154261. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fémek kinyerésére híg sóoldatokból

154261 mos vezetőképessége kisebb eredő cellaellenállást eredményez, tehát a cellafeszültség csökken. További felismerésünk volt a kioldás és az elektrolízis hatásosságának fokozása az ioncserélő lebegtetése, ill. fluidizálása révén. Ily módon növekszik a keveredési és anyagátadási együttható értéke s az elektródok felületén kisebb lesz a lamináris határréteg vastagsága. A nagyobb keveredés és a vékonyabb határréteg következtében a határfelületen nagyobb a koncentráció, kisebb a H-túlfeszültség és a polarizáció okozta feszültségnövekedés, kevesebb a káros mellékfolyamat, pl. a H-leválás. Azonos körülmények között több az időegység alatt leváló anyagmennyiség és jobb a leválasztás áramha -tásfoka. Különösen előnyös a lebegtetés, ill. fluidizálás alkalmazása a folyamatos eljárás esetében, mert enélkül az ioncserélő belépési és kilépési helye között nagy ionkoncentráció-különbség állna fenn, amit a fluidizáció, ill. lebegtetés kiegyenlít. A találmányunk szerinti eljárás lényege tehát, hogy a fémsókban feldúsult ioncserélőt az elektrolitikus cellában helyezzük el az eluáló oldattal együtt és az eluálást az elektrolízissel együtt közös térben, egyidejűleg végezzük. Az eluáló oldatot a cellán zárt körfolyamatban átáramoltatjuk, ill. az ioncserélőt a cellába folyamatosan adagoljuk be és vesszük onnan el. Az eluáló oidatnak a cellába felfelé való áramoltatásával az ioncserélőt lebegésben tartjuk, ül. fluidizáljuk. Az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés lényege, hogy az elektrolitikus cellában az elektródák közeit ioncserélő és eluáló oldat tölti ki és a cellához szivattyúval ellátott folyadékkeringtető tér csatlakozik. A cellának az ioncserélő beadagolására és kivételére szolgáló szervei vannak. A találmány szerinti eljárás két példaképpeni foganatosítási módját az eljárások foganatosítására szolgáló berendezés két példaképpeni kiviteli alakjának működésével kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra a szakaszos eljárás, a 2. ábra az ioncserélő lebegtetésével megvalósított folyamatos eljárás céljára kialakított berendezés függőleges metszetét ábrázolja. A fémsó igen híg vizes oldatába •— ami rendszerint természetes víz — ioncserélőt helyezve, azt hagyományos módon telítjük. A telített 4 ioncserélőt az 1 elektrolitikus cellába (1. ábra) helyezzük, a 2 és a 3 szénelektródák közé, az 5 perforált tálcára. Az eluáló oldat az 1 cellát, valamint a 7 és 8 csöveket teljesen kitölti. A 6 savszivattyú az eluáló oldatot állandó keringésben tartja. A 2 és 3 elektródákra feszültségkülönbséget kapcsolva az eluáló oldatból az általa kioldott fém kiválik és az elektródák felületére ülepedik, ahonnan összegyűjthető. Az eluáló oldat fémkoncentrációja az azonnali és folyamatos fémkiválás folytán állandóan - alacsony szinten van. A folyamatos, lebegtetéses eljárás megvalósítására Szolgáló berendezés esetében a 4 ioncserélő gyantát a 14 bevezetésen át folyamatosan adagoljuk be az 1 cellába (2. ábra) és a 15 kiveze-5 tésen át folyamatosan vezetjük ki. Az eluáló oldatot a 6 szivattyú segítségével a 7, 8 csővezetéken át olyan intenzitással keringtetjük, hogy áramlási sebessége az 1 cellában a 4 ioncserélőt lebegésben tartsa és lassú ülepedését engedje 10 meg. Az 1 cella 12 katódja cserélhető és anyaga a leválasztandó fémtől függ. A 13 anód közömbös anyagból, pl. szénből, grafitból, ólomból, ezüst-ólom ötvözetből stb. készülhet. A fluidizációs eljárás esetén az ioncserélőt 15 alul vezetjük be és felül vezetjük ki az 1 cellából. 1 liter térfogatú MYKION PS ioncserélő gyantán híg oldatból megkötött 40 g Zn kioldására hagyományos módon 0,25 dm3/óra kioldókapaci-20 tás szükséges. A kioldást 44 g/liter Zn és 147 g/liter szabad kénsavtartalmú oldattal, majd az így kapott oldat elektrolízisét ismert módon végezve, 9 dm3

/óra elektrolizáló cellatérfogatra van szükség, A cella feszültsége 36 mm elektró-25 datávolság esetében 3,6 V-nak adódik. Az áramhatásfok 93,5%. Ugyanezt a műveletet a találmány szerinti folyamatos eljárás szerint végezve, a szükséges cellatérfogat 3 dm3

/óra, a cellafeszültség 3,3 ... 3,4 V s az áramhatásfok 95... 96%. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás fém kinyerésére híg sóoldatból ioncserélővel, eluálással és a fém elektrolitikus kiválasztásával, azzal jellemezve, hogy a fémsókban feldúsult ioncserélőt az elektrolitikus cellában helyezzük el az eluáló oldattal együtt és az eluálást az elektrolízissel közös térben, egyidejű-TM leg végezzük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az eluáló oldatot a cellán zárt körfolyamatban átáramoltatjuk és/vagy az ioncserélőt a cellába folyamatosan 45 adagoljuk be és vesszük el. 3. Az 1. és 2. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az eluáló oldatnak a cellában felfelé irányuló áramoltatásával az ioncserélőt lebegésben 50 tartjuk, illetve fluidizáljuk. 4. Berendezés az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítására, azzal jellemezve, hogy a cellában (1) az elektródák (2, 3) közeit az ioncserélő (4) és eluáló oldat tölti ki és 55 a cellához szivattyúval (6) ellátott folyadékkeringtető tér (7, 8) csatlakozik. 5. A 4. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a cellának (1) az ioncserélő beadagolására (14) és kivételére (15) 60 szolgáló szervei vannak. 1 db rajz, 2 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó Igazgatója. 6806164. Zrínyi (T) Nyomda, Budapest V., Balassi Bálint utca 21—23. 2