösung von Metalloxyden oder Sauerstoff salzen der Metalle in Borsäure oder Borax unter Zusatz anderer Stoffe, wie Al-Izali- oder Erdalkallfluoride, Chloride, Phosphate usw., der Elektrolyse im Schmelzfluß unterworfen wird. Neben diesen durch Patente geschützten Verfahren hat I. v an L i e m p t in der Zeitschrift für anorg. u. aUg. Chem. 31, S. 249, eine Arbeit veröffentlicht, derzufolge die Gewinnung von 1-netallischem Wolfram dadurch möglich ist, daß eine Schmelze von Alkaliwolframat, gegebenenfalls unter Zusatz von freier Wolframsäure, durch den elektrischen Strom zerlegt wird. Allen diesen bisher bekannten Verfahren haften mehrfache Man-el an.
ZD Erstens besitzen die Bo#rsäure- bzw. Boraxschmelzen einen hohen Schmelzpunkt, so daß Badtemperaturen von ioool und darüber zur Metallgewinnung erforderlich sind. Auch bei dem von L i e m p t beschriebenen Verfahren liegt die Temperatur der Schmelze bei iooo bis i2ool. Diese hohen Temperaturen belasten die Wärmebilanz und damit die Wirtschaftlichkeit. Außerdem unterliegen die Tiegel und Elektroden naturgemäß einem w##it größeren Verschleiß, als wenn es möglich wäre, die Badternperatur durch geeignete Maßnahmen herabzusetzen.
Zweitens ist die Leitfähigkeit derartiger Schmelzen nicht sehr beträchtlich, wodurch ein unnötig hoher -Spannungsatifwand erforderlich wird. Bei dem Liemptschen Verfahren findet die Wolframabscheidung überhaupt nicht unmittelbar durch Entladung des Wolfram-ions statt, sondern sie wird durch das bei der Elektrolyse gebildete Natrium bewerkstelligt. Somit erfordert die Elektrolyse eine Spannung, welche mindestens hinreicht, um das Natriumlon in der Schmelze zu entladen. Dementsprechend ist L i e m p t gezwungen, mit einer Badspannung von 12 Volt züi arbeiten.
Das nachstehend beschriebene Verfahren erweist sich den bisherigen gegenüber in je- der Richtung als bedeutend überlegen.
Es ist bekannt, daß die verhältnismäßig leicht schmelzenden Phosphate der Allzali-Metalle und auch die freie Phospborsäure im Schmelzfluß im#taude,sind, Metalloxyde weitgehend zu lösen, Asch Wolframsäure wird voii.,-golchen-.Sthmel.gen bis zu hohen Konzentrationen aufgenommen. Diese bei verhältnismäßig niedrigen, Temperaturen (etwa 6ool) schon hinreichend flüssigen Schmelzen leiten den elektrischen Strom sehr gut und gestatten, mit bereits sehr niedrigen Spannungen das Wolfram abzuscheiden. Gerade diese bei-den Punkte, die Möglichkeit der Verwendung niedriger Badtemperaturen und niedriger Spannungen, stellen den bisherigen Verfahren gegenüber einen wesentlichen Fortschritt dar.
Die Ausführung des neuen Verfahrens kann beispielsweise wie folgt vorgenommen werden. In eine Schmelze von Alkali- (beispielsweise Natriummeta-) Phosphat, welche, um sie dünner flüssig zu mnachen, mit freier Phosphorsäure oder anderen Phosphaten (z. B. denen der Alkalien oder Erdalkalien) versetzt werden kann, wird WolframAitire eingetragen, so daß eine klare Auflösung entsteht. Es gelingt nun leicht, mit einer Spannung von etwa i Volt und einer Stromdichte von unter o,i Amp./qcm mit guter Ausbeute Wolfram niederzuschlagen. Als Tiegelmaterial bewährt sich am besten eine basische keramische Masse wie et-wa Magnesit oder Tonerde. Als Anode wird zweckmäßig Kohle, als Kathode Nickel oder Wolfram verwendet. Die Konzentrationsverminderung an Wolframsäure während der Elektrolyse kann durch Zugabe von Wolframtrioxyd ausgeglichen werden.
Das Verfahren ist nicht allein auf die Ge-"vinnung von Wolfram beschränkt. Es läßt sich durch geeignete Wahl der Schmelzen und der Klemmenspannung bzw. Strorndichte auf die Gewinnung, aller Metalle ausdehnen, deren Oxyde in Phosphatschmelzen löslich sind, deren Halogenverbin-Jungen aber wegen ihrer großen Flüchtigkeit bei höheren Temperaturen für die elektrolytische Metallabscheid,ung im Schmelzfluß nicht in Frage kommen (z. B. Mo, Ta, V, Nb).

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur elektrolytischen Gewinnun& von Wolfram und ähnlichen Schwermetallen aus Schmelzen von Alkalisalzen, in denen die Oxyde dieser Metalle gelöst sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzen, abgesehen von den. Oxyden der zu gewinnenden Metalle, nur noch Phosphate, insbesondere Alkaliphosphate, mit oder ohne Zusatz freier Phosphorsätire enthalten.