153307. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagyolvadáspontú fémek nagytisztaságú vegyületeinek előállítására érceikból, vagy a fém hulladékaiból, egyenáramú elektrolízissel

7 153307 8 nak a gyártásiba való ismételt felhasználására, ill. újra felhasználható alapanyaggá (wolframsavvá, ammonpaiiawolframáttá, nátriumwolframáttá) való átalakítására több eljárás ismeretes és használatos. Egyik ilyen eljárásnál a wolfram- fémhulladékot tűzálló samottkemenoében, magas hőmérsékleten, oxigéndús közegben elégetik. A kapott vízmentes wolframsavat nátriumhidroxidban vagy káhumhidroxidiban oldják, • majd többlépcsős tisztítási művelet után tiszta pairawolframáttá vagy wolinamsiawá alakítjuk. A másik eljárás, melynél a wolfram fémhulladékot magas hőfokon (600—800 C°) nátriumimtrit-olvadéfcban feltárják és a kapott nátriumwolframát-vegyületet a fent is említett ismert tisztítási eljárással tiszta alapanyaggá alakítjuk át. Ismert még olyan eljárás, ahol a wolfram fém-, hulladék feltárása fluorsav és salétromsav keverékében, valamint nátriumhidroxid és alkáliperoxid keverékében történik. Ez után szintén az ismert tisztítási eljárások következnek. Végül ismeretes a 185.842 sz. angol szabadalom szerinti eljárás, ahol a wolframot vagy moli'bdént tartalmazó anyag (mint a nyers wolframit, nyers molibdenit vagy nyers fémpor, ill. fémhulladék) dúsítására vagy tisztására szolgáló eljárás során a fémtartalmú anyagot po~ rítva, célszerűen paszta foirmájábain visszük fel az anódra, mely egy, ezen anyagot nem oldó elektrolitban helyezkedik el, majd. az anódtól az elektrolitba irányuló áramot létesítünk. Az eljárással elérhető tisztaság 98—99%, Valamennyi fent említett módszer közös rossz tulajdonsága, hogy a vákuumtechnikai vagy hiradástechnikai célokra felhasználható nagytisztaságú (99,9—99,9'9% között) alapanyag eléréséhez a wolfram fémhulladékot egészben, vagy részben végig kel vinni a klasszikus kémiai tisztítási műveletek során. További hátrány a fent ismertetett módszereknél, hogy egyrészt a feltárási technológia tökéletlensége, másrészt (hogy a többlépcsős kémiai tisztítási eljárás következtében az anyagkihozatal mindössze kb. 75—80%, minek következtében nagy mennyiségű wolfram megy veszendőbe. Ezen hátrányokat találmány szerinti eljárás kiküszöböli. "..'.' A találmány szerint a fémhulladék újra feldolgozásához ammómumhidroxid vizes oldatát használjuk, 5—25%-os hígításban. Az elektrolízisnél a kezdeti áramvezietés biztosítása, valamint, az oldás meggyorsítása érdekében 20—50 g/l wolframsavat is adagolhatunk, de vezetésnövelő hatású vegyi anyagként alkalmazhatunk ammóniumkloridot vagy ammóniumnitrátot is. Az átalakítandó, ill feldolgozandó wolframfémhuUadéfcot anódként és katódként kapcsolva, behelyezzük a fent 'említett oldattal csaknem színültig feltöltött elektrolizáló kádba, az áramot bekapcsoljuk és az elektrolízist 5—20 A/l áramsűrűség mellett elindítjuk, majd 3—5 perces időközönként a polaritás megfordításával végezzük az elektrolizálást. Az elektrolízis folyamán a fürdő ammonpara wolf rámát koncentrációja állandóan nő. Amikor a koncentráció elérte a 200—300 g/l értéket, akkor az ammonparawolframát-oldatot leszivatjuk, bepároljuk vagy kicsapással kristá-5 lyosítjuk. . Az elektrolízis folyamán elillanó ammóniumhidroxid pótlásáról gondoskodni kell. Ez történhet pl. tömény ammóniumhidroxid- adagolásával, ekkor azonban a fürdő térfogata gyor-10 saibhan nő, mint az amimonparawoílframá't-koncentráció. Ezért a pótlást célszerűbben ammóniagáznak a fürdőbe való vezetésével oldhatjuk meg. Az elektrolizáló kádban keletkező hidrogén 15 elvezetését elszívással kell biztosítani. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy a féldolgozandó wolframhulladékban levő, részben már eleve beleötvözött, részben pedig a hulladékba óhatatlanul belekeveredett szennye-20 zések a fürdőben nem, csak igen kis mennyiségben oldódnak, így az eljárással nyert végtermékből ezen szennyeződések vagy teljesen hiányoznak, vagy csak igen kis, elhanyagolható mennyiségben találhatók meg. Ez azt jelenti, 25 hogy az ammóniumhidiroxidban való oldáskor a wolframfémet tulajdonképpen egyúttal durva és finom tisztításnak is alávetettük, miáltal kiküszöböltük a szokásos eljárásoknál szükségképpen alkalmazott tisztítási műveleteket. 30 Mint ismeretes, ammóniás közegben 30—90-C°-os hőmérsékleten, idegen szennyezők jelenlétében a wolfram hajlamos arra, hogy a katódon le választódj on, fémötvözet formájában. E leválasztódás feltétele, hogy az oldatban vas, 35 nikkel, kobalt, mangán vagy más, a wolframmal ötvözetet adó fémek legyenek: jelem, így az elektrolízis mindaddig végbemegy, míg a szennyezők koncentrációja a 0,01—0y001%-os határártéket el nem éri. Ugyanez vonatkozik.a 40 wolframban jelenlevő molibdén fémszennyezőre is, melyeknek jelenléte a nagy tisztaságú . wolframban nem kívánatos. Megállapítottuk, hogy ha az elektrolízis folyamán az ammonparaworf'ramát-oldatba cél-45 szerűen hidirogénperoxidot adagolunk, akkor a folyamat meggyorsul és az anódon, vagyis a wolfriamfémhulladékoin nem keletkezik oldást gátló oxidréteg. Ezen oxidréteg eltávolítását a pólusok 3—5 perces időközönkénti felcserélésé-50 vei is elvégezhetjük, A találmány szerint tehát nagyolvadáspontú fémek nagytisztaságú vegyületeinek a fém. hulladékaiból való előállításánál úgy járunk el, hogy a fémhulladékot az önmagában ismert 55 meleg lúgos feltárás során folyamatosan és/, vagy váltakozva, egyetlen berendezésben oxidáljuk és redukáljuk, mimellett a szennyeződések egy részét illékony vegyület formájában, más részét a katódon jól szűrhető csapadék 60 alakjában távolítjuk eil és a kapott tiszta oldatot önmagában ismert módon dolgozzuk fel tovább. A találmány szerinti eljárás foganatosítását részletesen az alábbi gyakorlati példán mutat-65 juk be: 4