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Procédé d'électrolyse
La présente invention est relative à un procédé' de dépôt el ectrolytique de métaux et en particulier au dépt électrolytique du zinc à partir de solutions- de suinta.
Dans- la récupé@stion électrolytique du zinc à partir de ses minerais, le zino est ordinairement amené en solution sous forme de sulfate; étnt donné que le manganèse est toujours présent dans les minerais de zino, de telles solutions contiennent toujours, outre le sulfate de zinc, du sulfate de manganèse.
Lorsqu'une telle solution est électrolysée, par exemple entre des cathodes d'aluminium- et (Les anode,% de plomb, le zinc Se dépose à la cathode et le bioxyde de manganèse se précipite à l'anode.
Or on a constaté que, dans les conditions ci- dessus décrites qui sont les conditions réalisées uni- versellement en pratique, le zinc qui se dépose à la cathode contient toujours de petites quantités de plomb, cependant Passez importantes pour réduire sensiblement la pureté du métal dépose.
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Lt l11"tenteur a cens-bâté que cette Impureté n se dépose p']{cJ CO±1I:le le zinc à partir de la solution, cala se trouve introduit néoaniquenent de la façon suivent a: lorsque des anodes ordinaires en ploob sont utilisées, une certaine quantité de cienganèse est précipité à 1 t é- tat de bioxyde et sous forme de flocons ou drilles
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sur l'anode, ce bioxyde précipité contenant toujours des
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quantités sensibles de plomb. L t êleotrolys-e se poursui-
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vent, des petits morceau de ces écailles se détachent et restent en suspension dans l'électrolyte qui les en-
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traîne et les déposé sur l'a cathode. Le p11mb se trouve ainsi I:1élngé m éoan1quemen t au dépôt de zinc et diminue lapireté du métal.
On a constaté, suivcnt l<iOT nti0B, que ce phéno- r.;;ne :çeat être sensiblement attènué ou r:,ême entiê relent évité .de 1. 9 E suivante : au lieu Utiliser cor.r.e tliode du plomb pur, on utilise un ail . de plorr:b et (lta.rgent c ., de préférence, un autre métal égalant.
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La quantité d'argent nécessaire est relativement petite,
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et une quantité inférieure à 1 du poids du plomb donne de bons résultats. La ausntité néoessair est cependant supérieure à celle qui se rencontre - du plomb de qualité comerci3.e ordinaire. On peut .#***#* * railleurs utiliser un plomb contenant plus de 1 7 d ar- SKlt' Bien qu'on puisse utiliser des odes contentât ' serù,006:i.j,t du Pion, et de l'argent, il y Il souvent D.van- ta3a dr..:i.1S Implication de l'invention, à ajouter de .élites ru4ntités <l'autres métaux.
C'est 8.il1Si 'lue 1 - senic et 3.têtìn sont pxticulièrer.ent appropriés dans c-s but. Ltenfloi d'une tetle anode assure un certain nombre de perfectionnements dans 113' [:::,.....tique actuelle
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de 116jectr oi, S a du zinc, Non seulement on bzz
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pureté du zinc, mais il devient possible également de récupérer le bioxyde de manganèse sous une forme commer- cialement utilisable. Habituellement en effet, le préci- pité de bioxyde de manganèse contient des quantités considérables de plomb, ce qui le rend inutilisable com- mercialement; en outre le précipité est en majeure partie sous forme de flocons et d'écaillés, ce qui le rend im- propre à l'usage industriel.
Four ces raisons, le bioxyde de manganèse obtenu dans les usines de zinc n'a pas ou du moins a très peu de valeur marchande. Au contraire, dans le procédé suivait l'invention, le bioxyde de man- ganèse est précipite à l'état de poudre finement divisée et contient de si faibles quantités de plomb qu'il peut être utilisé directement pour la fabrication de piles sèches, de vernis, L'encres et autres applications indus- trielles.
En outre, grâce à l'absence de flocons de bioxyde de manganèse dans l'électrolyte, on constate que le dépôt de zinc est beaucoup plus uniforme ou progressif que d'habitude, ce qui évite la formation de nodules ou d'ar- borescences sur le dépôt. Ceci présente une grande im- portance, car il est possible alors de rapprocher da- , vantage les électrodes sans courir le risque de courts- circuits, et par conséquent on obtient une économie d'é- nergie, la consommation d'énergie étant ordinairement la facteur capital dans les frais de fabrication du zinc électrolytique.
Un autre avantage del'invention réside en ce que le taux d'extraction du zinc à partir du minerai eat sensiblement augmenté. Dans le procédé ordinaire d'électrolyse du zinc, l'acide sulfurique est libéré à l'anode suivant une proportion correspondent exacte- ment à la quantité de zinc déposéeà la cathode etja-
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mais clans une proportion plus grande. Afin .o conserver
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le degré d'acidité pendant le lessivage ou .traitement du cillerai, il est donc nécessaire de n'utiliser que du zinc
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sous f'orr.e d'oxyde pour neutraliser l'acide.
Vers 1 fin de l'opération de neutralisation, lorsque l'acidité de- vient plus faible, l'extraction de l'oxyde de zinc à par- tir du minerai grillé devient tout à fit insuffisante.
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Il serait avantageux à ce moment de parachever la neu- tralisation au moyen d'une autre base, p&r exemple de la chaux ordinaire, mais cela n'est pas possible car on mo- difierait le degré d'acidité ce qui obligerait ensuite
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d'ajouter un scide provenant d'une source extérieure.
On a déjà proposé d'ajouter dans le cours du pro- cédé des quantités supplémentaires de suinte de manga-
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rièce Tottß -Jcipiter le bioxyde de Dw1n0se à 1'c.roCe et libérer par conséquent une plus grmde quantité d'a- cide sulfurique. Jusqu'à, présent, ét:.t donné que le pré- cipité de üi0 'd8 de G:anûwils n'a aucune valeur conter- cicle, un tel procédé n'était ;P:8 utilisable en pratique, car la valeur r.a:ï:cÏ1ande (lu suinte de r.:sne.nès consommé dépcase le G3néfic6 d'un plus G'f'ncl tsits d'extraction du zinc, dû à l'acide supplémentaire libéré.
Dans le procédé suivent l'invention, du fait que le manganèse sous
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:?orr.-e de ïloxjte peut être vendu à un pr ix plus élevé que le n"l1:;t:nÈ:se consolé sous forme de sulfate, on ob- tient un bénéfice net dans la régénération de l'acide en e::cès et, par suite, dans une récupération plus poussée
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du zinc à. ";::J.'ti1' de son r:1nor:1i.
DE;':::: l'apflication pratique de l'invention, on :'occlcra to ':l'ê::'êrsl1ce de le :;: ÇOl1 suivante. Les anodes sont constitués par du plomb auquel on r joute 3u::fisam- ont d'argent pour que le pot1:;:cent Ge totc-1 d'arSent soit par 8=orple de 7 r:11038 par tonne dtalli3e. De l'arsenic peut é::;r,lGr.:ilt être ajouté dcns une entité d'envirdn
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1 à. 5 %suivant la dur eté désirée du plomb. Si l'on ne désire pas avoir une anode de plomb dur on peut substi- tuer l'étain à l'arsenic.
Il est préférable de constituer l'anode sous forme de feuilles plates perforées de fçon expropriée. Il est* recommander d'employer entre chaque paire de cathodes deux feuilles d'anode de 2 cm. 1/2 environ d'espacement. Ceci permet de réduire le voltage et d'obtenir une meilleure circulation de l'électrolyte que lorsqu'on utilise une seule feuille. Les cathodes et les anodes doivent être disposées dans le bain de façon que leurs face soient Strictement parallèles, Ceci peut être réalisé facilement - en employant des guidages rainurés en bois, en ébonite ou autre substance non conductrice, fixes dans le réci- pient, et maintenant les bords des électrodes.
Grâce à l'uniformité du dépôt de zinc, et aussi au fait que les anodes .ainsi constituées restent planes. et ne subissent pas de déformation, les faces des électrodes peuvent être rapprochées jusqu'à, une distance de 1 cm. 1/2. Lorsque le zinc atteint sur la cathode une épaisseur suffisante, la cathode est enlevée, le zinc détaché, et la cathode replacée dans son guidage. Le bioxyde de manganèse tombe au fond du bain sous forme de poudre fine et il peut être évacué au moment voulu, filtré, lavé et il est alors prêt à être vendu.
Du fait de la dépense résultant de la constitution de toute l'anode au moyen d'un alliage de plomb et d'ar- gent, il peut être avantageux de n'incorporer l'argent que sur la surface utile del'anode. On peut par exemple constituer une feuille d'anode -en laminant une billette de Plomb ayant un noyau en alliage de plomb et d'arsenic, avec une couche d'alliage plomb-argent sur les deux faces.
Lorsque cet ensemble est laminé en feuilles ayant par
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exemple 8 ciro d'épaisseur, les couches d'alliage plomb- argent sur les deux fèces peuvent ntvo ir chacune du$ 8/10 de r../rr. d'épaisseur, gép2xées pçx1 une couche [tal- liege p.or:'.-e,renic de 5 miro environ d'épaisseur.
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F11' lJll .'J.LIIIGi: ^ ! #- Un procède pour améliorer la qualité des dé- pots de zinc à la cathode, dans l'éleotrolyse de solu- t f .. tiORS de sulfate de sine, caractérisé. en ce qu'il con- siste à utiliser des anodes formées principalement de plomb, Mis contenant une proportion notable d'argent.
2.- Procède suivant 1 caractérisé en ce que
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ltanoâe est constituée par un noyau en alliage plomb- arsenic et des coucha extérieures d'allée plor.b-argent.
Z .¯ Un procédé suivent 1 caractérisé en ce nue l'anode contient environ 1 jS chargent.
4 .- Un procédé d'électrolyse de solutions de sul- 4 te fie sine contenant du manganèse, caractérisé en ce ('Jton récupère le bioxyde de M8.<"'lSanèse' et en ce qu'on amé- liore It- 'lllEli té c1u zinc déposé en ployant une anode suivant l t uns Icone des revendications précédentes.
5..- Un procède suivant 4 caractérisé en ce que Itenode contient des proportions importâtes d targent et d'arsenic ou ïs.rgent et dtêtain.
GO.- Un procédé suivant ltune quelconque des reven- clicatio:1S )J:écétentes, caractérisé en ce qu'il consiste à et;.lo :i des ..odes -forrées de plaques de plonb perforées, ce L lcb content une quantité noble d ±.relit.
7 .- Un procédé suivit 6 ca ctérisé en ce qui utilise dea, plues perforées entre chaque pire de ca-
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thodes.
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8 .- Un procédé suivant 7 CûiGi éi.is é en ce que les snorlee et le? cathodes .ont n'iD '.,031' 'les le lonj de
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leuils v.l'êtes DEr des orgrncs de s"1*38 en *"" #
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conductrice, de façon à maintenir les faces des plaques parallèles et très rapprochées les unes des autres.
9 .- Un procédé d'électrolyse de solutions de sul- fate de zinc, en substance comme décrit.
10 .- Des anodes pour l'électrolysede solutions de sulfate de zinc, on substance corre décrit.