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Verfahren zum Scheiden von edelmetallhaltigem Scheidgut Gegenstand
der Erfindung ist ein Verfahren zum Aufarbeiten von Scheidgut, wie :es beispielsweise
durch Zusammenschmelzen von Abfällen aus der Goldschmiedearbeit o. dgl. erhalten
wird 'und welches außer Edelmetallen, wie Silber, Gold und Platinmetallen, noch
unedle Metalle, wie Kupfer, Nickel, Zink . u. dgl., enthält.
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Zwecks Scheidung kupferhaltigen Scheidgutes ist manbisher meist derart
vorgegangen, daß man dasselbe in oxydierender Atmosphäre mit Blei trieb; wodurch
neben edelmetallreichen -Abzügen bzw. Schlickern eine kupferreiche Edelmetallglätte
gewonnen wird. Die Verarbeitung dieser Glätte erfordert einen langwierigen Konzentrations-
und Raffina.-tionsprozeß, während die Edelmetalle vorwiegend im Blick angereichert
und hieraus einzeln entweder durch Elektrolyse oder durch Säurescheidung gewonnen
werden.
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Nach der Erfindung verfährt man nun derart, daß inan das Scheidgut,
welches Kupfer und andere Umedelmetalle, wie Nickel, Zink u. dgl., enthält, unmittelbar
der Elektrolyse mit einem schwach sauren, neutralen oder schwach alkalischen, salpetersaure
Salze enthaltenCen Elektrolyten unterwirft und Kupfer und Silber anodisch in Lösung
bringt.
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Nach dem bekannten Verfahren von Carl wird in einem Perchloratbad,
in welchem mit anderen etwa vorhandenen Metallen Silber und Kupfer zunächst anodisch
als leicht lösliche Perchlorate in Lösung gehen, durch kathodisch gebildetes Natriurrihydroxyd,
unter Rückbildung von Natriumperchlorat Kupfer als Kupferhydroxyd gefällt, während
Silberoxyd als Schlamm zu Boden geht. Aus diesem Schlamm werden dann Kupfer und
Silber als Sulfate in Lösung gebracht, während das in Metallform vorhandene Silber
(und das Gold) ungelöst bleiben. Nach B i 1 l i t e r in »Die neueren Fortschritte
der technischen Elektrolyse« (1930) sind aber die aus dem Schlamm durch Lösung zu
erhaltenden Silbermengen bei diesem Verfahren von dem Anteile an Kupfer und Silber
im Scheidgut und von verschiedenen anderen betrieblichen Faktoren: abhängig, so
daß beispielsweise bei einem Überwiegen des Silberoxydes im Schlamm bei der Behandlung
mit Schwefelsäure das metallische Kupfer zur vollkommenen Ausfällung des in Lösung
gehenden Silbers nicht ausreicht; so daß man Lösungen erhält, welche noch überschüssiges
Silberoxyd als Silbersulfat enthalten, während noch etwas metallisches Silber (und
Gold) ungelöst zurückbleibt und somit der Grad des Silberausbringens starken Schwankungen
unterworfen ist.
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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Aufarbeitung von edelmetallhaltigem
Scheidgut durch Elektrolyse in schwach
sauren, salpetersaure Salze
enthaltenden Elektrolyten vorzunehmen. Nach diesem bekamlten Verfahren wird unter
- Verwendung eines Diaphragmas gearbeitet, Silber und Kupfer in Lösung gebracht,
aus der Lösung durch geeignete Maßnahmen, z. B. durch Zementation, zunächst Silber
außerhalb der Zelle ausgeschieden und hierauf Kupfer auf der Kathode niedergeschlagen.
Da hierbei Kupfer zumeist noch etwa 0,03 0:o Silber enthält und durch die
erforderliche Laugenzirkulation sehr hohe Silbermengen in der Lösung festgelegt
werden müssen, haben sich jene Verfahren für die wirtschaftliche Durchführung im
Großbetrieb als unbrauchbar erwiesen. Auch B i 11 i t e r bezeichnet jenes Verfahren
in seinem ob@engenannten Werke als nicht befriedigend, insbesondere weil die Entkupferung
Mißstände aufweist und die Zulösung des Silbers nur mit großen Salpetersäureverlusten
möglich ist.
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Nach der Erfindung dagegen wird auf die Mitwirkung eines Diaphragmas
verzichtet und dadurch an der Kathode ein Kathodenschlamm zur Abscheidung gebracht;
der im wesentlichen aus metallischem Silber und metallischem Kupfer und weiter aus
basischen Kupferverbindungen besteht, während die anderen unedlen Metalle im Elektrolyten
gelöst oder in dem in der Hauptsache aus Gold, Platin u. dgl. bestehenden Anodenschlamm
zurückbleiben. Die kathodische Silberausbeute ist quantitativ, sie entspricht der
Menge, welche aus der Anode in Lösung geht, sie ist natürlich abhängig von der Strommenge,
welche von der Anode durch den Elektrolyten, geschickt wird, und weiter von der
Zugänglichkeit des Silbers, d. h. sie wird, wenn wenig Silber vorhanden ist oder
dieses Silber durch Kupfer oder sonstige Beimischungen verdeckt ist, zugunsten des
Kupfers aus der Anode und/oder dem Elektrolyten zurücktreten. Der Elektrolyt ist
infolgedessen gänzlich frei von Silber, so daß :ein unwirtschaftliches Verbleiben
von Silber in gelöster Form im Elektrolyten nicht eintritt. mach dem Waschen und
Auslaugen enthält der Kathodenschlamm neben dem Silber im wesentlichen nur, noch
Kupfer, welches zu einem Teil aus dem Scheidgut, zum anderen Teil aus dem allmählich
an Kupfer verarmenden Elektrolyten stammt.
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Durch die gemeinsame Abscheidung von Silber und Kupfer gemäß Erfindung
wird erreicht, daß durch die anschließende Auslaugung des silber- und kupferhaltigen
Niederschlages mit verdünnter Schwefelsäure Kupfer restlos frei von Silber in Lösung
geht und Silber als Zementsilber erhalten wird.
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Vor der Verarbeitung des gemäß Erfindung fallenden, Kupfer und Silber
enthaltenden Kathodenschlammes unterwirft man denselben vorteilhaft einer oxydierenden
Glühbehandlung. Aus der schwefelsauren Lösung, welche, wie erwähnt, edelmetallfrei
ist und Kupfersulfat enthält, wird metallisches Kupfer durch Zementation, z. B.
mit Eisen, oder durch Elektrolyse mittels unlöslicher Anoden gewonnen, oder man
verarbeitet die schwefelsaure Lösung durch Eindampfen und Kristallisieren auf Kupfervitriol.
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Der oxydierende Glühprozeß wird zweckmäßig in .einem geeigneten Röstofen,
z. B. einem Muffel- oder Flammofen, durchgeführt.
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An der Anode tritt ein meist festhaftender Anodenschlamm auf, der
durch Schaben entfernt oder auch in Anodensäcken gesammelt werden kann und neben
dem gesamten Gold und den Platinmetallen auch noch gewisse Mengen von Silber sowie
von unedlen Metallen enthält. Die Anodenschlämme werden mit Salpetersäure oder Schwefelsäure
bei erhöhter Temperatur behandelt, wodurch man einen von Silber und Kupfer fast
freien Rückstand erhält. Die Scheidung dieses aus hochwertigem Rohgold bestehenden
Rückstandes. kann in: an sich bekannter Weise, z. B. nach dem Verfahren von Wohlwill,
durch anodisches Lösen in -einer Salzsäure-Goldchlorid-Lösung als Elektrolyt mit
Kathodenblechen aus Feingold vorgenommen werden.
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Als Elektrolyt für die Elektrolyse des Scheidgutes bedient man sich
z. B. einer schwach salpetersauren Lösung von Kupfernitrat oder Alkali- bzw. Erdalkalinitrat
bzw. einer Mischung dieser Nitrate. Anstatt die Lösung anzusäuern, kann man sie
auch z. B. neutral halten oder durch Zusatz von z. B. Ammonnitrat schwach alkalisch
machen. Hierbei hält man zw eckmäßig eine derartige Konzentration dieser Salze,
daß die Lauge z. B. etwa 4o bis So g Kupfer in Gestalt von Kupfernitrat oder 25
bis Sog Kupfer in Gestalt von Kupfernitrat und 3o bis 501- Natronsalpeter
im Liter enthält.
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Die Stromdichte wird erfindungsgemäß dem Gehalt des Scheidgutes an
Edelmetallen angepaßt, und zwar derart, daß man bei edelmetallreichem Scheidb tt
eine Stromdichte von z. B. 35o Ampere pro m= Anodenfläche, bei edelmetallärmerem
Scheidgut eine höhere Stromdichte, z. B. von looo bis 15oo Ampere pro m° Anodenfläche,
anwendet.
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Die Verfahrensweise nach der Erfindung soll an folgenden zwei Beispielen
eingehend dargetan werden. Beispiele i. Ein Scheidgut, welches y82%o Silber, 61,2
0/0o Gold, o,28 0/0o Platin und o,o2 0/00 Palladium an edlen Bestandteilen und 141%0
Kupfer, 40/00 Blei, 40/00 Zink, o,501/00 Zinn,
1,50/00 Nickel und
ö,3 %o Eisen enthält, wird als Anode in eine Lösung eingehängt, welche
40g Kupfer als Nitrat und 40g Natriumnitrat im Liter enthält. Die
Stromdichte wird bei 35oAmpere pro in2 Anodenfläche gehalten. Der an der Anode gewonnene
Schlamm ist bereits bedeutend mit Gold und Platinmetallen angereichert. Nach dem
Auskochen mit Salpetersäure wird ein Rohgold erhalten>, welches 9670/00 Gold und
nur noch wenig Silber enthält. Der Kathodenschlamm enthält nach dem Waschen und
Auslaugen mit kalter, verdünnter Schwefelsäure 772%o Silber, während der Rest im
wesentlichen aus Kupfer besteht. Dieser Kupfergehalt stammt, wie erwähnt, zu einem
Teil aus dem Scheidgut, zum anderen aus dem allmählich an Kupfer verarmenden Elektrolyten.
Nachdem der Schlamm oxydierend, -bei Rotglut geglüht und mit verdünnter Schwefelsäure
gelaugt ist, beträgt sein Feingehalt mindestens 98o0/00 Silber.
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2. Ein kupferreiches, d. h. .etwa 2o % oder weniger an Edelmetallen
enthaltendes Scheidgut wird n1 gleicher Weise wie im Beispiel i angegeben als Anode
in ein Bad eingehängt, welches eine ähnlidhe Zusammensetzung hat wie der Elektrolyt
des Beispiels i. Die Elektrolyse wird mit einer Stromdichte von i Zoo bis i 5oo
Ampere pro m2 Anodenfläche durchgeführt, wobei man zweckmäßig Kupferbleche, V"A-Bleche
o. dgl. als Kathoden verwendet. Die an der Anode und an der Kathode abgeschiedenen
Niederschläge bzw. Schlämme werden in ähnlicher Weise behandelt, wie in; Beispiel
i @ beschrieben.
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Die Scheidung des Scheidgutes nach dem Verfahren der Erfindung gestattet
die Gewinnung von reinen Metallen durch wenige und einfache Maßnahmen, wobei das
Verfahren den besonderen Vorzug hat, daß die einzelnen Edelmetalle nicht verzettelt
und damit festgelegt werden, wie dies bei der Durchführung des bisher gebräuchlichen
trocknen oder des teils trocknen, teils nassen Verfahrens unvermeidlich war.