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Verfahren zur Rückgewinnung-des Kupfers aus Abwässern der Kupferkunstseidenherstellung
| Zur Rückgewinnung des Kupfers aus den |
| Abwässern der Kupferkunstseidenherstellung |
| hat man verschiedene Verfahren benutzt. |
| Meistens wird- das Kupfer aus den anfallen- |
| den Kupferlaugen schließlich in Zement- |
| kupfer übergeführt, dieses mit Schwefelsäure |
| auf Kupfersulfat verarbeitet, die Kupfer- |
| sulfatlaugen enteisent und aus ihnen mit |
| Soda basisches Kupfersulfat gefällt, das in |
| den Kupferkunstseidenprozeß zurückgeführt |
| wird. Bei anderen Verfahren wird das |
| Kupfer aus den aininoniakalisclien verdünn- |
| ten Lösungen mit Eisensulfat als Doppelsalz |
| abgeschieden und dtircli Zersetzen dieses |
| Doppelsalzes in Forin von Ktipferstilfatlöstui- |
| gen zurückgewonnen. Aus den schwefelsauren |
| Lösungen wird ebenfalls Kupferstilfatlösung |
| gewonnen; beide Lösungen werden schließ- |
| lich nach der Entciscinting zur Herstellung |
| von basischem Kupfersulfat durch Fällen mit |
| Soda verwendet. Welchen cler in der Technik |
| üblichen, iin einzelnen voneinander abwei- |
| chenden Wege inan auch benutzt, alle li;il>cn |
| getneinsani, tlaß sie über l@tipfer#ulfat fülireii, |
| das zum Ansatz der Spinnlüstinb \'crii-cnduiig |
| findet, lin Schrifttuns lindet nian ;iticli noch |
| andere Verfahren besclnrielmin, z. 13. die ller- |
| stellung der S1» tinl<istiiir unter \'erwenclunin |
| von Zementkupfer, Ammoniak und Luft. |
| Alle diese Verfahren aber haben keine prak- |
| tische Bedeutung erlangt. |
| Es wurde nun ein neues Verfahren ge- |
| funden, das die Wiedergewinnung des Kup- |
| fers besonders vorteilhaft gestattet, indem |
| man das Kupfer der Lauge ganz oder teil- |
| weise über das Kupfer(r)clilorid durch,Oxy- |
| dation finit Luft in das Kupferoxychlorid |
| überführt und dieses in den Kupferkunst- |
| seidenprozcß zurückführt, wobei inan gegebe- |
| nenfalls bei der Herstellung der Kupfer(r)- |
| cliloridlaugen in Gegenwart von Kupfer Luft |
| oder andere sauerstoffhaltige Gase einleitet, |
| uni Eisen und andere \'crunreinigungen in |
| unlösliche horin überzuführen und die sich |
| bildenden Niederschläge von der Kupfer- |
| (i)cliloi-idlöstuil; vor deren Oxydation ab- |
| trennt. Die einzelnen Stufen des- Verfahrens |
| sind an sich bekannt. Ihre Kombination je- |
| doch ist neu, vor allein neu zur Iwreislatif- |
| fi.ilii-ung des Kupfers in der 1,7,tipferl:ttnist- |
| seidenfabrikation. |
| Diese, Verfahren bietet viele technische |
| Vorteile: 1's fiilirt direkt zu einem basischen |
| ,alz; der I.ufto@ydationsprozcll erspart eiticr- |
| seits die sollst übliche gesonderte Enteisenting |
| 1 11 it #,o(1.1 > owie die Amventltttig vorn
Soda |
zur Fällung des basischen Sulfates. Es wird bei dem Verfahren keine
Schwefelsäure benötigt, sondern das billige und leicht zugängliche Kochsalz. Das
selbst aus unreinem Kupfer(i)chlorid gewonnene Kupferoxychlorid besitzt einen so
hohen Reinheitsgrad, daß es direkt zum Ansatz . der Schweitzer Lösung dienen kann.
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Zur Herstellung des Kupfer (i )chlorids kann als Säureion lieferndes
Produkt Kochsalz benutzt werden. Dabei kann man kochsalzhaltige, in der Technik
anfallende Laugen verwenden, beispielsweise die Laugen; die bei der chlorierenden
Röstung von Abbränden erhalten werden. In diesem Fall wird die Regeneration zweckmäßig
folgendermaßen durchgeführt: Man zementiert das Kupfer der bei der -Kupferkunstseidenherstellung
anfallenden Kupferlaugen schließlich als Zementkupfer (naturgemäß kann aus einem
Teil der ammoniakalischen Abfallaugen mit Kalk Kupferhydroxyd abgeschieden werden,
das zum Abstumpfen der sauren Abfallaugen Verwendung findet) und trägt dieses in
die Laugen der chlorierenden Röstung von Abbränden ein. Stehen kochsalzhaltige technische
Laugen nicht zur Verfügung, so kann man die bei der Kunstseidenherstellung anfallenden
Laugen zweckmäßig in der Weise aufarbeiten, daß man etwa % der kupferreichen Laugen
mit so viel Kochsalz versetzt, daß auf i ICupferion rund 2 Chlorionen kominen. Das
Kupfer der restlichen Laugen wird direkt oder indirekt .als Zementkupfer abgeschieden
und zu der kochsalzhaltigen Kupferlauge hinzugefügt. Es scheidet sich das Kupfer(i)chlorid
ab, das zusammen mit dem Überschuß <in Zemelitkupfer von der Lauge getrennt wird
und als Ausgangsmaterial für die Kupferoxvchloridlterstellung dient. Dies geschieht
in der Weise, daß ntan Kochsalzlösungen zu dein Zemelitl<ttpfer-Kupfer(i)-chlorid-Gemisch
hinzufügt, die anfallende kupfer(t)chloridhaltigc Lauge von dem Rückstand trennt
und finit Luft oxydiert. -lieben dem Kultferoxyclilot'id bildet sich Kupfer(2)chlorid,
(las i11 Lösung bleibt und nach Abtrennung von Kupferoxychlorid zu dein Ausgangsmaterial
zurückgeführt wird. Aus dein Zementkupfer des Ausgangsmaterials und dem Ktil)fer(a)clilorid
der Lauge bildet sich Kupfer(i)chlorid, (las, da zum Lösen ausreichend hoclisalz
in der Lösung vorhanden ist, gelöst bleibt 11n(1 in der vorher hesclirieltetten
\Veise zu 1`tiltferoxl#cltluri(t oxydiert wird. Soweit Kupferverluste bei der Kupferkunstscictenherstellung
entstellen, können sie in Forin voll Zententlcupfer ausgeglichen werden, (las man
ztt <lein int 1'rozel) anfallenden @ementhltlife#r-hul>fer( t )-
hinzufügt.
lii clieseltt Fall muß die Menge des abgeschiedenen Kupfer-(i)chlorids aus den konzentrierten
Kupferlaugen entsprechend so groß gewählt werden, daß das zusätzliche Zementkupfer
in den Prozeß hineinäearbeitet werden kann.
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Naturgemäß kann man auch andere in der Technik anfallende Kupfersulfatlaugen,
z. B. die »faulen« Laugen, die bei der Kupferelektrolyse anfallen, nach Zugabe von
Kochsalz entsprechend der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise für die Aufarbeitung
auf Kupferoxychiorid verwenden.
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Wird alles Kupfer der Laugen der Kupferkunstseidenherstellung zementiert,
so kann man die für die Kupfer (i) chloridbildung notwendigen Chlorionen auch durch
Behandeln einer Aufschlämmung dieses Zementkupfers mit Chlor erhalten. Man kann
auch einen Teil des bei der Oxydation des Kupfer(i)-chlorids anfallenden Kupferoxychlorids
in; Salzsäure lösen und diese Lösung-init dem Zementkupfer behandeln.
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Weitere Vorteile dieses vorliegenden Verfahrens liegen darin, daß
man außer Kochsalz keinerlei Chemikalien braucht. Beispielsweise fällt die Verwendung
von Soda weg, die bei dein über das basische Sulfat arbeitenden Kreislaufverfahren
notwendig ist.
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Die Verfahrensstufen sind technisch sehr einfach. Sie bestehen aus
Lösungs-, Filtrations- und Oxydationsvorgängen.
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Die leichte 0xydierbarkeit von Kupfer(i)-chlorid ist bekannt und technisch
schon verwertet worden, z. B. als Zwischenstufe bei der Herstellung von Kupfersulfat
aus Kupfer und Schwefelsäure. Nach dem vorliegenden Verfahren wird die Oxydation
von Kupfer-(i)chlorid zu Kupferoxychlorid benutzt, 11111 ein so reines Kupferoxychlorid
zu gewinnen, daß eine Kreislaufführung des Kupfers direkt möglich wird.
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Beispiele: i. Aus den verdünnten Waschlaugen, Blau-\viissern der Kupferkunstseidenherstellung
wird mit Kalk das Kupfer abgeschieden und durch Dekantation voll, der Restlauge
getrennt. Der Kupferschlaltiln wird in der kupferreichen schwefelsauren Waschlauge,
die etwa io g Kupfer im Liter enthält, aufgelöst und die anfallende Lauge 1111t
Eisenschrott behandelt. Das hierbei gewonnene Zcnientkupfer wird in Kupferlaugen
eingetragen, die bei der chlorierenden lZöstung 1'(7t1 Abbranden erhalten \\-erden.
Es scheidet ,ich ein @en@entk@pfcr-I@up@er(i)clilorltl-C@emisch alt. (las als Verunreinigungen
Lisen, 131e1, Silber, Zitik, Kobalt, Mallgall, :Arsen t1. a. entltiilt. Dieses Z,%inetttkupfer-Ktil)fer(i
)-chlor@<1-(@em@sch wird finit K(#lclisalzlosting, die etwa
200 g l@ochsalz int Liter enthält, in
einer Bütte mit Rührwerk
bei etwa 70° durchgerührt, wobei gleichzeitig zur Überführung von Eisen und anderen
Verunreinigungen in tinlösl;che Form Luft durch die Lösung geblasen wird. Die Lauge
wird nach kurzer Absetzzeit von dein Rückstand durch Filtration getrennt und nach
Erwärmen auf etwa 75° mit eitler kräftig wirkenden Pumpe über Düsen in einem Gefäß
mit Rührwerk 3 bis .M Sunden lang umgepumpt, so daß die Lauge intensiv finit Luft
in Berührung .gebracht wird. Das sich hierbei bildende Kupferoxychlorid wird von
der entstandenen Kupfer(2)chloridlauge durch Filtration getrennt, mit heißen Kochsalzlösungen,
die etwa ioo g Kochsalz im Liter enthalten, angerührt und über ein Drehfilter abgesaugt,
wobei es gleichzeitig mit heißem Wasser gewaschen wird. Das Produkt ist sehr rein.
Es enthält weniger als 0,02 °/o Eisen und Spuren von Silber. Alle anderen 'Metalle
sind kaum nachweisbar. Dieses reine Kupferoxychlorid geht in den Kupferkunstseidenprozeß
zurück.
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2. Das Zementkupfer aus den Laugen der Kupferkunstseidenherstellung
wird, wie in Beispiel i beschrieben, gewonnen und in die bei der Kupferelektrolyse
anfallende saure Kupfersulfatlauge, die etwa 6o g Kupfer itn Liter enthält und zu
der etwa 120 bis 130 g Kochsalz im Liter hinzugefügt worden sind, eingetragen.
Das sichrabscheidende Zementkupfer-Kupfer(i)chlorid-Gemisch wird, wie in Beispiel
i, auf Kupferoxychlorid aufgearbeitet. Das Kupferoxvchlorid wird tnit I#Iatronlauge
entchlort und das anfallende gewaschene Kupferhydroxyd zum Ansatz der Schweitzer
Lösung benutzt.
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3. Die schwefelsaure, etwa io g Kupfer im Liter enthaltende Lauge
der Kupferkunstseidenherstellung wird so in zwei Teile geteilt, daß etwa 7011, den
einen Anteil, 301,
den zweiten Anteil bilden. Der erste Anteil wird mit so
viel Kochsalz versetzt, daß 1ß bis 20 g Kochsalz im Liter in der Lauge enthalten
sind. Der zweite Anteil wird zum Auflösen des Kupferoxyds benutzt, das aus den verdünnten
ammoniakalischen Laugen, Blauwässern, durch Fällen mit Kalk erhalten wurde. Aus
der Lösung wird das Kupfer durch Eisenschrott -zementiert und das gewonnene Zementkupfer
zu dem ersten Teil der kupferreichen Lösung hinzugefügt. Außerdem wird eine so große
-Menge von Zementkupfer hinzugefügt, daß sie den in der Kunstseidenherstellung auftretenden
Kupferverlust deckt. Das sich hierbei bildende Kupfer(i)-chlorid-Zernentkupfer-Gemisch
wird abgetrennt und wie in Beispiel i mit einer Kochsalzlösung verrührt und durch
Luftoxydation auf Kupferoxychlorid verarbeitet, das in geit Kupferkunstseidenprozeß
zurückgeführt wird.