2. FEINHÜTTE 3.0 - Die Elektrolyse


Nach der Raffination entsteht aus den gegossenen Anoden durch die Elektrolse hochreines Kupfer.


 

KUPFERELEKTROLYSE

Um die letzten Verunreinigungen zu entfernen und um im besonderen die noch im Kupfer enthaltenen Edelmetalle zu gewinnen, ist eine weitere Raffination erforderlich - die Raffination durch Elektrolyse.

In der Kupferelektrolyse werden jeweils 30 Kupferanoden (je 250 kg) in mit Blei ausgekleidete Bäder zusammen mit 31 Kathodenblechen aus Elektrolytkupfer eingehängt. Als Elektrolyt wird eine Lösung verwendet, die etwa 30—40 g/l Cu und 200-210 g/l freie Schwefelsäure enthält. Temperatur des Elektrolyten 55-60°. Unter Einwirkung des elektrischen Stromes (Stromdichte 160-180 A/m2) werden die Anoden aufgelöst. Das in Lösung gehende Kupfer scheidet sich dabei an den Kathodenblechen in sehr reiner Form ab.

Nicht mitgelöst werden die Edelmetalle, die zusammen mit dem im Elektrolyten unlöslichen Selen, Antimon, Arsen, Zinn und Blei den auf den Boden des Eektrolysebades sich absetzenden Anodenschlamm bilden. Dieser Anodenschlamm ist das Ausgangsprodukt für die Gewinnung des Selens und des Edelmetalls in einer gesonderten Anlage.

Außer Kupfer gehen an der Anode auch noch andere Verunreinigungen, insbesondere das Nickel, in Lösung, das jedoch infolge seines unedleren Charakters katodisch nicht abgeschieden wird und sich somit im Elektrolyten anreichert. In besonderen Elektrolysebadern wird daher ständig Elektrolyt abgezogen und für sich auf Nickelsulfatverarbeitet. Das noch im Elektrolyten vorhandene Kupfer wird elektrolytisch entfernt, die Nickellösung eingedampft und das Rohvitriol auskristallisiert. Dieses durch Auszentrifugieren von der Mutterlauge abgetrennte Rohnickelvitriol wird an eine Nickelhütte abgegeben und auf Reinnickelsulfat verarbeitet.

Das in der Kupferelektrolyse erzeugte Elektrolytkupfer mit über 99,97 Prozent Cu kommt als Kathodenblech zum Verkauf oder wird in Kupferflammöfen umgeschmolzen und zu verschiedenen Formaten vergossen, als Ausgangsprodukt für die Halbzeugindustrie. In einer gesonderten Anlage werden für Spezialzwecke geringe Mengen O2-freies Kupfer hergestellt mit einem Gehalt von weniger als 0,003 Prozent Cu2O.

Einhängen der Katodenbleche
Kupferelektrolyse

Aus „Die Gewinnung und Verarbeitung des Mansfelder Kupferschiefers“ (Herausgegeben vom VEB Mansfeld Kombinat) 

(Stand 01/2019)

 

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