CH174712A - Verfahren zur elektrolytischen Scheidung von Kupfer-Silber-Legierungen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur elektrolytischen Scheidung von     Kupfer-Silber-Legierungen.       Es ist bekannt, die elektrolytische Schei  dung von     Kupfer-Silber-Legierungen    in rein  salpetersaurer Lösung durchzuführen, was  naturgemäss zu einem hohen, unwirtschaft  lichen Verbrauch an     teuerer    Salpetersäure  führt. Es ist ferner versucht worden, eine  derartige Scheidung in rein schwefelsaurer  Lösung vorzunehmen. Dieser Versuch misslang  infolge der sich auf der Anode bildenden  nicht leitenden Schicht von Silbersulfat.  



  Es wurde ferner vorgeschlagen,     Gemische     von Schwefel- und Salpetersäure als Elektro  lyte anzuwenden. Dieses     Verfahren    hat Nach  teile, weil immer noch ein     Salpetersäurever-          brauch    eintritt und weil durch die dabei  angewandte geringe Säurekonzentration die  Leitfähigkeit der Lösung stark vermindert  und infolgedessen der Energieverbrauch er  höht wird.  



  Bei einem Verfahren zur elektrolytischen  Scheidung von     Kupfer-Silber-Legierungen    in  einem     Diaphragmenapparat    mit durchlaufen-    dem Elektrolyten wird gemäss der Erfindung  mit einem von Salpetersäure und Nitrat freien,  Schwefelsäure enthaltenden     Kupfersulfat-          Elektrolyten    bei erhöhter Temperatur gear  beitet. Es empfiehlt sich, zur Verhinderung  des Übersteigens     anodischer    Produkte in den  einen     hydrostatischenÜberdruck    aufweisenden  Kathodenraum     Überlaufröhrchen    am Dia  phragma anzuordnen.

   Statt dessen kann man  auch den     obern    Teil der     Diaphragmen    mit  Stoffen imprägnieren, die vom Elektrolyten  nicht benetzt werden. Es hat sich gezeigt,  dass die zur Passivität der Anoden führenden,  spannungserhöhenden     Deckschicbten    aus Sil  bersulfat beim Arbeiten in der Wärme nicht  entstehen, so dass ein erhöhter Energiever  brauch nicht eintritt und an Stelle des In  lösunggehens der Metalle Kupfer und Silber  keine durch die Passivität bedingte Sauerstoff  entwicklung eintritt.  



  Das Verfahren nach der Erfindung, das  gleichzeitig die Gewinnung eines vollkommen           edelmetallfreien    Kupfers erlaubt, kann in  einem an sich bekannten     Diaphragmenapparat,     der laufend vom Elektrolyten durchströmt  wird, durchgeführt werden.  



  In der Zeichnung ist beispielsweise eine  Apparatur zur Durchführung des Verfahrens  dargestellt, bei der aus einem Hochbehälter 1.  durch eine auf den Boden des Kathoden  raumes 2 führende Rohrleitung 3 der Elek  trolyt dem Bade 4 zugeführt     -#vird.    Der  Kathodenraum 2 ist vom Anodenraum 5  durch ein     Diaphragma    6 getrennt, das die  Vermischung von     Katholyt    und     Anolyt    ver  hindert. An der aus Kupferblech bestehenden  Kathode 7 scheidet sich so viel Kupfer aus,  wie aus der Anode gewonnen und durch die       Silberzementation    in Lösung gebracht wird.

    Der     Katholyt    strömt aus dem Kathodenraum  2 durch     Öffnungen    der     Diaphragmenplatte    in  ihrem obern Teil in den Anodenraum 5 über.  



  Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, diese  Öffnungen mit Röhrchen 8 zu versehen, die  ein Zurücksteigen von     anodischen    Produkten  in den Kathodenraum vollständig verhindern.  Im Anodenraum 5 befindet sich die Anode 9  aus der aufzuarbeitenden Legierung. Von  dem Boden des Anodenraumes fliesst<B>-</B>dann  der Elektrolyt zu dem     Zementationsgefäss    10,  welches mit Kupfer beschickt ist. Die hier       entsilberte    Lösung wird nach erfolgter, nicht  dargestellter     Dekantation    und Filtration durch  die Pumpe 11 in den Hochbehälter 1 zu  rückgepumpt.  



  Der Elektrolyt besteht anfangs in allen  Räumen aus reiner schwefelsaurer Kupfer  sulfatlösung. Er wird zweckmässig im Hoch  behälter 1 auf irgend einem bekannten Wege  auf erhöhte Temperatur gebracht. Diese be  hält er in dem zweckmässig mit Wärme  isolation versehenen     Elektrolyseur    im wesent  lichen bei, wodurch die Ausbildung von       Silbersulfatsperrschichten    an der Anode ver  hindert wird.  



  Der elektrochemische Vorgang im Anoden  raum ist folgender: Es wird zunächst aus  schliesslich Kupfer in Lösung gebracht, wäh  rend das Silber in zusammenhängender    Schicht zurückbleibt. Bei     tiefgehender    Heraus  lösung des Kupfers steigt die Spannung bis  zur Erreichung des     Silberlösungspotentials,     und nun geht das Silber grösstenteils in  Lösung. Im übrigen bildet sich Silberschlamm  im     Anodenraum,    der teils zu Boden sinkt,  dessen feinere Teilchen jedoch durch Strö  mungen im     Anolyten    an die Oberfläche ge  führt werden. Diese kleinen Silberteilchen  haben die Neigung, an der Trennwand     ern-          porzukriechen,    wodurch sie in den Kathoden  raum gelangen würden.

   Die dort erfolgende       Abscheidung    reinen Kupfers würde durch  diese Silberteile unmöglich gemacht werden.  Es ist daher von grösster     Bedeutung,    Mass  nahmen vorzusehen, die ein derartiges Hoch  kriechen verhindern. Als solche Massnahmen  kommen beispielsweise die abgebildeten Röhr  chen 8 in Frage. Man könnte natürlich auch  den obern Teil des     Diaphragmas    mit     Stoffen     imprägnieren, die von dem Elektrolyten nicht  benetzt werden.  



  Bei     Aufarbeitung    der Anoden werden die  im Anodenraum zurückbleibenden Silberreste  mit Zementsilber vereinigt, während das  Kupfer in reiner Form im Kathodenraum  anfällt.  



  Das neue Verfahren hat folgende Vorteile:  1. Es sind keine     Salpetersäureverluste     vorhanden.  



  2. Es treten keine Sperrschichten oder  schlecht leitende Schichten auf, daher  3. Energieersparnis.  



  4. Möglichkeit der Verwendung höherer       Schwefelsäurekonzentrationen,    welche -eine  bessere Leitfähigkeit bedingen; infolgedessen  kann man mit kleinen Spannungen arbeiten  und damit eine weitere Energieersparnis er  zielen.  



  5. Möglichkeit der Gewinnung von reinem  Elektrolytkupfer.  



  6. Es findet kein Umsatz der Schwefel  säure mit den Metallen statt, daher tritt  auch kein Säureverbrauch ein.  



  7. Möglichkeit der Verwendung von Bad  behältern mit einer Auskleidung aus Blei.      Um bei dem bisher beschriebenen Ver  fahren das Silber aus den Laugen durch       Zementation    zu gewinnen, kann man gewöhn  lich an Eisen ausgefälltes handelsübliches  Kupferpulver, sogenanntes Zementkupfer oder       Kupfergranalien    oder schliesslich Abfallkupfer,  in Form von Stücken oder Drähten benutzen.  Jedoch ist der Reinheitsgrad des auszemen  tierten     Metalles    ein verhältnismässig schlechter.  Will man diesen Übelstand vermeiden, so  kann dies dadurch geschehen, dass man die  beim Fortschreiten der oben beschriebenen  Elektrolyse allmählich stärker werdenden  Kupferkathoden selbst als     Zementiermetall     benutzt.

   Auf diese Weise wird eine Zugabe  von Kupfer zu dein     Scheideprozess    erspart.  Vor allein wird durch die Verwendung des  elektrolytisch abgeschiedenen Kupfers als       Zetnentiermetall    der Reinheitsgrad des aus  zementierten Silbers erhöht. Der auf den  glatten Kathodenflächen sich bildende Silber  schlamm neigt zur freiwilligen Trennung von  diesen, was beispielsweise durch aufrechtes  Einstellen oder Einhängen von Blechen aus       Elektrolytkupfer    in das     Zementiergefäss    unter  stützt werden kann.

   Das Silber fällt zu Boden,  so dass stets eine gute Trennung der beiden  Metalle voneinander möglich ist, während  bei den bisher bekannten     Zementierungs-          verfahren    die     DZetalle    meist mehr oder weniger  sich mischen.  



  Das für die     Zementation    erforderliche  Kupfer macht demnach bei dieser Ausfüh  rungsart einen völlig geschlossenen Kreislauf  durch. Es wird     kathodisch    während der Elek  trolyse abgeschieden, löst sich im     Zementier-          bottich    bei gleichzeitiger Silberausscheidung    wieder auf und fliesst als gelöstes Kupfersalz  wieder dem     Elektrolytbehälter    zu.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur elektrolytischen Scheidung von Kupfer-Silber-Legierungen in einem Dia phragmenapparat mit durchlaufendem Elek trolyten, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem von Salpetersäure und Nitrat freien, Schwefelsäure enthaltenden Kupfersulfat- Elektrolyten bei erhöhter Temperatur gear beitet wird. UNTERANSPRüCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung des Übersteigens anodischer Produkte in den einen hydrostatischen Überdruck aufwei senden Kathodenraum am Diaphragma Überlaufröhrchen angeordnet werden. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung des Übersteigens anodischer Produkte in den Kathodenraum Diaphragmen verwendet werden, deren oberer Teil mit Stoffen imprägniert ist, die vom Elektrolyten nicht benetzt werden. 3. Verfahren nach Patentansprucb, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Elektrolyse gewonnene Kupferbleche als Zementier- kupfer für die Ausscheidung des Silbers benutzt werden.