Биполярный электрод Советский патент 1979 года по МПК C25C7/02 C25C3/04 

I

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к производству магния электролизом из расплава солей.

Известен биполярный электрод, в котором титановая оснсжа покрыта с анодной стороны слоем благородных металлов или их окислов, с катодной - слоем углерода, поверх которого нанесен слой такого металла, как железо, медь, хром, кобальт, никель или их сплавы .

Использование таких биполярных электродов для электролитического получения магния из расплавов и хлоридов приводит к быстрому растворению анодной части электрода и уменьшению выхода магния по току вследствие электровосстановле- ния на катоде металла анодной части электрода.

Известны биполярные электроды для электролитического получения магния, в которых анодная часть изготовляется из углеродистого материала, а катодная часть из металла, например железа 2.

Использование таких биполярных электродов в условиях электролиза приводит к науглероживанию катодной части. Известно, что с увеличением содержания углерода в железе ухудшается смачиваемость его магнием, что ведет к умен1гщению выхода магния по току.

Целью изобретения является предот вращение пассивации катодной части биполярного электрода за счет устранения ее науглероживания и повышение выхода магния по току.

Поставленная цель достигается наличием между анодной и катодной частью биполярного электрода промежуточного слоя другого металла, препятствующего диффузии углерода из анодной части в катодную. Наиболее дешевым, доступным и эффективным металлом является медь.

На чертеже изображен биполярный электрод.

Электрод состоит из углеродистого материала 1, электролитического железа 2 и промежуточного слоя меди 3. Пример. Были изготовлены биполярные электроды: графит - железо и графит - медь - железо. Покрытие графита железом осуществляется в электролите; РеСС.- - 455 г/л + NaCf - 60 г/л + - 5 г/л при катодной плотности тока сГк - 0,2 а/см и температуре С. Покрытие графита медью осуществляли последовательно электролизом в трех электролитах: 1.CuSO45Hj O - 2г/я; N«4 1ОО r/i 2.CuSO45HjO - 40г/л;На4Р„О -15Ог/я - 90 г/я; З.Си5О45.Н.О -240г/я; НjSO - 40г/я. Длительность электролиза в 1-ом электролите /С 2 мин. при плотности тока ,О2 во 2-м апектрояите С 35мин,сГк. О,01а/см и в З-ем эяектролите Т-3,5 час, ОД а/см. Толщина медного покрытия 0,5 мм. Затем электрод бып покрыт железом по вышеупомянутому режиму. Толщина железа 1 мм. Полученные электрёщы были испытаны в магниевом лабораторном электролизере, Выход магния по току при электролизе карналлита составил на электроде графитжелезо 7О-75%; на электроде графит медь - железо - 85-87%. Удельный расход электроэнергии ссх:тавил для электрода графит - железо 14,1 кВтч/кгМ ; для электрода графит медь - железо - 12,3 кВтч/кгМд; Использование для промежуточного слоя вместо меди других металлов (вольфрам, ниобий, титан) показало, что ьыход магния по току был ниже, чем у электрода графит т медь - железо. Формула изобретения Биполярный электрод для магниевого электролизера, содержащий анодную часть из углеродистого материала и катодную из жеяеаа, отличающийся тем, ,с целью повышения выхода магния по току за счет устранения пассивации катодной части, между катодной и анодной частями размещен промежуточный слой Источники инф :фмаиии, принятые во внимание при экспертизе. 1.Патент США hfe 3824175,, кл. 204-90, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 258612, кл, С 25 С 3/О4, 1968.