ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ ТИТАНА И ДРУГИХ МЕТАЛЛОВ Советский патент 1967 года по МПК C25C7/00 C25C3/36 

Известен электролизер для получения титана и других металлов, снабженный цилиндрическим нолым закрытым снизу и открытым сверху катодом.

Описываемый электролизер отличается тем, что катод выполнен в виде состоящего из двух частей закрытого сверху и открытого снизу цилиндра, снабл-сенного в нижней части кольцом с острыми кромками, образующим выступ для удержания осадка внутри катода. Это позволяет получать катодный осадок внутри катода в виде спрессованного электрода или блока.

На чертеже показан описываемый электролизер.

Ванна электролизера представляет собой цилиндрическую реторту / диаметром от 800 до 2000 мм, по внутренней периферии которой размещен насыпной анод 2. Реторта закрывается съемной крышкой 3 с гидравлическим затвором 4. Через этот затвор с крыщкой и ретортой герметично соединена катодная камера 5 с регулируемым кольцевым режущим устройством 6. Камера соединяется с крыщкой болтами в нескольких местах. Применение гидравлического затвора не обязательно; катодная камера может быть вынолнена заодно с крыщкой реторты.

нирно укреплен съемный цилиндрический полый катод 9 больщого диаметра с толстыми стенками. Катод выполняется разъемным из двух частей, прочно соединенных между собой. В верхней части половинки катода соединяются с крыи1кой крепежным кольцом. В нижней части стенки катода также скрепляются внутренним кольцом 10 с острой кромкой, служащей для врезания в катодный осадок. Кольцо образует внутри катода кольцевой выступ, на котором свободно лежит стальная плита //.

Под действием веса плиты происходит уплотнение первых порций катодного осадка,

благодаря чему осадок заходит за выступы нижнего кольца п удерживается внутри кат.ода.

В верхней части катода предусмотрены отверстия, через которые сливается отжимаемый при унлотнении катодного осадка электролит. Ток к катоду подводится через катодную камеру при помощи гибкого ленточного 12 или ножевого устройства. К аноду ток нодводится непосредственно через реторту.

В центре нижней части реторты установлен сборник 13 для сбора срезанного с катода осадка, проходящего через направляющую коническую воронку, укрепленную под аноПринцип действия электролизера заключается в следующем. Осадок, образующийся на катоде при электролизе, срезается о режущую кромку катодной камеры при подъеме катода и падает в сборник на дне электролизера. Затем катод опускают в крайнее нижнее положение и он попадает в сборник. При этом острая кромка катода врезается в осадок, который входит внутрь полого катода и уплотняется под действием веса стальной подвижной плиты, свободно лежащей на кромках нижнего кольца. При последующих заборах осадка уплогнение происходит в еще больщей степени. Наибольшее уплотнение происходит тогда, когда осадок достигает верхней внутренней крышки катода, размещенной на 100-200 мм выше уровня электролита. После заполнения всей внутренней полости катода его поднимают в крайнее верхнее положение. тПри непрерывном режиме работы электролизера в нижней части камеры монтируют шибер, отсекающий; поднятый в камеру катод от рабочего пространства ванны (на чертеже не показан). Отсеченный катод через некоторое время извлекают из камеры и заменяют новым. Шибер открывают, опускают катод, и все операции повторяются в описанной последовательности.

При периодическом режиме работы (один рабочий ц-икл может продолжаться несколько дней) катод поднимают в камеру, где он охлаждается. После некоторого остывания электролизера (примерно до 500°С), катод с крышкой камеры и цилиндром полностью удаляют из электролизера и окончательно охлаждают.

Спрессованный катодный осадок защнншется от окисления на воздухе слоем соли на нижнем конце катода.

Возможно также удаление катода с металлом после удаления электролита из электролизера и полного охлаждения последнего. Охлажденный катод разбирают, и спрессованный катодный металл, содерл ащий менее 10% соли, направляют на переплавку, а на место извлеченного катода устанавливают новый.

Помимо цилиндрического, может быть применен полый катод другой формы (квадратный, прямоугольный, овальный).

Электролизер пригоден для рафинирования не только титана, но и других металлов (железо, хром, ванадий и т. д.), а также для электрического получения металлов. В последнем случае требуется лишь изменение анодного узла электролизера.

Предмет изобретения

Электролизер для рафинирования титана и других металлов с полым вертикальным катодом, совершающим возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости, и цилиндрическим перфорированным анодом, отличающийся тем, что, с целью получения катодного осадка внутри катода в виде спрессованного электрода или блока, катод выполнен в виде состоящего из двух частей закрытого сверху и открытого снизу цилиндра, снабженного в нижней части кольцом с острыми кромками, образующим выступ для удержания осадка внутри катода.