DE3709359A1 - Verfahren zur abscheidung von quecksilber mittels elektrolyse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von metallischem Quecksilber mittels Elektrolyse aus einem Elektrolyten, der Hg₂Cl₂ in Suspension enthält, durch kathodische Reduktion.

Ein derartiges Verfahren ist durch einen Prospekt der Anmelderin bekannt. Die Einzelheiten der Verfahrens­ führung lassen sich diesem Prospekt nicht entnehmen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine vollständige Lehre zum technischen Handeln zu geben derart, daß das Verfahren mit wirtschaftlichem Erfolg durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Kathode aus einem Werkstoff, der mit Quecksilber ein Amalgam bildet, aus dem Hg₂Cl₂ durch die Elektrolyse gebildetes Chlor die Hg₂Cl₂-Suspension in Lösung bringt und daß die Lösung an der Kathode zu Quecksilber reduziert und an der Anode zu Chlor oxidiert wird, wobei der Elektrolyt zumindest anfänglich in einer solchen Konzentration an Hg₂Cl₂ ver­ wendet wird und/oder die Elektrolysespannung und damit der Elektrolysestrom zumindest anfänglich in einer sol­ chen Höhe angewendet wird, daß sich metallisches Queck­ silber an der Kathode abscheidet und von dort abtropft.

Versuche haben gezeigt, daß mit dieser Verfahrensführung metallisches Quecksilber sich an der Kathode abscheidet und von dort abtropft und dann gesammelt und wieder verwendet werden kann.

Zum Stand der Technik sei verwiesen auf die DE-PS 26 41 230, die ein Verfahren zur Abscheidung und Gewinnung von Quecksilber aus Gasen beschreibt, die beim Rösten von sulfidischen Erzen entstehen. Bei dieser Verfahrensführung fällt Hg₂Cl₂ an, welches dort als Abfall verworfen wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es dagegen mög­ lich, metallisches Quecksilber aus dem hier als Abfall anfallenden Hg₂Cl₂ zu gewinnen und wieder zu verwerten. Die Erfindung wird daher vorzugsweise ebenfalls bei der Abscheidung von Quecksilber aus Gasen angewendet, die bei Rösten von sulfidischen Erzen entstehen, wie in dieser Patentschrift beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber hierauf nicht beschränkt.

Weiterhin wird zum Stand der Technik verwiesen auf die DE-OS 25 34 272, wo zur elektrolytischen Gewinnung von Alkalimetallen eine Amalgamelektrode aus Kupfer/Queck­ silber verwendet wird. Mit dem dort beschriebenen Ver­ fahren sollen aber Alkalimetalle gewonnen werden und nicht etwa metallisches Quecksilber. Im Gegensatz dazu wird das erfindungsgemäße Verfahren so geführt, daß sich metallisches Quecksilber beim Elektrolysevorgang an der Amalgamkathode als Flüssigkeitsfilm abscheidet und dann von dort abtropft und gewonnen werden kann.

Allgemein rät der Stand der Technik dazu, Chlor von der Kathode beim Elektrolysevorgang fernzuhalten, da Chlor an der Kathode reduziert wird und damit die Stromaus­ beute der Metallabscheidung verringert. Vergleiche hierzu die DE-AS 20 11 610, dort insbesondere Spalte 8, Zeile 63 ff. Abweichend von diesem Vorschlag wird dagegen beim erfindungsgemäßen Verfahre anodisch gebildetes Chlor zum Oxidieren des schwerlöslichen Hg₂Cl₂ verwendet, das dieses Salz dann auflöst, wodurch die Suspension der Elektrolyse erst zugänglich gemacht wird.

Versuche haben gezeigt, daß es genügen kann, wenn die Elektrolysespannung und damit der Elektrolysestrom nur anfänglich über eine verhältnismäßig kurze Zeit in einer Spannungsspitze angelegt wird, nämlich solange, bis sich ein erster Quecksilberfilm auf der Oberfläche der Amalgam­ kathode gebildet hat. Anschließend kann die Spannung auf normale Werte wieder heruntergefahren werden und das Quecksilber scheidet sich weiter in metallischer Form auf der Oberfläche der Amalgamkathode ab. Entsprechendes gilt für die Konzentration an Hg₂Cl₂ im Elektrolyten.

Als Werkstoff für die Kathode wird Eisen, Silber, Nickel, Kupfer, Cadmium, Aluminium, Zink, Zinn oder eine Legierung dieser Metalle bevorzugt. Die vorstehend er­ wähnten Versuche wurden mit Kupfer als Werkstoff für die Kathode durchgeführt. Das Kupfer hat anfänglich mit dem Quecksilber das Amalgam gebildet und anschließend hat sich das Quecksilber in metallischer, flüssiger Form auf der Oberfläche der Amalgamelektrode abgeschieden.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Theorie zugrunde, daß an der Anode des Elektrolysegeräts Cl^- in Cl₂ über­ geht. Das Cl₂ reagiert mit dem in Suspensionsform vor­ liegenden Hg₂Cl₂ und ergibt 2 HgCl₂, welches im Elektro­ lyten gelöst ist.

An der Kathode wird das HgCl₂ zu Hg ^o + 2 Cl^- reduziert. Dieses Cl^- steht dann für die Oxidation der Kathode zur Verfügung.

Diese elektrochemischen Reaktionen sind ein zumindest grobes Bild für die sich tatsächlich während der Elektro­ lyse abspielenden Vorgänge. In Wirklichkeit können diese Vorgänge komplizierter ablaufen, beispielsweise über entsprechende Komplexe oder Mehrfach-Reaktionen.

Claims (2)

1. Verfahren zur Abscheidung von metallischem Quecksilber mittels Elektrolyse aus einem Elektrolyten, der Hg₂Cl₂ in Suspension enthält, durch kathodische Reduktion, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Kathode aus einem Werkstoff, der mit Quecksilber ein Amalgam bildet, aus dem Hg₂Cl₂ durch die Elektrolyse gebildetes Chlor die Hg₂Cl₂-Suspension in Lösung bringt und daß die Lösung an der Kathode zur Quecksilber reduziert und an der Anode zu Chlor oxidiert wird, wobei der Elektrolyt zu­ mindest anfänglich in einer solchen Konzentration an Hg₂Cl₂ verwendet wird und/oder die Elektrolysespannung und damit der Elektrolysestrom zumindest anfänglich in einer solchen Höhe angewendet wird, daß sich metallisches Quecksilber an der Kathode abscheidet und von dort abtropft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff für die Kathode, Eisen, Silber, Nickel, Kupfer, Cadmium, Aluminium, Zink, Zinn oder eine Legierung dieser Metalle verwendet wird.