Электролизер для получения металла объемным рафинированием Советский патент 1982 года по МПК C25C7/00 

1

Изобретение относится к цветной ме- таллургии, в частности, к установкам, используемым для рафинирования металлов в расплавленных средах, и предназначается для получения титана и других, металлов, например ванадия, тантала, ниобия из их металлоподобных соединений.

Известен электролизер для электро-литического рафинирования карбидов титана. Электролизер состоит из стальной трубы, являющейся одновременно ванной, катодом и сборником катодного осадка, пористой керамической диафрагмы, к которой подвешена пористая анодная корзина из того же материала, и графитового . токопровода, заключенного в плотную керамическую защитную трубу. Электролизер помещен в цилиндрическую печь. Электролитическое рафинирование проводят в расплаве хлоридов .щелочных металлов в атмосфере аргона С13

Однако данная конструкция электролизера не позволяет .ведение непрерьтного процесса, что обуславливает низкую производительность установки, отсутствует возможность получения 15упнозернис того, высококачественного титанового порощка.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому 10 эффекту является лабораторный электро. лизер для получения металла объемным рафинированием металлоподобнь1Х соединений, например титана, содержащий основные катоды, аноды и вспомогательные катоды, который позволяет получать крупнозернистый высококачественный порощок титана. Электролизер предс тавляет собой цилиндрическую В(анну, которая является одновременно анодом. В ванне помещена цилиндрическая диафрагма, изготовленная из стали, пе.рфорированная в нижней части. Вдоль вертикальной оси ванны расположен основной катод. наготовленный из молибдена. Между анодом и диафрагмой находится вспом1 гательный катод из молибдена. В верхней части диафрагмы расположен кокш, связанный с эксцентриковым механизмом. Ковш осуществляет непрерьюную циркуляцию электролита, переливанием электролита из анодного пространства в катодаое пространство. Анодный материал загружается на дно ванны C2J . Указанная конструкция не позволяет осуществлять непрерывную загрузку анодного материала и выгрузку катодного осадка. Следствием этого является низкая производительность устройства. Цель изобретения - повьшгение произво дительности электролизера за счет обеспе чения возможности ведения непрерывного процесса электрелиза. Указанная цель достигается тем, что в электролизере для получения металла объемным рафинированием из соединений, содержащем основные катоды, анод и вспомогательные катоды, последние установлены симметрично меладу основными, а анод установлен с возможностью воз вратно-поступательного перемещения в электролизере между вспомогательными катодами. При этом вспомогательные катоды могут быть выполнены в виде емкостей, заполненных титановыми отходами. Кроме того, вспомогательные катоды могут быть вьшолнены в виде перфорирован ных молибденовых пластин. На фиг. 1 изображен электролизер, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вспомогательный катод в виде емкости с титановыми отходами. Между основными 1 и вспомогательны ми 2 катодами, расположенными попарно находится анод, представляющий собой карзину 3 с рафинируемым материалом, 4. Анод прикреплен подвгпкно и совершает возвратно-поступательное движение по объему электролизера между вспомога тельными катодами 2. Движение передается анодной корзине от электродвигател 5 через редук1ор 6. При перемещении анода по направлению к одному из вспо могательных катодов 2 электролит про,ходтгг через рафинируемый материал и насыщается титаном. Таким образом, при движении анода, происходит постоянное растворение рафинируемого материала и насыщение титаном электролита. Конструкция электролизера позволяет вести подгрузку рафинируемого материала через верхнюгр часть анодной корзины, а также подгрузку титановых отходов в случае использования в качестве вспомогательных катодов емкостей 7 с титановыми отходами 8. В электролизере расположены два основных и два вспомогательных катода из перфорированной молибденовой пластины или в виде емкости 7 с титановыми отходами 8 (см. фиг. 3). Выход по току при использовании предлагаемого электролизера для рафинирования технического оксикарбонитрида титана 0,6-0,7 г/А-ч, что выше выходов по току, достигаемых на элекгролизеpax известных конструкхгий на 0,2 г/А-ч. Это позволяет у-меньшитъ расход электроэнергии в 1,3-1,5 раза на килограмм продукта, и соответственно, увеличить производительность. Формула изобретения 1. Элезстролизер для получения металла объемным рафинированием из соединений, содержащий основные катоды, анод и вспомогательные катоды, отличающийся тем, что, с целью повьЕцения производительности, вспомогательные катоды установлены симметрично между основными, а анод установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в электролизере между вспомогательными катодами. 2 , Электролизер по п. 1. о т л и чающи йся тем, что, вспомогательные катоды выполнены в виде емкостей, заполненных титановыми отходами. 3. Элет-ролизер по п. 1, о т л и ч-ающи йс я тем, что вспомогательные катоды вьшолнены в виде перфорированных молибденовых пластин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сучков А. Б. Электролитическое рафинирование в расплавленных средах. М., Металлургия, 1970, с. 272. 2.Галицкий Н. В. и др. Поисковые исследования по получению и рафинированию титана электролитическим способом. Тема 10-782-1,-Отчет Всесоюзного научно-исследовательского института титана, инв. № 15/971.210 9. Запорожье, 1979.