BE628066A - - Google Patents

Description

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    "Procédé   électrolytique de production du zinc" 
La présente invention se rapporte en général à la production électrolytique du zinc et plus particulièrement à un procédé permettant d'abaisser la teneur en plomb du   aine   élaboré par un procédé électrolytique. 



   Dans le procédé habituel de production du zinc élec- trolytique.on fait passer un courant électrique entre une élec- trode de plomb métallique ou d'un alliage à base de plomb, qui représente l'anode, et une électrode d'aluminium qui représente la cathode, dans un électrolyte acide contenant du zinc, habituel- 

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 lement sous forme de sulfate. Le   sine   métallique se dépose sur la cathode sous une forme relativement pure, atteignant habituel- lement au Moins un degré de pureté de 99,9 %. Parmi les impuretés présentes, le plomb est le plus   gênant,   bien qu'il soit normale- ment présent seulement à raison de quelques millièmes de %. Même à ce taux, il est à considérer comme très nuisible pour la fabri- cation d'alliages de moulage sous pression à base de zinc. 



   Le problème de la réduction de la teneur en plomb du zinc électrolytique existe depuis fort   longtemps.   De nombreux inventeurs ont utilisé ou recommandé des moyens divers pour   abais-   ser le taux de plomb dans le zinc éleotrolytique. On a ajouté des additifs organiques aussi bien que minéraux à la solution d'élec- trolyse et on a obtenu par les deux moyens une réduction intéres- sante du taux de plomb. De   même    on connaît des produits organi- ques servant d'additifs incorporés dans d'autres buts que celui de la suppression du plomb, Cependant, on ne peut réaliser des pro- cédés industriels acceptables qu'en utilisant des quantités rela- tivement importantes de ces additifs, soit pour la suppression du plomb, soit pour améliorer le pouvoir couvrant du zinc déposé. 



   Certains auteurs, tels que   Flett,   dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n  2.195.409. proposent l'utilisation d'un composé formé par un acide   sulfonique     alkyl-aromatique   pour le dé-      pôt électrolytique du zinc afin d'améliorer le pouvoir couvrant du métal déposé et de supprimer les piqûres. Dans ce procédé, on utilise des quantités de 0,1 à 0,3 gr de l'additif par litre d' électrolyte. Cependant, ce brevet ne fait pas mention que l'addi- tion de ce produit abaisserait la teneur en plomb du zinc déposé. 



   Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique   n*   2,600.352 au nom de   Wernlund,   on recommande l'utilisation de certaines cé- tones organiques de type aliphatique, comme la méthyl éthyl cé- tone et l'acétone, comme additifs à une solution de galvanisation, ces produits devant servir à brillanter le zinc déposé. On indi- 

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 que qu'uni concentration d'au moins environ 3 gr par litre d' électrolyte est nécessaire pour obtenir un   revêtement   industriel-   l'Aient.   acceptable. La encore, il n'existe aucune mention selon laquelle l'addition de ces cétones organiques abaisserait la te- neur en plomb du aine déposé. 



   Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n  2.370.986 au nom de Nachtman propose l'utilisation de la nicotine, de la   thiou-   rée, du thiocyanate d'ammonium et des isole   sodique.,   des sulfates d'un mélange d'alcools aliphatiques à longue chaîne comme additifs à incorporer à un bain électrolytique de   zinc.   Cependant. cet au- ne tour/mentionne pas l'effet qu'exerce le produit sur la teneur en plomb du zinc déposé. Ce procédé utilise des quantités importan-   ton   de ces additifs, comprises entre 15 et 42,5 gr d'additif par litre d'électrolyte. 



   Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n    2.407.469   au nom de Gray. on propose les anthraquinone-sulfates pour   retar-   der les piqûres du sine déposé par   électrolysée   Cet auteur   uti-     lise   des quantités de   Or$   à 5 gr d'additif par litre d'éleotro- lyte, mais il ne mentionne pas non plus que le produit   anthraqui-   nonique abaisse la teneur en plomb du zinc déposé. 



   En outre, le brevet des   Etats-Unis     d'Amérique   n* 2,471.965 au nom de Lowe, mentionne une tentative de réduire la teneur en plomb du zinc électrolytique par addition de 0,9 à 4,5kg d'acide crésylique et de quantités atteignant jusqu'à 3 kg d'huile de pin par tonne de zinc déposé. L'acide   orésylique   utilisé est formé par un mélange de phénol, avec ses homologuas. Cet auteur indique que l'addition de ces   produits   selon   les     quantités   préci- tées ramène la teneur en plomb du dépôt de zinc en dessous du ma- ximum tolérable pour la pureté du zinc imposé par le Ministère Britannique de   l'Armement,   qui, au moment considéré, se montait à   0,003 %   de plomb. 



   Enfin, on a proposé certains sels minéraux comme addi-      

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 tifs pour réduire la quantité de plomb présente dans le lino dé- posé. Ainsi,Teck et   Lebedeff   ont recommandé dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n* 2.539.681 l'addition de sels du baryum ou du strontium. On ajoute dans ce cas le strontium nous   forât   de carbonate de strontium à raison de 1 à 20 kg de carbonate de strontium par tonne de sine déposé sur la cathode. L'addition de 20 kg de carbonate de strontium à l'électrolyte   abaisse    selon cette publicationla teneur en plomb en moyenne à environ   0,00064   5. 



   La présente invention a pour objet un procédé aisé et efficace de production de zinc électrolytique de faible teneur en plomb. 



   L'invention   vise   également un procédé réalisable in-   dustriollement   de production de zinc à faible teneur en plomb grâce à l'utilisation de quantités minimes d'un additif organique incorporé à l'électrolyte, 
D'autres objets et avantages de l'invention apparat- front au cours de la description qui va suivre. 



   D'une manière générale, l'invention concerne un pro- cédé d'élaboration électrolytique du   zinc,  qui consiste à ajouter à l'électrolyte habituel contenant du zinc une benzoquenoe halo- gênée, dont l'acide   chloranilique   (qui est la 2,5-dichloro-3,6- dihydroxyquinone)   constitue   un exemple préféré* Dans le   procédé   de l'invention,   l'éleotrolyte   contient une quantité extrêmement faible de l'additif, comparativement aux produits   utilisés   aupa- ravant, cette quantité étant d'un ordre de grandeur absolument différent. 



   Pour les benzoquinones halogénées, les limites   prati-   ques   préférées   sont comprises entre environ 0,0001 et 0,1 gr par litre d'électrolyte. L'utilisation d'une quantité bien plus im- portante de l'additif et dépassant environ   0,1   gr par litre d' électrolyte se traduit par une diminution du rendement du courant 

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 et un   noircissement   de la surface du sine   dépose,   
La mine en couvre du   procède   de l'invention   sera   
 EMI5.1 
 mieux comprise à l'aide do l'exempt non limitatif a1-apr..

   , XEME.S On   utilise   dans une installation pilote une solution 
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 électrolytique provenant d'une installation industrielle d"lte- trolyse et ayant la composition suivante Zn 170   g/litre   Mn 2,50 g/litre Pb 0,01 g/litre 
 EMI5.3 
 Cd O*uUl g/litre Fe 0,035 g/litre Au 0,0001 g/litre On met en route   l'électrolyse   de cette solution et pendant les premiers six jours, on ne pratique aucune addition d'agents de suppression du plomb, les analyses du plomb dans le zinc des cathodes étant les suivantes 
 EMI5.4 
 Jours TenAur en-2lomb É 
 EMI5.5 
 
<tb> 1 <SEP> pas <SEP> déterminât
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 0,0065
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 0,0049
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 0,0046
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 0,0031
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 0,0032
<tb> 
 
A partir du   septième   jour,

   on ajoute une quantité d' acide   chloranilique   se montant   approximativement   à 0,003 Kg par 
 EMI5.6 
 tonne de sine déposé à la cathode (0,0004 g par litre d'électrolyte) à l éltctrolytµ on circulation, moment auquel on cons  tata une réduction   immédiate   de la quantité de plomb dans le 
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 sine ddpo4 1 la cathode, selon les analyses ci-après 1 

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 EMI6.1 
 Jours Teturj6n,lo 7 0,0019 
 EMI6.2 
 
<tb> 8 <SEP> 0,0018
<tb> 
<tb> 9 <SEP> 0,0011
<tb> 
<tb> 10 <SEP> 0,0015
<tb> 
<tb> 11 <SEP> 0,0015
<tb> 
 
 EMI6.3 
 12 0,001' 
 EMI6.4 
 
<tb> 13 <SEP> 0,0013
<tb> 
<tb> 14 <SEP> 0,0013
<tb> 
 
 EMI6.5 
 15 0,0017 (l.otrod.

   Me'" 
 EMI6.6 
 
<tb> courcio <SEP> dans <SEP> une
<tb> des <SEP> cellule.)
<tb> 
<tb> 16 <SEP> 0,0014-
<tb> 
 
 EMI6.7 
 17 0,0014 
 EMI6.8 
 
<tb> 
<tb> 
 
 EMI6.9 
 On maintient Ildlectrolytt du circuit dttenai à une température d'environ 43 C. 
 EMI6.10 
 



  On a trouve que l'efficacité de l'acide chloranili- que pour supprimer le plomb augmente à mesure que la tempéra- ture des cellules   diminue*   Ainsi, on a pu obtenir du sinc catho- dique contenant environ 0,0005. de plomb à   des     température*     d'on-   viron 32 C. 



   Dans l'élaboration   normale   du lino, la teneur en plomb 
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 tend z abaisser & 0,004 pendant les premier* quatre ou cinq jours aprbs le début de ltdltctrolyst troc des électrodes pro- près. Après cela et à des   température    d'environ 40 C, on n'ob-   serve     qu'un.   faible   babas   ou   aucune   de la   teneur   en plomb. A moins d'ajouter un agent de   suppression   de celui-ci. 
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  Bien qu'on ait effectué dans ce cas 1#41ectrolyne avec   uns anode   d'alliage plomb-argent, comme on le fait habituel- lement dans l'industrie, le même fonctionnement de   l'opération   se produit quand on utilise une Anode de plomb chimique ou de plomb ordinaire. 

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 EMI7.1 
 



  C?n <galeMnt trouva que dans les opération 1nduatr1el les aussi bien que dans les essais pilotes, on obtient une plus grande efficacité de l'acide   chloranilique   comme produit de sup- pression quand la teneur en   manganèse   est inférieure à 2,5 g par litre. Cependant, même avec une teneur plus élevée en man- ganèse que la quantité précitée, l'acide   chloranilique   conserve son activité de   suppression   du plomb bien qu'elle baisse légère-   ment.   
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  Parmi 'autres p-bonzoquinone substituées qu'on peut mettre en oeuvre utilement dans le procédé de l'invention, on cite la 2,6-dichloro-p-benssoquinone, le chloranile (ou tétra- chloro-p-benzoqu1none) et les trichloro-p-benzoquinones. 



  Bien entendu, d'autres p-benaoquinones halogénées ainsi que d'autres p-benzoquinones di, tri et t6tra-substitu6es sont da- lement utilisables dans le procédé de l'invention* 
Ci-dessus, on a mentionné un mode de mise en oeuvre préfère de   l'invention,   mais cette dernière n'est pas limitée   à   un produit particulier ni aux proportions   indiquées   et elle peut recevoir de-nombreuses variantes et modifications sans qu'on sorte de son cadre. 
 EMI7.3 
 RYktDCA'x',0N8y. 



  1. Procédé de dépôt électrolytique de   aine   d'une qua- lité élevée, caractérisé en ce qui on   ajouté   à un électrolyte acig contenant du zinc une quantité d'une   p-benzoquinone   halogénée 
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 comprise entre 0,0001 et; 0,1 g par litre d'61ectrolyteaf 2. Procédé suivant la revendication z,, caractériel en ce qu'on utilise comme p bsnoquinane halogénée l'acide   ohloranilique.  

Claims (1)

1. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisa en ce qu' on obtient une teneur en plomb du zinc déposa qui est inférieure à 0,002%. <Desc/Clms Page number 8>

   4. Procéda suivant la revendication 1, caractérisé .,en ce qu'on utilise la benzoquinone halogénée en une quantité comprise entre 0,0001 et 0,001 g par litre d'électrolyte.

   5. Procéda de dépôt électrolytique de lino d'une qua- lité élevée, tel que décrit ci-avant.

   6. Zinc d'une qualité élevée, déposé par un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes*