Электролизер для получения или рафинирования металлов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Совэ Советскнк

Социалистических

Республик

+ (61, Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.11.74 (21) 2077545/01 с присоединением заявки №

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.09.76. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 14.09.76 (72) Авторы изобретения

В. Г. Гопиенко, А. К. Ярмолович, В. И. Андросик, В. В. Тимофеев и А. Г. Скрипник (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (54) ЭЛ ЕКТРОЛ ИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧ ЕНИЯ

ИЛИ РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ

Государственный комитет (23) П

Приоритет

Изобретение относится к области электролитического получения и рафинирования легких металлов из расплавленных сред.

Известны электролизеры для получения кристаллических осадков цветных металлов в р аспл авленных солях.

В большинстве известных электролизеров извлечение катодного осадка осуществляется путем его срезания специальными приспособлениями (ножами) с катодов как предварительно извлеченных из электролита, так и вращающихся (дисковых, барабанных). При извлечении катодных осадков в таких электролизерах необходимо периодически прерывать ток на ячейке электролизера (за исключением вращающихся катодов). В ряде случаев к моменту среза осадка электролит затвердевает, в результате чего усилия на срез достигают больших величин (до 150 кг на

1 см длины ножа). В некоторых конструкциях срез осадка производится непосредственно в электролите.

Известен электролизер для получения и рафинирования тугоплавких металлов из расплава солей, содержащий ванну с установленными в нее прямоугольными катодами и анодами. Срез осадка осуществляется непосредственно в электролите специальными ножами.

Между ячейками размещен ковш для катодных осадков, который во время среза осадка опускается до дна ванны и подводится под катод. После среза наполненный осадком ковш извлекается из ванны (1).

Существенным недостатком такого электролизера является наличие сложных перемещений срезающих и извлекающих осадок устройств в среде расплавленных солей, увеличение глубины ванны, межполюсного расстояния и т. д.

10 Известен также электролизер для получения или рафинирования металлов, например магния или алюминия, электролизом расплавленных солей при температуре нижеточки плавления указанных металлов, содержа15 щий выполненную в виде полуцилиндра ванну с введенными в нее вертикально электродами.

Извлечение осадка металла из ванны производится следующим образом.

20 Катодный осадок срезается с электродов ножами и падает на дно ячеек. Далее происходит откачивание осадка вместе с электролитом через специальные опущенные до дна ячеек трубки и коллектор в фильтр, располо25 женный над электролизером. Осадок отделяется от электролита и остается на фильтре, а электролит возвращается в ванну (21.

Недостатком данного электролизера является сложность операции удаления катодного

30 осадка и анодного шлама из междуэлектрод528355 ного пространства вследствие сложной конструкции самого электролизера и нахождения в агрессивном расплаве движущихся частей насосов.

Предложенный электролизер отличается тем, что над электродами соосно с ванной установлен вал с закрепленными íà нем скребками, причем ширина скребков соразмерна с расстоянием между электродами. Это позволяет упростить операцию удаления катодного 1п осадка и анодного шлама из междуэлектродного пространства.

На фиг. 1 показан описываемый электролизер с одной сборной ячейкой в двух проекциях; на фиг. 2 — электролизер с бункером в 1 двух проекциях.

Электролизер представляет собой ванну, заключенную в стальной кожух 1, футерованHbIA BH) TpH O113e) O bIX KHpBHBOM 2. В ванне электролизера установлены обычные или 20 биполярные электроды 3. Над электродами по центру ванны смонтирован вал 4 с закрепленными на нем скребками 5. Срезанный скрсбками осадок перемещается в сборную ячейку

6. Сверху электролизер закрыт крышкой 7. 25

Осадок может поступать не в сборную ячейку, а в бункер. В этом случае скребок 5 с закрепленной на шарнире 8 лопаткой 9 перемещает осадок на решетку 10. Электролит из катодпого осадка стекает в ячейку 11. Затем зп после поворота решетки осадок поступает в бункер 12. Потенциал на аноды 13 и катод 14 подается через боковые токоподводы 15.

Электролиз осуществляют, например, в хлорпдпом или хлориднофторидном электролите З с использованием обычных или биполярных электродов. Можно использовать как растворимые, так и нерастворимые электроды. В последнем случае в электролизере должно производиться улавливание выделяющихся на аноде газов, например хлора. После образования на катодах осадка в движение приводится вал с закрепленными на нем скребками. Срез осадка с катода непосредственно в электролите, особенно при получении алюми- 45 ния или магния, не вызывает больших усилий. Срезая осадок, скребок перемещает его по дну ванны в сборную ячейку или бункер, которые сообщаются с рабочим пространством ванны.

Электроды могут размещаться, не касаясь дна ванны, или могут быть вмонтированы в футеровку. В этом случае шлам и осадок в каждой из ячеек не смешиваются. Для той же цели в электролизере могут быть установлены пористые диафрагмы, разделяющие анодное и катодное пространства.

Из сборной ячейки катодный осадок централизованно извлекается либо в твердом, либо в жидком виде, для чего температура солевого расплава в сборной ячейке поддерживается выше точки плавления получаемого металла. В электролизере могут быть две сборные ячейки с каждой из сторон ванны. Ячейки могут также находиться выше или ниже подины электролизера. При срезе осадка процесс электролиза не прерывается.

Электролизер может использоваться для получения электролитических порошков любых металлов или сплавов, осаждаемых ниже точки их плавления.

Формула изобретения

Электролизер для получения или рафинирования металлов, например магния или алюминия, электролизом расплавленных солей при температуре ниже точки плавления указанных металлов, содержащий выполненную в виде полуцилиндра ванну с введенными в нее вертикально электродами, отличающийся тем, что, с целью упрощения операции удаления катодного осадка и анодного шлама из междуэлектродного пространства, над электродами соосно с ванной установлен вал с закрепленными на нем скребками, причем ширина скребков соразмерна с расстоянием между электродами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лвт. св. СССР № 137269, кл. С 22С 3/02, 1961 r.

2. Патент СШЛ № 2512157, кл. 204-67, 1950 г.