Электролизер для получения легких металлов Советский патент 1946 года по МПК C25C7/00 C25C3/04 

Большинство легких металлов по лучается, главным образом, электролизом солей этих -металлов, растворенных в каких-либо расплавленных веществах. При этом, кроMie металла, .получаются и другие продукты электролиза, чаще всего газы. Так, например, при электролизе хлористого магния получаются металлический М1агний и газообразный хлор, при электролизе хлористого кальция - металлический кальций И хлор.

При конструировании электролизеров необходимо обеспечить достаточно цолное разделение продуктов электролиза, чтобы избежать химического их взаимодействия и наиболее полно использовать оба продукта электролиза. Одним из путей раз1деления продуктов электролиза является установка между электродами диафрагмы из какого-либо по.ристого вещества, как это примеляется, например, при электролизе водных растворов поваренной соли. Однако -при электролизе расплавленных солей легких металлов этот апособ не нашел применения вследствие быстрого разрушения таких диафрагм.

Некоторое применение нашло устройство различных перегородок.

иногда неправильно называемых диафрагмами. Такие перегородки обычно устанавливаются между вертикально расположенными рабочимИ поверхностями катода и анода и располагаются выше их. Однако для более полного разделения продуктов электролиза при этом способе необходимо поддерживать во время электролиза достаточно большое расстояние между элвктрсихами, что вызывает 1падение напряжения 1на зажимах электролизера и, следовательно, 1П10(ВЫ1Ш©нный удельный расход энергии.

Предлагаемый настоящим изобретением электролизер допускает возможвость полного разделения продуктов электролиза и позволяет вести процесс при очень небольших адежполюсных (расстояниях, что значительно снижает удельный расход электроэнергии.

Электролизер относится « типу аппаратов с вращающимся корпусом и отличается тем1, что электроды, разделенные перегородками, укреплены в неподвижном колоколе. Последний вместе с электродами и перегородками ятогружен в электролит, под которым pacnojaгается слой расплавленного металла или сплава.

В электролизере имеется катод соприкосновения, снабженный приспособлением для автоматического поднятия его вверх по мере отложения металла.

На фиг.. 1 схематически изображен боковой разрез электролизера, а «а фкг. 2 - вид электролизера сверху.

Электролизер состоит из двух частей: непод-вижного колокола 1, края 2 которого погружены в электролит 5. и вращающегося .вокруг своей вертикальной оси цилиндрического .корпуса 4 с расплавленным металлом нли сплаво м 5. Перегородки 6 погружены в электролит и предназначены для отделения катодного пространства от анодного. Аноды 7 (на фиг. 2 показаны три анода, но количество их зависит от той силы , на которую рассчитан электролизер) изготовляют из материала, не .подверсающегося анодному растворению в электролите, например, из угля или графита. Катод быть устроен различно: в случае электролиза легких М еталлов, не растворяющ.ихся в электролите, катодом может служить Jнoбoй стержень или пластина из нереагирующего с данным легким М еталлам такопроводящего материала. Например, .прИ| электролизе .мЯГния применяют пластины из лселеза.

Нри (Выделении на катоде металлов, растворяющихся в электролите, как, например, кальций в хлористом кальции, должен быть применен катод 8 С01прикосновен.ия, связанный приспособлением для автоматичеокого его подъема, по мере хода электролиза и отложения на катоде металла. Таким приспособлением служить винт 9, приводимый 1В движение лри помощи электродвигателя с соответствующей передачей.

Во время электролиза поверхность раоплав.леННОго металла или

сплава, двигаясь под анодами, обогащается соответствующим легким м еталлом, который лри .дальнейшем движении выделяется на катоде. Таким образом благодаря движению корпуса 4 происходит перенос легкого металла из анодН10Й части ванны, герм1етИ|чески уплотненной и наполненной анодным газОМ, в катодную часть, отде- ленную от анодной при помотци лидравлического затвора, образованного краями 2 колокола / л перегородкой 6.

Тайкой принцип |устройства электролизера создает полнейщую герметичность анодного щространства, чем обеспечивается получение анодных газов высокой концентр.ации. Горизо нтальное расположение рабочих поверхностей катода 8, анодов 7 и сплава 5 позволяет поДдерживать небольщое межполюснОе расстояние, благодаря на.пряжение «а зажимах электролизера падает незначител1ьно и удельный расход энергии невысок.

Вращающийся корпус предлагаемого электролизера может быть в котло.ван или перекрыт, что делает более удобным его. Обслуживаяие.

Предмет изобретения

1.Электролизер для получения легких металлов из их расплавленных солей с применением вращающегося Kopnjca, отличающийс я тем, что электрОДЫ 7 и S, разделенные перегорОДками 6, укреплены в неподвижном колоколе 1, погруженном вместе с перегородками « электродами в электролит, под которым расположен слой расплавленного металла или сплава.

2.В электролизере по п. 1 применение катода 8 соприкосновения, снабженеого при способлением для автоматического поднятия его вверх по мере отложения металла.