DE1960958C3 - Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen wie Nickel, Kobalt, Eisen oder Kupfer aus Altmetallen durch Elektrolyse - Google Patents
Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen wie Nickel, Kobalt, Eisen oder Kupfer aus Altmetallen durch ElektrolyseInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen wie Nickel, Kobalt, Eisen
oder Kupfer aus Altmetallen, das zusätzlich ein oder mehrere Metalle mit hohem Schmelzpunkt wie Chrom,
Molybden oder Wolfram enthält, durch Elektrolyse, wobei das Altmetall als Anode geschaltet wird.
Aufgrund der technischen Entwicklung der letzten Jahre werden häufig legierte metallische Materialien
mit speziellen Eigenschaften wie großer Stärke bei hohen Temperaturen, guter Korrosionsbeständigkeit,
außergewöhnlichen magnetischen Eigenschaften und dergleichen verwendet. Diese Legierungen enthalten in
der Regel verschiedene Metalle wie Nickel, Kobalt, Eisen und Kupfer als Grundmetall und eine Zumischung
aus einem oder mehreren Metallen mit hohem Schmelzpunkt, d. h. hauptsächlich aus schweren Metallen
aus den Gruppen IVa, Va, VIa und Vila des Periodensystems. Typische Beispiele solcher hochschmelzender Metalle sind Chrom, Molybden und
Wolfram.
Um die Metallkomponente in dem Altmaterial verwenden zu können, ist aus der DE-PS 9 12 634 ein
Verfahren zur Aufarbeitung von Werkstoffen bekannt, die Carbide hochschmelzender Metalle enthalten.
Hierbei wird der Werkstoff einer Elektrolyse in oxydierend wirkenden Säuren unterworfen, wobei
vorzugsweise eine Spannung von 4 V und mehr angewendet wird. Die Karbide der hochschmelzenden
Metalle werden in Oxyde überführt und nach Beendigung der Elektrolyse aus dem Elektrolyten abfiltriert
und weiterverarbeitet.
Will man die an der Kathode niedergeschlagenen Metalle in reiner Form erhalten, so ist dieses Verfahren
nicht anwendbar, da nicht ausgeschlossen werden kann, daß die hochschmelzenden Metalle gelöst und ebenfalls
mit niedergeschlagen werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die hochschmelzenden Metalle von
vornherein in Form von Karbiden in dem Werkstoff vorliegen müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zu schaffen, welches
erlaubt, aus Altmetallen, die hochschmelzende Metalle in gebundener Form oder ungebundener Form enthalten,
die übrigen Metalle in reiner Form zu erhalten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Gattung gelöst, das
die in dem Kennzeichen des Hauptanspruchs enthaltenen Merkmale aufweist.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die mit der Erfindung erzielbare»! Vorteile bestehen
darin, daß unabhängig von der Form der in dem Altmetall vorhandenen Metalle mit hohem Schmelzpunkt
eine Rückgewinnung der übrigen Metalle in reiner Form möglich ist.
Die Erfindung beruht im Prinzip auf der elektrolytischen Lösung und Abscheidung des Grundmetalles,
wobei das Verfahren so durchgeführt wird, daß die Anwesenheit des hochschmelzenden Metalls in einem
gebundenen Zustand sichergestellt ist. Sie werden nicht gelöst, sondern bleiben in einem Metallprodukt zurück,
das getrennt verarbeitet werden kann. Dieses Zwischenprodukt kann aus einem Anodenschlamm oder
einer an der Anode anhaftenden Schicht, d. h. einem Anodenmantel, bestehen. Durch Zugabe nicht-metallischer
Substanzen, die zu einer der Gruppen III, IV des Periodensystems gehören, z. B. Bor, Kohlenstoff, Silizium,
Stickstoff und/oder Phosphor, ist es möglich, eine Bindung von ungebundenem hochschmelzendem Metall,
das möglicherweise in dem verwendeten Altmaterial vorhanden ist, an das Anodenmaterial zu erreichen.
Eine solche Bindung der hochschmelzenden Metalle stellt sicher, daß diese Metalle in dem Anodenschlamm
oder -mantel verbleiben. Auf diese Weise wird eine bestimmte Trennung zwischen den hochschmelzenden
Metallen und den Grundmetallen erreicht. Durch die Verwendung einer porösen Membran ist es ferner
möglich, von dem sich um die Anode bildenden Elektrolyten, d. h. dem Anolyten, in vorteilhafter Weise
Gebrauch zu machen und ihn einem speziellen Reinigungsverfahren zu unterziehen, wonach die
ι gereinigte Lösung als Katholyt in die Umgebung der Kathode abgegeben wird.
In der Praxis wird ein neutrales oder ein saures Elektrolytbad aus Metallsalzen verwendet, die keine
Oxydationswirkung haben. Die Spannung in dem Elektrolyten wird auf einem Wert unter 4 V gehalten.
Dadurch wird sichergestellt, daß die Metalle mit dem hohen Schmelzpunkt in der Anode eingeschlossen
werden, d. h., daß sie nicht gelöst oder abgebaut werden.
Im folgenden wird die Erfindung an zwei Beispielen näher erläutert
Abfallstücke aus einer Legierung mit Nickel als Grundmetall und einem Gehalt von etwa 50% Nickel
und Kobalt, etwa 20% Chrom und etwa 5% Molybden sowie etwa 5% Wolfram werden zusammen mit
Kohlenstoff geschmolzen, so daß der Kohlenstoffgehalt etwa 3% beträgt Ein erheblicher Teil der Metalle mit
hohem Schmelzpunkt wird dadurch als Carbid gebunden. Aus der Beschickung werden Anoden gegossen, die
in einem neutralen oder einem sauren Bad elektrolysiert werden. Um die Kathode bildet sich dann eine
Legierung, die aus dem Grundmetall besteht während die hochschmelzenden Metalle in dem Mantel verbleiben,
der an der Anode anhaftet Dieser Mantel enthält einen erheblichen Anteil Chromcarbid, das einen
bestimmten Prozentsatz Molybdencarbid und Wolframcarbid enthält je nach den Mengen an Molybaen und
Wolfram in dem Abfallmaterial.
Altmaterial, bestehend aus einer Legierung mit Nickel als Grundmetall, das etwa 60% Nickel und
Kobalt, etwa 20% Chrom, etwa 5% Molybden, etwa 5% Wolfram, etwa 3% Aluminium, etwa 1,5% Titan und im
übrigen Rest Eisen enthält wird zusammen mit Silizium geschmolzen, so daß der Prozentsatz an Silizium etwa
7% beträgt Ein erheblicher Teil des hochschmelzenden Metalls wird dabei an das Silizium gebunden. Aus der
Beschickung werden Anoden gegossen, die im wesentliche η wie im Beispiel 1 behandelt werden.
Claims (6)
1. Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen wie Nickel, Kobalt, Eisen oder Kupfer aus
Altmetallen, das zusätzlich ein oder mehrere Metalle mit hohem Schmelzpunkt wie Chrom, Molybden
oder Wolfram enthält, durch Elektrolyse, wobei das Altmetall als Anode geschaltet wird, dadurch
gekennzeichnet, daß ein oder mehrere der Metalle mit hohem Schmelzpunkt in eine Verbindung
überführt werden, daß derart vorbehandelte Altmetalle in einem neutralen oder schwach sauren
Bad aus einem Metallsalz von Säuren, die keine Oxydationswirkung haben, elektrolysiert werden
und die Spannung in dem Bad so niedrig gehalten wird, daß die Komponente oder die Komponenten
des Metalles oder der Metalle mit dem hohen Schmelzpunkt nicht gelöst oder abgebaut werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Altmetalle vor der Durchführung
der Elektrolyse mit einem oder mehreren Nichtmetallen) der Gruppen III, IV und/oder V des
Periodensystems vorbehandelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung in dem Bad auf
einem Wert unter 4 V gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Anodenplatten aus
dem Altmaterial gegossen und diese Platten in dem elektrolyt'ischen Bad verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Anode in dem Bad
granuliertes Altmaterial verwendet wird, das in Körben oder dergleichen aus inertem Material
aufgenommen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membran zwischen
den Elektroden in dem elektrolytischen Bad angeordnet wird und daß als Elektrolyt eine Lösung
verwendet wird, die eine andere Zusammensetzung als der Anolyt hat.
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| DE19653273C2 (de) * | 1996-12-20 | 2000-09-14 | Lpw Anlagen Gmbh | Verfahren zur Wiedergewinnung zumindest eines auf einem Substrat abgeschiedenen Metalls |
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