Способ получения щелочных металлов электролизом

 

О Л И С А Н И Е (и) 429138

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) За висимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 2 6.12.72 (21) 1864i262/22-1 (51) М. Кл. С 220 3/06 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Совете Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 17.10.74 (53) УДК 669.882.37".669.

883.37: 669.886 (088.8) (72) Авторы изобретения Е. И. Адаев, В; А., Новоселов, А, В. Блинов, К. Я. Грачев, С. И. Статкевич, Я. М. Дубов, И. А, Шестеркин, В. Ю. Николаевский, М. 3. Канель и Г. Д. Орлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

ЭЛ ЕКТРОЛ ИЗОМ

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к получению щелочных металлов электролизом солевых расплавов.

Известен способ, получения щелочных металлов, например натрия, электролизом солевых электролитов в электролизере с,катодным колпаком. Полученный натрий удаляют в сборник через слой поваренной соли, что влечет за собой загрязнение полученного продукта кальцием из-за существования в системе (Ca+2NaC1=2Na+ СаС1е) равновесия натрия. Натрий требует дополнительной очистки отстаиванием или фильтрацией на стадии рафинирования.

Цель изобретения — упрощение процесса и повышение чистоты получаемого щелочного металла.

В предлагаемом способе катодно выделенный щелочной металл удаляют через слой индифферентных по отношению к нему металлов и сплавов, находящихся в соприкосновении с электролитом. В качестве индифферентных металлов и сплавов в катодный колпак вводят магний, алюминий, силумины типа

АЛ-,2 и АЛ-4.

При электролизе из расплавов соленых электролитов катодно выделенный щелочной металл, включающий металлические примеси щелочных (лития) и щелочноземельных металлов, растворенных в нем, экстрагируют алюминием, магнием или их сплавами с образованием сплавов, а натрий или калий при этом не взаимодействуют с алюминием и магнием и их сплавами. Образующиеся сплавы лития, щелочноземельных металлов с алюминием и магнием и их сплавами, находясь в контакте с хлоридными электролитами, взаимодействуют с ними и присутствующие в

1о них указанные примеси переходят в солевой расплав.

Предложенный способ позволяет получить натрий и калий повышенной чистоты, что значительно расширяет области его применения

15 (атомная энергетика, кабельная промышленность, порошковая металлургия титана).

Пример 1. В лабораторных условиях проводят .процесс электролиза хлорлитиевого электролита, содержащего вес. : хлористого

20 натрия — 27,3; хлористого бария — 63,7; хлористого лития — 9,0 при введении в устройство для сбора катодно выделенного металла алюминия и магния и при окончании опыга отбирают пробы натрия на содержание при25 меси лития и бария. Содержание лития в натрии без введения алюминия и магния в катодный колпак равно 0,17 вес.%. Содержание лития в натрии, полученном при проведении процесса электролиза с введением в устройЗО ство для сбора натрия, алюминия и магния

429138

Предмет изобретения

Составитель Г. Титова

Техред Л, Акимова

Корректор О, Усова

Редактор О. Кунина

Заказ 2775/14 Изд. Из 886 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография. пр. Сапунова, 2

3 равно 0,054 — 0,058 вес. /о, определенным по пламенно-фотометрическому методу.

Пример 2. В лабораторных условиях проводят электролиз хлорстронциевого электролита, содержащего в вес. %. хлористого калия — 40,0, хлористого бария — 40,0 и хлористого стронция — 20,0 при Д =1,0 а/см, температуре 620 С и при введении в катодный колпак силумина марки АЛ-2. Содержание стронция в металлическом калии до введения в катодно выделенный металл, равно 0,2 вес.%, а при введении указанного сплава равно

003 вес %.

П р им ер 3. В лабораторных условиях провели электролиз хлорбариевого электролита, содержащего в вес.%. хлористого натрия—

32,0, хлористого бария — 60,0 и хлористого кальция — 8,0 при Д,=1,0 à смв, температуре

670 С и при введении в натрий, находящийся в катодном кол паке, силумина марки АЛ-2.

Содержание кальция в металлическом натриии до введения в катодно выделенный ме4 талл равно 0,35 — 0,40 вес.о/о. П.ри введении силумина содержание кальция в натрии равно 0,05 вес.%. Содержание примеси бария в катодно выделенных натрии и калии из указанных выше электролитов получилось равным менее 1 ° 10 — %

i1. С пособ получения щелочных металлов электролизом солевых электролитов в электролизере с катодным колпаком, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения чистоты металла, катодао выделенный металл удаляют через слой индифферентных по отношению к нему металлов и сплавов, находящихся в соприкосновении с электролитом, i2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 2О что в качестве индифферентных металлов и сплавов вводят магний, алюминий или силумины типа АЛ-l2 и АЛ-4.