DE41061C - Neuerung in dem Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen aus Erzen und Schmelzprodukten und Einrichtung dazu - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Die natürlichen Erze oder geschmolzenen Mineralien werden gemahlen und dann in Kasten gebracht, welche zweckmäfsig aus geharztem Holze oder anderem die Elektridtät nicht leitenden Material bestehen. Die Gröfse der Kasten richtet sich nach der elektrischen Leitungsfähigkeit der Erze. Gewöhnlich sind dieselben zwei- bis dreimal länger als breit. In Fig. ι ist ein derartiges Gefäfs A, bei welchem die Kopfenden mit Kohlenplatten c belegt sind, zur Anschauung gebracht. Jedes dieser Gefäfse wird zunächst mit gemahlenem Erz angefüllt, welches dann mit Kochsalzlösung oder Meerwasser so weit getränkt wird, dafs die Flüssigkeit nicht ganz bis zum oberen Rande der Erze reicht. Hierauf macht man die eine der Kohlenplatten c zur Kathode, die andere zur Anode. Der elektrische Strom darf jedoch nur so stark sein, dafs das durch die Zersetzung der Salzlösung entstehende Chlor in statu nascendi die in den Erzen vorhandenen Metalle sofort chlorirt, ohne dafs freies Chlor hierbei abdunstet. Die Chlorirung wird in der Reihenfolge der gröfseren oder geringeren Verwandtschaft derselben zum Chlor vor sich gehen. Ist das zu behandelnde Erz nicht genügend leitend, so dafs die Masse dem elektrischen Strome einen zu grofsen Widerstand entgegensetzt, so mischt man der Erzmasse eine geringe Quantität fein gepulverter Holzkohle bei.

Sobald nun die Erze gut chlorirt sind oder die Salzlösung vollkommen zersetzt ist, werden sie mit einer gröfseren Menge der gleichen Lösung versetzt. Nachdem die Masse, um die Chlormetalle in Lösung zu bringen, gut umgerührt ist, wird die Lösung durch Hähne am Boden des Gefäfses abgezapft. Dann leitet man den elektrischen Strom von neuem durch das noch feuchte Erz, löst die gebildeten Chloride wieder und fährt fort, bis die Masse vollkommen erschöpft ist. Bei armen Erzen tritt dies schon nach der ersten oder zweiten Operation ein. Bei reichen Erzerj lassen sich beide Operationen zugleich ausführen. Man füllt dann die Kasten nur zur Hälfte oder zu zwei Dritteln mit Erz, dagegen ganz mit Salzlösung; die beim Durchlaufen des Stromes sich bildenden Chlorsalze werden sich in der darüber stehenden Salzlösung auflösen.

Sobald jedoch das Erz zu arm ist und dem elektrischen Strome zu viel Widerstand entgegensetzt, wird der Strom durch die besser leitende Mineralsalzlösung gehen und diese zersetzen, was vermieden werden mufs. Statt der Kochsalzlösung etc. kann man in analoger Weise Schwefelsäure anwenden, wodurch dann die Erze in Sulfate übergeführt werden.

Zur weiteren Behandlung der nach vorstehendem Verfahren erhaltenen Lösungen dient ein Apparat, welcher in den Fig. 2 bis 10 in mehrfacher Modification dargestellt ist.

In einem Bassin A, Fig. 2, von beliebiger Länge, 1 m breit und 0,75 m hoch, steht lose eine Reihe von Kasten B, welche die innere Breite und Höhe des Bassins A haben und mit Leichtigkeit aus dem Bassin zu heben sind. Die Hinterwände der nach oben offenen Kasten sind mit Kohlenplatten- C belegt, während die

Vorderwände aus Diaphragmen D bestehen. Je zwei solcher Kasten B sind mit ihren Diaphragmen C einander zugekehrt. Zwischen letzteren hängt die Platte E aus Kupfer oder einem anderen gut leitenden Material von der Gröfse eines Diaphragmas. Die Entfernung der Platte E von den Diaphragmen beträgt bis zu 6 cm, während die Diaphragmen von den Kohlen wänden von 0,5 cm bis zu 4 cm, je nach der Beschaffenheit des Erzes, entfernt, sein können. Die Kasten B, also der Raum zwischen C und D, werden mit zermahlenem oder zerstückeltem Erz und der nach vorstehendem Verfahren entstandenen Chlormetallsalzlösung, das Bassin A nur mit Chlormetallsalzlösung so weit gefüllt, dafs die Diaphragmen noch etwas aus der Flüssigkeit herausragen. Dann läfst man den Strom von je zwei Kohlenanoden C- nach der gemeinsamen Kathode E gehen. In kurzer Zeit löst sich das in den Kasten vorhandene Erz auf, während sich das Metall auf der gemeinsamen Kathode E niederschlägt.

Sind die zu behandelnden Erze Gold-, Silber- oder Platinerze, so wendet man am besten reine Chlornatriumlösung an. Reiche Erze werden in den Kasten während der Operation in der Weise zusammensinken, wie ihnen der Metallgehalt entzogen wird. Man mufs dann nachfüllen. Sobald der ganze Inhalt eines Kastens seines Metallgehaltes beraubt ist, werden die 'Rückstände von den Erzen herausgenommen ,und die Kasten von neuem gefüllt.

In Fig. 5 und 6 ist eine Modification des beschriebenen Apparates dargestellt, welcher sich für :continuirlichen Betrieb, namentlich zur Gewinnung von Edelmetallen, gut eignet.

Die Anode wird hier durch einen vertical stehenden Kohlencylinder ;C gebildet, !welcher um seine Achsen rotiren ikann. Der Cylinder ist oben und unten geschlossen .und unten mit schrägen Ansätzen H versehen. Der obere Verschlufs wird durch einen Konus G gebildet, über welchem sich ein Trichter T befindet, aus welchem gemahlene Erz- und Chlormetalllösung langsam hinabgleitet, während der Cylinder langsam rotirt.

Der Kohlencylinder wird in Entfernung (von etwa ι cm von einem cylindrischen !Diaphragma (porösem Thoncylinder) umgeben. .Kohlencylinder und Diaphragma !werden in einer Entfernung von ungefähr 1 cm vom dritten Cylinder A (aus Holz oder säurefestem Material) eingeschlossen. Letzterer mufs sich unten an das Diaphragma hermetisch anschliefsen. Zwischen -D und.i steht lose ein Kupfercylinder. Der Raum zwischen D und A wird mit reiner Na CZ-Lösung gefüllt. Leitet man einen elektrischen Strom von der Kohlenanode zur Kupferkathode, während gleichzeitig die Anode rotirt und aus T fortwährend neues Material nachsinkt, so wird sich auf der Kathode beständig Metall niederschlagen. Die Erzrückstände, welche kein Metall mehr enthalten, werden continuirlich durch H den Apparat verlassen.

Eine andere Modification des Apparates ist in Fig. 7, 8 und 9 dargestellt. Ein langes, nach dem einen Ende H zu schwach geneigtes Bassin A ist auf der Sohle mit einer beliebigen Anzahl von Kohlenplatten C C₁ C₂ etc. belegt. Jede Kohlenplatte ist etwa 1 m lang und 0,5 m breit. Ueber je einer dieser Kohlenplatten befindet sich in einer Entfernung von etwa 1 cm ein Kasten B, welcher mit der betreffenden Kohlenplatte gleiche Länge und Breite hat. Die Sohle dieser Kasten B bildet ein Diaphragma D, über welchem in einer Entfernung von 1 bis 2 cm horizontal an den Leitern -F-F₁ -F₂ etc. aufgehängte Kupferplatten E E₁ E_% etc. . sich befinden. Dieser ganze Apparat steht nun in einer nach dem beschriebenen Verfahren erhaltenen Metallsalzlösung so weit eingetaucht, dafs die Flüssigkeit nicht in die Kasten B hineinlaufen kann, während diese wenigstens bis zur Berührung mit den Platten E mit reiner Na CZ-Lösung gefüllt sind. Das aus dem Trichter T zugeführte Erz rutscht, wäh-, rend das Bassin schwach erschüttert wird, auf der schiefen Sohle nach H hinab, wo die extrahirten Rückstände den Apparat verlassen.

Man kann auch die Sohle des Gefäfses durch eine einzige Kohlenplatte bilden und sämtntliche Kathoden durch die Leitung F in Verbindung setzen (s. Fig. 10).

Schliefslich kann man auch dem Bassin etc. eine solche Construction geben, wie dies Fig. 3 und 4 veranschaulichen. Hier läfst sich der mit einer Kohlenplatte C belegte Balken B mittelst einer excentrischen Scheibe G bei H auf- und abbewegen. D ist wiederum Diaphragma -und E eine herausziehbare Kupferplatte, welche als Kathode dient, während durch C die Anode gebildet wird. Die Erzrückstände verlassen den Apparat bei J.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Bei der elektrolytisehen Gewinnung von Metallen aus Erzen und Schrnelzproducten die Anwendung einer Mischung von Chlormetall- .oder Metallsulfatlösung mit ze.rmahlenem Erz an der Anode und Chlornatriumlösung allein oder in Mischung mit Chlormetalllösung bezw. Schwefelsäure allein oder .in Mischung mit Metallsulfatlösung an der Kathode, zum Zwecke einer möglichst gleichmäfsigen Abscheidung des Metalls an der letzteren.

2. Zur Ausführung. des im Patent-Anspruch, 1. bezeichneten Verfahrens ein Elektrolysiriigefäfs y4'(Fig. 2) als Kathodenraum, in wel-

chem die mit Anode C und Diaphragma D versehenen Kasten oder Anodenräume B derartig eingesetzt sind, dafs der Strom von je zwei Anodenplatten nach einer gemeinsamen, zwischen den einander zugewendeten Diaphragmen hängenden Kathodenplatte E geführt wird.

3. An Stelle der im Patent-Anspruch 2. bezeichneten Einrichtung:

a) die Combination der Anodenplatten C C₁C₂... (Fig. 7, 8 und 9) auf der geneigten Sohle des mit Zuführungstrichter G versehenen Gefäfses A, der mit Diaphragma D versehenen Kathodenräume B mit den horizontal angeordneten Kathoden E E₁ E₂ . . ., um die in Patent - Anspruch ι. bezeichnete Mischung continuirlich an den Anodenplatten vorbeiführen zu können;
b) die Combination der um eine verticale Achse w rotirenden cylindrischen Kohlenanode C (Fig. 5 und 6) mit dem Konus G, über welchen aus Trichter T die im Patent-Anspruch 1. bezeichnete Mischung continuirlich hinabgleitet , dem cylindrischen Diaphragma D und der gleichfalls cylindrischen Kathode E.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.