Анод для получения металлов электролизом расплавленных солей

 

О П и 0 8".à è

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

Социапистических

Республик (и 72ÎÎ5 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 18,05.78 (2f ) 2618934/22-02 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.80, Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 07.03.80 (51)М. КЛ.

С 25 С 7/02

С 25 С 3/08, С 25 С З/12

ВФ)щифстввихь1х квмйтвт

СССР ао мелам изобретений и открытий (53 ) УДК 6 21.3. .035.2:669.72 1. .372:669.713, .724. 1(088.8) (72) Авторы изобретения

B. В. Бурнакин, B. М. Шестаков, П. В. Поляков, В. A. Колесников, К. Д. Мужжавлев, Н. A. Франтасьев, Ю. N. Рябухин и В. С. Сологуб

Красноярский ордена Трудового Красного Знамени институт цветных металлов им. N. И. Калинина (54) АНОД ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ЗЛЕКТРОЛИЗОМ

РАСПЛАВЛЕННЫХ СОЛЕЙ

Изобретение относится к конструкции анода для установки его в электролизеры с вертикальными электродами при получении легких металлов из расплавленных сред, в частности при получении магния или алюминия, Обычно аноды выполняются из склеен-. ных друг с другом графитированных брусьев )1).

Известны конструкции анодов, также выполненных из графитированных брусьев, 10 но способствуюших более эффективному раз делению продуктов электролиза. Например, хлороотводяший анод, в теле которого выполнены каналы для направленного

13 удаления образуюшегося при электролизе хлора 12) .

Недостатками данного анода являются снижение механической прочности, сложность изготовления, недостаточно эффек- тивное разделение продуктов электролиза.

11ель изобретения — эффективное разделение продуктов электролиза, создание направленной циркуляции электролита и уменьшение вероятности замыкания алектро до в.

Поставленная цель достигается тем, что к рабочим поверхностям анода зазором 4-5 мм прикреплены сетки из углеграфитовой ткани с размерами ячеек 0,52 мм. Величина зазора между сеткой и поверхностью анода увеличивается с уклоном 1:100-200 по высоте и 1;150-250по ширине анода. Для крепления сетки в тело анода вклеены втулки с фланцами из электроизоляционного материала, а во внутренние полости втулок вклеены прижимные штыри с фланцами из электроизоляционного материала„

На фиг. 1 представлена конструкция анода; на фиг. 2 — разрезы А-А и В-В на фиг. l; на фиг. 3 — вариант крепления сетки к телу анода, узел I на фиг. 2.

Собственно аноду 1, собранному из обычных графитированных брусьев, прикреплена сетка 2, изготовленная из графитированной ткани размерами ячейки 1-2 мм (в GaBBCHMGGTH от отрывного радиуса пу2 ) 0 Г 5 зырькОв газа) и тОлшиной нити Окоп >

1 мм. Для жесткости сетка предваритель=. но пропитывается электролитом и крепится к аноду следуюшим образом (см. фиг. 1 и 2) высверливаются цилиндрические углубления высотой 50-60 мм, в котсрые вклеиваются втулки с фланцами 3 из эпектроизоляционного материала (в качестве клея используется паста оксида алюминия или алюмонитрида бора и жидкого стек- 10 ла). Во внутренние попости втулок вклеиваются прижимные штыри с фланцами 4, изготовленные из электроизоляцио {е{ого материала. Высоте сетки ограничивается минимальным уровнем электролита. Для предотврашения продавливания пузырьков газа через сетку и создания направленной циркуляции электролита зазор О между сеткой и поверхностью анода возрастает с высотой анода и по его ширине в на- 20 правлении к сборной ячейке, Высота фпянца 3 втулки (см, фиг, 3) зависит От его местоположения. Обшая высота )Е. головки крепления (фиг, 3) выбирается таким образом, чтобы обеспечить минимальное выбранное межполюсное расстояние. Это уменьшает возможность влияния изменения формы ка тОднОГО лис тя на прОцесс электролиза.

При верхнем вводе анодов возможна замена сетки в случае ее преждевременного разрушения (по сравнению с самим анодом). Для этого производится замена анода. С него сбиваются шляпки прижимных штырей, снимается разрушене{ая сет= {5 ка, высверливаются отверстия во втулках с фланцами 3 и устанавливается новая сетка.

При работе анода пузырьки газа выделяются только в зазоре Ь между поверх- 0 постыл анода и сеткой. Таким образом, происходит полное разделение продуктов электролиза, За счет расширения зазора между сеткой и анодом скорость двухфазного потока уменьшается в этом направлении за счет уменьшения газонаполнения, Это обусливает сушествование направленной циркуляции электролита, способствуеошей выносу металла в сборную ячейку. .Головки устройств крепления сетки к ано-М ду препятствуют изменению величины межполюсного зазора за счет вне.пенИя катоп— ных листов, что обеспечивает сеабильност". работы электроле{зеров

Лабораторные исследования, проеи:ден-ные на .хлоридных расплавах, показывают что экранирование поверхности, I. îäë сс кой практически не приводит к уB(епче =нию Омического па пения е{е{пвяже>е{ия электролите. l аким образом, предлагаемая конст— рукция анода позволяет уменьшить вели чину межполеосного зазора, уве;п.чить вь— соту анода и плотность тока, что -. Ивр:-дит к повышению выхода по току„эперги,. и увеличее{е{ю удель{{ого металлосьема»

Формула изобретения

1. Анод для получения металлов эле ;.тролизом расплавленных солей в электро»-лизере с вертикальными электродами, вь:-полненный в виде графированных брусьев. о т л и ч а ю ш и и с я тем, что., с лью эффективного разделе продуктов электролиза, создания направленной циркуляции электроле{та и уменьшения нерв."-. ности замыкания электродов, к рабочим поверхностям анода с "àçîðîì 45 мм прикреплены сетки из углеграфи.овой ни размерами ячеек 0,.5-2 мм.

2.Ае{одпоп,1.0тлнчампи с я тем что велеп{ипа зазора между кой и поверхнос тьео анода увел1п{ивеот.: с уклоном 1:100-200 по высоте

:150--250 — по И{ирине аеюда, 3» Анод по Г{п„1 {{ 2, О) т л и

{o ш и и с я тем, что ддя креп„-,ен;;

1 ки в тело анода вкпеее{еи втулки с ела,> цами их электроизоляциопного матер-fB)i>-=:, а во внутренние полости втулок вклеен;. прижимные штыри с фланцами из эле:-:т..> изоляционного материала.

Источники информации,. прие{ятые во внимание при экспертизе

1. Стрелец Х, Л, Злектролити™еское лучение маге{е{л. М., Метаплургия, 1., 2 с. 267-269, Авторское свидетельство СССе

J4 398690, кл С 25 С 3 04, I 9 70.

Aa 88

Узел Х

ПНИИПИ Заказ 290/12 Тираж 1074 Подписное

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4