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Procédé de fabrication du. sulfate de cuivre. par électrolyse d'acide sulfurique, de sulfatesou bi- sulfates de soude, dans des cellules à anodes verticales en cuivre et à diaphragmes. Au cours de cette fabrica- tion il se produit toujours un dépôt de cuivre sur la ca- thode, en d'autres termes il a été impossible d'éviter une électrolyse partielle du sulfate de cuivre produit ,
La présente invention a pour objet un procède et u- ne installation de fabrication du sulfate de cuivre par le cuivre ou toutes autres matières cuivreuses et l'acide sulfurique dilué, à chaud ou à froid, le bain d'attaque étant parcouru par un courant continu à faible tension.
ledit procédé est remarquable, notamment, en ce qu'il consiste à disposer les électrodes, de telle sorte que par suite de sa densité supérieure à celle des eaux- mères du sulfate de cuivre et de l'acide sulfurique di- lué, la solution concentrée de sulfate de cuivre formé ne puisse pas arriver en contact avec la cathode, ce qui permet de supprimer l'emploi de diaphragmes,
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'anode est constituée par du cuivre en/morceaux tour-
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nuies, etc...ou des matières cuivreuses, disposées sur le fond de la cuve, la cathode, mobile, étant constituée par une ou plusieurs plaques de cuivre juxtaposées, pla- cées horizontalement au-dessus et à une certaine distan- ce de l'anode.
D'autres caractéristiques résulteront de la des- cription qui va suivre.
Au dessin annexé , donne uniquement à titre; d'exem- ple etreprésentant schématiquement une cuve agencée en vue de l'application du procédé suivant l'invention :
La fig. 1 est une coupe longitudinale et verti- cale de la cuve suivant la ligne A-A de la fig. 2.
La fig. est une coupe verticale transversale sui- vant la ligne B-B de la fig. 1.
Selon l'exemple d'exécution re présenté, la, cuve 1 d'élcetrolyce est en tôle plombée, munie d'un double fond 2, permettant le chauffage par une circulation par exem- ple de vapeur arrivant en 3 et sortant en 4. Le fond in- termédiaire 5 a de préférence la forme d'une gouttière inclinée permettant l'évacuation au point bas, par un ro- binet 6, du sulfate de cuivre produit dans la ouve ainsi qu'il sera expliqué plus loin, Ce fond 5 isolé électrique,- ment des parois de la cuve est relié au pôle positif d'une source de courant. Vers le sommet de la cuve, est dispo- sée horizontalement, une plaque de cuivre 7, reliée au pôle négatif de la même source électrique. Bien entendu, la plaque 7 pourrait être remplacée par plusieurs plaques horizontales juxtaposées et reliées en parallèle au pôle négatif.
La ou les plaques 7 sont portées par un disposi- tif quelconque non représenté, .palan, ou autre, permettant de les déplacer en hauteur. La ou une des plaques 7 est échancréelatéralement en deux points 9 et 10, ou est percée en deux points. En 9 passe un tube souple en oaoutchouc 11, débouchant dans la ouve, sous la plaque 7.
Ce tube souple est relié à un réservoir quelconque non
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représenté contenant de l'acide sulfurique dilué, à 18-20 de l'aréomètre Baumé. Une pince 12, disposée sur ce tube, permet de régler l'arrivée d'acide sulfurique dans la cuve, sur ou sous la ou les plaques 7. En 10, passe un autre tube 13, débouchant dans la cuve à un niveau approprié, défini plus loin, et inférieur au ni- veau auquel débouche le tube 11. Ce tube 13 est en com- munication à l'autre extrémité avec un bac ou cuve, non représenté, contenant les eaux-mères provenant de la cris- tallisation du sulfate de cuivre produit. Un robinet 14 est disposé sur ce conduit.
Un mode opératoire suivant l'invention, peut être le suivant . Le cuivre en morceaux, tournures, etc... ou les matières cuivreuses utilisées sont chargées, en 15 sur le fond 5 et constituent les anodes. Celles-ci sont noyées initialement dans un bain d'acide sulfurique à 18-20 Baumé arrivant par le tube 11.
On fait passer un courant d'intensité déterminée, par exemple de l'ordre de trois à sept ampères au déci- mètre carré d'anode, sous une tension de six-dixièmes de volt à un volt environ. On laisse l'attaque .'opérer. Le sulfate de cuivre se produit au voisinage de l'anode et entre en solution dans l'eau du bain. En rai on de sa densité., le sulfate de cuivre formé, reste dans la partie inférieure du bain et ne s'élève que jusqu'à un niveau a-a environ. Lorsque la conectration en sulfate de sui- vre atteint, au-dessus du cuivre 15, 30à 35 Baumé, à
60 centigrades environ, on ovure le robinet de vidange 6.
La concetration précitée de la solution de sulfate de cuivre obtenu est suffisante pour que la cristallisation du sulfate SO4OU, 5H2O se produise par simple refroidisse- ment à la température ordinale.
La fabrication étant ainsi engagée, les eaux-mères de cristallisation sont ramené es dans le bain par le tube 13, d'une façon continue ou intermittente, dans la
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zone a a, b b, Par un contrôle du niveau b b reconnais- sable à la teinte bleue de la partie in férieure, on fait en sorte que ce niveau n'arrive pas en c-c au contact de la plaque 7. Pour cela on fait arriver par le tube 11, d'une continue ou intermittente, de l'acide sulfuri- que dilue à 18-20 Baumé, qui, en raison de sa densité, surnage, au-dessus des eaux-mères et, à fortiori, du sulfate de cuivre.
Les débits d'acide sul furique et d'eau-mères sont doge fenetion de l'écoulement du sulfate de cuivre par le robinet 6. On pourra imaginer des dispositifs quelcon- que;- permettent d'effectuer automatiquement le réglage de ces débita.
On pourraé galement, de préférence, compléter l'installation par un dispositif automatique quelconque provoquant automatiquement, l'arrêt du courant électrique et leg arrivées d'acide sulfurique et d'eaux-mères, si pour une cause quelconque l'écoulement de la solution de slafate de cuivre est arrêté.
La cristallisation du sulfate de cuivre se fait par les moyens habituel s. Si au lieu de cuivre il est fait emploi de matières cuivreuses telles que laiton, [!l'onze, etc..., les métaux étrangers, inattaqués dans les conditions choisies, ne donnent pas lieu à la production de sulfate correspondant. Ils se déposent à l'état de boues dans le fond des cuves et sont, en temps utile, éliminés pour être récupérés par les procédés connus.
Il suffit enfin de remplacer périodiquement le cuivre ou les matières cuivreuses avant leur épuisement et la fabrication se poursuit sans arrêt.
Grâce à ce procédé et à l'installation représen- tée schématiquement le rendement en sulfate de cuivre est élevé. A titre d'exemple, une différence de potentiel de six dixièmes de volt à un volt, sous une densité de trois à sept ampères produit, en vingt-quatre heures, de @
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cinquante à cent kilogs de sulfate de cuivre cristallisé par mètre carré d'anode.
Naturellement, l'invention n'est nullement limi- tée au mode d'exécution, représenté et décrit, qui. n'a été choisi qu'à titre d'exemple, les concentrations, températures, tensions, densités, indiquées, ne l'ont été qu'à titre d'exemple et pour fixer les idées.
REVENDICATIONS. -
1 .- Une installation pour la fabrication de sul- fate de cuivre par le cuivre ou toutes autres matières cuivreuses et l'acide sulfurique dilué, le bain d'attaque étant parcouru par un courant continu à faible intensité, caractérisée en ce que les électrodes sont disposées , dans la -cuve d'éectrolyse, de telle sorte que la solution concentrée de suinte de cuivre formé ne puisse pas arri- ver en contact aveo la cathode par suite de sa densité su- périeure à celles des eaux-mères du sulfate de cuivre et de l'acide sulfurique dilué.
2 ,- Une installation suivant 1 , caractérisée en ce (que l'anode est constituée par du cuivreen morceaux (15) tournures, etc... ou des matières cuivreuses disposées sur le fond (5) de la cuve, la cathode (7) mobile vertica- lement, étant constituée par une ou plusieurs plaques de cuivre, juxtaposées et placées horizontalement au-dessus et à une certaine distance de l'anode.
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