Электролизная ванна для получения алюминия из окиси алюминия Советский патент 1987 года по МПК C25C3/08 

/7/ /// /// /// /// /// /// /7/ /// ///

ut.J

2

1

Изобретение относится к цветной мета.т1лургии, к электролитическому получению алюминия,, в частности к конструкции электролизера для получения алюминия,

Целью изобретения является упрощение конструкции и обслуживания электролизера.

На фиг. 1 изображена электролизная IQ цессе электролиза на поверхности

ванна для получения алюминия, общий вид; на фиг. 2 - экран; на фиг. 3 - узел соединения фасонных элементов между собой.

Электролизная ванна для получения алюминия из окиси алюминия содержит анод 1, катодно поляризованное дно 2 ванны, экран 3 из слоя фасонных элементов 4 и средства 5 для удержания экрана 3 под анодом 1. Фасонные элементы 4 могут быть выполнены в виде шариков из пористого диборида титана с плотным покрытием, либо из графита с покрытием из диборида титана. При этом средняя плотность материала элементов 4 составляет 2,1-2,310 кг/м (фиг. 1).

Другим вариантом выполнения элеметов 4 являются плитки из графита, покрытого диборидом титана для придания им средней плотности 2,1-2,310 кг/м (фиг. 2). Эти плитки, так же как и шарики располагаются вплотную друг к другу и не связаны между собой.

Для предотвращения электрического контакта плиток с анодом 1 на :них выполнены выступы -6 из неэлектропроводного материала, например из нитрида бора, алюминия или из карбида кр емния.

Элементы 4 в виде плиток могут быть шарнирно соединены между собой (фиг. 3). Расстояние между анодом 1 и экраном 3 составляет менее 40 мм, предпочтительно 20 мм.

Электролизная ванна работает следующим образом.

В процессе электролиза на катодно поляризованном дне 2 выделяется и собирается жидкий алюминий в дальнейшем слой жидкого алюминия служит ка- тодом.

Экран 3 плавает на границе раздела алюминий - электролит, так как плотность фасонных элементов 4 меньше плотности алюминия (2,310 кг/м , но больше плотности электролита (2,1-2,2-10 кг/м) при температуре электролиза (960 С).

Поверхность элементов 4 выполнена из диборида титана, т.е. материала, хорошо смачиваемого жидким алюминием. Поэтому алюминий, выделившийся в проэлементов 4, которые катодно поляризованы и служат катодом, не попадает в электролит в виде капелек (остается в виде слоя на элементах 4 и стекает в нижележащий слой алюминия).

Это позволяет уменьшить межэлектродное расстояние до величины менее 40 мм, предпочтительно до 20 мм без риска захвата алюминия анодом. Уменьшение расстояния между анодом 1 и экраном 3 позволяет уменьшить расход электроэнергии на получение алюминия. Выполнение экрана 3 из несвязанных элементов 4 (или связанных между собой шарнирно) упрощает конструкцию ванны и ее обслуживание, так к ак элементы 4 могут быть легко заменены без остановки и демонтажа ванны.

Формула изобретения

1. Электролизная ванна для получения алюминия из окиси алюминия в расплаве криолита, содержащая по меньшей мере, один анод, катодно поляризованное дно, экран из слоя фасонных элементов, выполненных из материала, устойчивого к воздействию расплавленных алюминия и электролита,

обладающего хорошей электропроводностью и плотностью 2,1-2,3 -10 кг/м , и средства для удержания экрана под анодом, отличс1ющая ся тем, что, с целью упрощения конструкЦии и обслуживания J, фасонные элементы выполнены из пористого диборида титана с плотным покрытием или из графита с покрытием из диборида титана, расположены, вплотную друг к другу или связаны между собой шарнирно.

2. Ванна по п. 1,отличаю- щ а я с я тем, что расстояние между gc анодом и экраном составляет менее 40 мм, предпочтительно 20 мм.

Чft

If 6j-Ai /

h т 1

фиг. 2

j-Ai /

h т 1

Фие. J

Изобретение относится к области цветной металлургии, к электролитическому получению алюминия, в частности к конструкции электролизера для получения алюминия. Цель;изобретения - упрощение конструкции и обслуживания электролизера. Ванна для получения алюминия из окиси алюминия содержит анод 1, катодно поляризованное дно 2, экран 3 из слоя фасонных элементов 4 и средства 5 для удержания экрана 3 под анодом 1. Элементы 4 выполнения из пористого диборида титана с плотным покрытием или из графита с покрытием из диборида титана. Средняя плотность элементов 4 составляет 2,1-2, х10 кг/м ,т.е.меньше плотности алюминия при 960 С, но больше плотности электролита, поэтому экран 3 плавает на границе раздела алюминий - электролит. Расстояние между экраном 3 и анодом 1 предпочтительно составляет 20 мм. Элементы 4 экрана 3 установлены вплотную друг к другу или связаны между собой шарнирно. При электролизе они являются катодом, имеют возможность свободно перемещать относительно друг друга под действием волны металла. Смена элементов 4 может быть осуществлена без демонтажа электролизера. 1 з.п. ф-лы. 3 ил. СО DO СП О5 со О5