Патент ссср 238458

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Кл. 40с, 3/12

Заявлено 17.Ч.1967 (№ 1157834(22-1) МПК С 22d

Приоритет 17Ч,1966 № 7275/бб, Швейцария, Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опуоликовано 20,11.1969. Бюллетень ¹ 9

УДК 669.713.7(088.8) Дата опубликования описания 29Л 11.1969

Авторы изобретения

Иностранцы

Борут Маринчек (Швейцария), Вольфганг Шмидт-Хаттинг (Федеративная Республика Германии) и Себастиан Хавлер (Швейцария) Иностранная фирма

«Швейцарише Алюминиум АГ» (Швейцария) Заявитель

СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИЗА РАСПЛАВЛЕННЫХ ОКИСЛОВ

Известен способ электролиза расплава глинозема для получения алюминия, при котором угольные аноды приводятся в контакт непосредственно с электролитом.

Отличие описываемого способа заключается в том, что электролиз осуществляют при помощи анода с электронной проводимостью, выполненного из платины или серебра, который приводят в контакт с электролитом через промежуточный слой материала, обладающего при температуре электролиза ионной проводимостью и стойкостью по отношению к электролиту.

Это исключает применение угольных анодов, повышает производительность электролизера и снижает удельный расход электроэнергии.

При электролизе ионы кислорода электролита, проходя через промежуточный слой ионопроводящего материала, погруженного в электролит, разряжаются на аноде. Анод может быть приведен в непосредственный контакт с проводящим ионы кислорода материалом; может быть помещен в сосуд из указанного материала, содержащий вспомогательный расплавленный электролит из окиси свинца.

В «ачестве проводящего ионы материала применяют окиси циркония, тория и церия, которые за счет добавок окислов кальция, магния и некоторых других металлов проводят ионы кислорода. Материал, проводящий ионы кислорода, может быть изготовлен методом прессования или литья с последующей сушкой или спеканием. Анод выполняют из электро юпроводящих материалов, которые при температуре электролиза не реагируют с кислородом и не образуют никаких соединений, снижающих электропроводность.

15 Применительно к электролизу расплава глинозема анод изготовляют из платины илп жидкого серебра.

В случае, когда электропроводящий анод непосредственно находится в контакте со слоем понопроводящего материала, он выполняется газопроницаемым, т. е. пористым, перфорированным пли жидким. Это необходимо для отвода выделяющегося кислорода. В том же случае, когда электропроводящий анод кон25 тактирует со слоем понопроводящего мате238458

35 риала через жидкий диссоциированный вспомогательный электролит, содержащий ионы кислорода, он выполняется сплошным.

На фиг. 1 изображен электролизер для осуществления описываемого способа; на фпг. 2 — то же, с использованием вспомогательного электролита.

На фигурах приняты следующие обозначения: l — электролит, 2 — слой полученного алюминия, 8 — слой глинозема на корке электролита, 4 — ванна электролизера, 5— катодпый стержень, б — тигель, 7 — анод, 8— ошиновка, 9 — полость тигля б, 10 — вспомогательный электролит и 11 — сплошной анод.

Тигель б, погруженный частично в расплавленный электролит 1, изготовлен из материала, проводящего ионы кислорода.

К его внутренней стенке плотно прилегает перфорированный электронопроводящий платиновый анод 7, который через ошиновку 8 подключен к источнику постоянного тока.

Ионы кислорода электролита 1 в процессе электролиза проникают через стенку тигля б п разряжаются на аноде 7. Газообразный кислород собирается в полости 9 и выводится из процесса, как показано стрелкой.

На фиг. 2 тигель б, изготовленный из ионопроводящего материала, заполнен жидким диссоциированным вспомогательным электролитом 10, содержащим ионы кислорода, например, PbO, Во вспомогательный электролит погружен электронопроводящий сплошной платиновый анод 11, который с помощью ошиновки 8 подключен к источнику питания постоянного тока. В этом случае ионы кислорода вспомогательного электролита 10 разряжаются на аноде 11, а их место занимают ионы кислорода электролита 1, прошедшие через ионопроводящую стенку тигля б.

На каждую тонну производимого алюминия получают около 600 мз чистого газообразного кислорода, который может быть использован для нужд производства, например для изготовления синтетического газа, обогащения воздуха, идущего для дутья, и других нужд, Предмет изобретения

1. Способ электролиза расплавленных окислов, например, глинозема с применением анода с электронной проводимостью, отличающийся тем, что, с целью исключения применения угольных анодов, повышения производительности электролизера и снижения удельного расхода электроэнергии, анод приводят в контакт с электролизуемым расплавом через промежуточный слой материала, проводящего при температуре электролиза ионы кислорода и стойкого по отношению к расплаву.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анод приводят в непосредственный контакт с проводящим ионы кислорода материалом.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анод помещают в сосуд из проводящего ионы кислорода материала, содержащий расплавленный вспомогательный электролит из окиси свинца.

4. Способ по п. 1, в котором в качестве анода с электроннои проводимостью применяют слой платиновой черни, нанесенный на газопроницаемый материал, или расплавленное серебро.

5. Способ по п. 1, в котором проводящий ионы кислорода материал состоит из окиси цирконпя, тория или церия с добавкой стабилизирующих присадок.

f38458

/1 l0

Составитель Г. Григоренко

Редактор Е. Поздняк Техред Л. Я. Левина Корректоры: А, Николаева и Л. Корогод

Заказ 1667i10 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Ксмптета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2