Способ электролиза растворов и расплавов электролитов

 

О П И С А Н И Е l78795

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 12h, 1

Заявлено 05.V.1962 (№ 777079/23-4) с присоединением заявки №

МПК В Olk > ДК

Приоритет

Опубликовано 03.II.1966. Бюллетень ¹ 4

Комитет по делам изобретений и открытиЯ при Совете Министров

СССР

СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИЗА РАСТВОРОВ И РАСПЛАВОВ

ЭЛ ЕКТРОЛ ИТО В

Предложенный способ электролиза растворов и расплавов солей основан на использовании больших плотностей тока. Необычно малое расстояние между электродами с большимн плотностями тока является новым в технологии электрохимических производств.

Один из электродов может представлять собой жидкий металл или сплав металлов, r этом случае электролиз нужно вести при некотором погружении одного электрода в другой. Таким образом, можно вести электролиз с очень малыми ме>кэлектроднымп расстояни51ми, вплоть до некоторого соприкосновения или даже погружения одного электрода в другой жидкий электрод.

Плотности тока, при которых не происходит замыкания между электродами, могут быть велики, но при этом напряжение поля остается сравнительно низким, вследствие незначительного межэлектродпого расстояния.

Например, согласно данному способу, электролиз можно вести с плотностью тока 50—

200 ка/»l" HpH Tpx >Re напряжениях, какие обычно бывают при электролизе с плотностьго тока 5 — 20 ка/мз.

Благодаря большой величине плотности тока потери на побочные реакции относительно невелики, так как скорость их ограничена и отстает от скорости основного электролитического процесса.

Понижение плотности тока ниже некоторой предельной величины при данном способе может приводить или приводит к выключению электролиза при помощи замыкания электродов.

Пример 1. При электролизе раствора по. варенной соли в ваннах с ртутным катодом обычно применяют плотности тока 5 — 10 ка/л10 при напряжении 4,3 — 4,8 в.

При увеличении плотности тока на каждый ка/мз напряжение возрастает примерно на 0,2 в. Поэтому для увеличения плотности тока, например, до 20 ка/л-, нужно было бы повысить напряжение до 6,8 в, что экономически невыгодно и, кроме того, повлекло бы за собой черезмерное повышение температуры.

Согласно данному способу при плотности тока 20 ка/зи- на преодоление сопротивления

1»t»t ме>кэлект;;одного расстояния требуется напряжение около 0,4 в.

Электролиз ведут при плотности тока не пи>не 20 ка/»;" - если графитовый анод касается поверхности амальгамы, и не ниже 50 ка/»t", если графитовый анод погружен в амальгамный катод на глубину 2 — 3 лк (Напряжение прн электролизе в оооих случаях не должно превышать 4,1 в) . При напряжении 4,5 в электролиз можно вести с плотностью тока

30 около 100 ка/»12.

178795

Составитель С. А. Сафаров

Редактор Л. Г. Герасимова Техред А, А. Камышникова Корректоры: Е. Д. Курдюмова и T. Н. Костикова

Заказ 588 9 Тираж 878 Формат бум. 60><90 /з Объем 0,13 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2

Таким образом, в интервале плотностей тока 20 — 100 ка/м2 можно вести процесс электролиза с напряжением 4,1 — 4,5 в. При этом выход по току составляет 95 — 98%, так как скорость взаимодействия выделяется на ано де хлора. Температура процесса составляет

70 — 85 С.

П р имер 2. При электролизе по данному способу графитовый анод устанавливают прямо на стальной катод и поднимают плотность тока до 20 ка/мз и более.

При плотности тока в 30 ка/нз электролиз протекает с напряжением 3,0 в, выход активного хлора по току около 70%. Можно накладывать стальной катод на графитовый анод.

Плотность тока, при которой процесс электролиза протекает с хорошим выходом по току, зависит от давления в контакте. При большей величине давления плотность тока следует поднимать выше 30 ка/м2.

Пример 3. При электролизе смеси расплавленных NaCI и КС1 со свинцовым катодом получают сплав щелочных металлов со свинцом, проводя электролиз с плотностью тока I — 2 ка/мз. Согласно данному способу графитовый анод легко соприкасается со свинцовым катодом, плотность тока электролиза 200 — 300 ка/м-.

Способ может быть использован при электролитическом получении алюминия, щелочноземельных металлов, электролитическом получении амалы ам щелочных металлов и амальгам других металлов, например цинка, свинца, олова, кадмия, таллия и др.

15 Предмет изобретения

Способ электролиза растворов и расплавов электролитов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, последний ведут как минимум при такой плотности тока, при

20 какой соприкосновение электродов не вызывает короткого замыкания между ними.