Биполярный электролизер для получения легких металлов из расплавленных солей Советский патент 1977 года по МПК C25C3/04 C25C3/08 

нон плоскостях. Анодно-поляризованный одпополярный электрод 5 выполнен стационарным и установлен непосредственно в электролизном отделении 2.

Возможен и другой вариант установки стационарного анодно-ноляризованного однополярного электрода - в дополнительной ячейке, ограниченной двумя огнеупорными перегородками, не доходящими до подины электролизера. Эти перегородки примыкают с одной стороны к торцовой ячейке для обслуживания электролизера, а с другой - к электролизному отделению.

Электролизер предлагаемой конструкции может быть оборудован и двумя подвижными однополярными электродами - как катодно-, так и анодно-полярнзованным. В этом случае подвижный однополярный анодно-поляризованный электрод устанавливается только в дополнительной ячейке, наличие которой облегчает операции замены, если таковая потребуется, вышедшего из строя (вследствие износа рабочей поверхности) однополярного анода, а также уменьшает коррозионное воздействие агрессивной среды на механизм перемешения электрода.

Электролизер работает следуюш,им образом.

При включении постоянного тока на анодно-поляризованном электроде 8 в анодных поверхностях биполей 3 выделяется хлор, а на катодно-поляризованном электроде 6 и катодных поверхностях биполей 3 выделяется металл (магний или алюминий), который выносится из междуэлектродного пространства циркулирующими потоками электролита в торцовые ячейки 4. В процессе эксплуатации электролизера имеет место постепенное «срабатывание катодных и анодных поверхностей биполей и однополярных электродов, что приводит к увеличению междуэлектродного расстояния и, как следствие, к возрастанию омического сопротивления электролизера. Для регулирования и поддержания оптимальной температуры электролита периодически, по мере увеличения омического сопротивления электролизера, катодно-поляризованный электрод 6 с помощью механизма 7 для перемещения передвигают в горизонтальной плоскости в сторону электролизного отделения 2. Снижение омического

сопротивления электролизера позволяет поддерживать постоянный температурный режим процесса электролиза.

Специфическая особенность биполярных электролизеров, а именно, последовательное прохождение тока через все электроды и междуэлектродные зазоры, позволяет, в отличие от однополярных электролизеров, добиться изменения греющей мощности в пределах до

10-15% (в зависимости от конструкции электролизера и числа биполей) указанным выше способом. Этого вполне достаточно для поддержания теплового равновесия электролизера постоянным при определенной оптимальной температуре электролита, которая при электролизе, например, хлормагниевого сырья составляет 670-690° С.

Таким образом, основные преимущества предложенной конструкции биполярного электролизера для получения легких металлов заключаются в том, что наличие у него подвижного электрода позволяет регулировать и поддерживать постоянным температурный режим электролиза в течение всей работы

электролизера. Средний выход по току повышается при этом на 5-10%, а удельный расход электроэнергии снижается на 1000-2000 кет час/т металла, например магния.

Формула изобретения

Биполярный электролизер для получения легких металлов из расплавленных солей, содержащий прямоугольную ванну, футерованную огнеупорным кирпичом, с введенными в нее однополярными электродами и биполями, установленными стациона.рно, и имеющую торцовые ячейки для обслуживания электролизера, отличающийся тем, что, с целью

обеспечения возможности регулирования и поддержания оптимальной температуры электролита в процессе электролиза, хотя бы один однополярный электрод установлен в торцовой ячейке и снабжен механизмом для

его перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе изобретения: 1. Патент США Л 3730859, кл. 204-67, 01.05.73.

9 5