Электролизер для получения металла объемным рафинированием

 

Сотоз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Допол н и тел ьное к а вт. с вид-ву (22) Заявлено 19.01.81(21) 3235875/22-02 (5) )M. Кд.

3 с присоединением заявки.%

С 25 С 7/00

)оеурарстванный коинтет

СССР (23) Приоритет ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.08.82. Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 07.08.82 (5Ç) УЙ К 621.357. . 12(088.8) 1 (72) Авторы изобретения

С. С. Кипарисов, К. Д. Ясиновский, А. Л Бескин",."

Ю. Х. Ахунов и В. В. Волейник ф-:; с ь ,.;,.......,................;в химической технологии им. М. В. Ломоносова (7I) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛА

ОБЪЕМНЫМ РАФИНИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к цвстной ме- таллургии, в частности, к установкам, используемым для рафинирования металлов в расплавленных средах, и предназначается для получения титана и других, металлов, например ванадия, тантала, ниобия из их металлоподобных соединений.

Известен электролизер для электрс литического рафинирования карбидов титана. Электролизер состоит из стальной трубы, являющейся одновременно ванной, катодом и сборником катодного осадка, пористой керамической диафрагмы, к которой подвешена пористая анодная корзина из того же материала, и графитового токопровода, заключенного в плотную керамическую защитную трубу. Электро лизер помещен в цилиндрическую печь.

Электролитическое рафинирование проводят в расплаве хлоридов.щелочных меI таллов в атмосфере аргона Г1) Однако данная конструкция электролизера не позволяет, ведение непрерывного процесса, что обуславливает низкую производительность установки, отсутствует возможность получения крупнозернчстого, высококачественного титанового порошка.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому

1о эффекту является лабораторный электролизер для получения металла объемным рафинированием металлоподобньтх соединений, например титана, содержащий основные катоды, аноды и вспомогатель ные катоды, который позволяет получать крупнозернистый высококачественный порошок титана. Электролизер представляет собой цилиндрическую ванну, которая является одновременно анодом. В ванне го. помещена цилиндрическая диафрагма, изготовленная из стали, перфорированная в нижней части. Вдоль вертикальной оси ванны расположен основной катод, 3 94902 изготовленный из молибдена, Между анодом и диафрагмой находится вспомогательный катод из молибдена. В верхней части диафрагмы расположен комы, связанный с эксцентриковым механизмом.

Ковш осуществляет непрерывную циркуляцию элекгролита, переливанием алек тролита иэ анодного пространства в катодное пространство. Анодный материал загружается на дно ванны $2$ .

1о

Указанная конструкция не позволяет осущес гвлять непрерывную загрузку анодного материала и выгрузку катодного осадка. Следствием этого является низкая 1 производи гельность устройства.

Цель изобретения — повышение производительности электролизера эа счет обеспечения возможности ведения непрерывного процесса электролиза. zo

Указанная цель достигается тем, что в алектролизере для получения металла объемным рафинированием из соединений, содержащем основные катоды, анод и вспомогательные катоды, последние установлены симметрично между основными, а анод установлен с возможностью воэ вратно-поступательного перемещения в электролизере между вспомогательными катодами.

При этом вспомогательные катоды могут быть выполнены в виде емкостей, заполненных титановыми отходами, Кроме того, вспомогательные катоды могут быть выполнены в виде перфорирован- З5

Hblx молибденовых пластин.

На фиг. 1 изображен электролизер, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — вспомогательный катод

4О в виде емкости с титановыми отходами, Между основными 1 и вспомогательными 2 катодами, расположенными попарно, находится анод, представляющий собой карзину 3 с рафинируемым ма гериалом, 4. Анод прикреплен подвижно и соверша45 ет возвратно-поступательное движение по объему электролизера между вспомогательными кагодами 2. Движение передается анодной корзине от электродвигателя

5 через редукгор 6. При перемещении анода по направлению к одному из вспомогательных катодов 2 электролит проходит через рафинируемый материал и насьпцается титаном.

Таким образом, при движении анода, происходит постоянное растворение рафинируемого материала и насыщение титаном электролита, Конструкция электроли2 4 зера позволяет вести подгрузку рафинируемого материала через верхнюю часть анодной корзины, а также подгруэку титановых отходов в случае использования в качестве всномогательных катодов емкостей 7 с титановыми отходами 8.

В элекгролизере расположены два основных и два вспомогательных катода иэ перфорированной молибденовой пластины или в виде емкости 7 с титановыми отходами 8 (см. фиг. 3).

Выход по гоку при использовании предлагаемого электролизера для рафинирования технического оксикарбонитрида титана 0,6-0,7 r/А ч, чго вьпие выходов

I по току, досгигаемых на электролизерах иэвестньл конструкций на 0,2;/А ч.

Это позволяет уменьшить расход электроэнергии в 1,3-1,5 раза на килограмм продукта, и соответственно, увеличить производительность.

Формула изобретения

1. Электролизер для получения металла объемным рафинированием из соединений, содержащий основные катоды, анод и вспомогательные катоды, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности, вспомогательные катоды установлены симметрично между основными, а анод установлен с возможностью возвратно-по .туп ательного перемещения в электролизере между вспомогательными катодами.

2, Электролизер по п. 1. о т л и— ч а ю шийся тем, что, вспомогательные катоды выполнены в виде емкостей, заполненных тнтановыми отходам .

3. Электролизер по п, 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что вспомогательные катоды выполнены в виде перфорированных молибденовых пластин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сучков А. Б. Электролитическое рафинирование в расплавленных средах.

N., Металлургия, 1970, с. 272.

2, Галицкий Н. В. и др. Поисковые исследования по получению и рафинированию титана электролитическим способом. Тема 10-782-1,-Отчет Всесоюзного научно-исследовательского института титана, инв, № 15/971.210 9. Запорожье, 1979.

949022

Фиг.2

7 О

Составитель Н. Петров

Редактор М. Бандура Техред М.Надь Корректор O.

Заказ 5705/8 Тираж 686 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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