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Verfahren zur Elektrolyse wässeriger Lösungen von Salzen amalgambildender Metalle an strömenden Quecksilberkathoden und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Elektrolyse wässeriger Lösungen von Salzen amalgambilden- der Metalle an strömenden Quecksilberkathoden und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Elektrolyse von Natriumchlorid in wässerigen Lösungen, bei denen Chlor und Natrium in Freiheit gesetzt werden, wird in verschiedenen Arten von Elektrolysevorrichtungen durchgeführt. Die Elektrolyse- zelle mit Quecksilberkathode hat sich für die Durchführung dieser Umsetzung als besonders wirksam er- wiesen und findet in industriellen Elektrolyseanlagen ausgedehnt Anwendung. In der Quecksilberkatho- denzelle, in der die zu zersetzende Lösung kontinuierlich umläuft, lässt man einen Quecksilberstrom durch die Zelle, im allgemeinen über den Boden derselben, in Berührung mit der Sole fliessen. Da während der
Elektrolyse metallisches Natrium in Freiheit gesetzt wird, vereinigt sich dasselbe mit dem fliessenden
Quecksilberstrom unter Bildung eines Amalgams.
Das so gebildete Amalgam wird aus der Elektrolysezelle entfernt, sodann in einer Zersetzungszelle unter Abtrennung von Quecksilber, das in die Elektrolyse- zelle zurückgeführt wird, und unter Bildung von Natriumhydroxyd und Wasserstoff durch die Umsetzung des in Freiheit gesetzten metallischen Natriums mit Wasser zersetzt. Das in der Elektrolysezelle in Freiheit gesetzte Chlor wird in beliebiger zweckmässiger Weise entfernt. Die Anoden der Elektrolysezelle sind im allgemeinen aus Graphit gefertigt und elektrisch mit einer Stromquelle verbunden.
Um einen wirtschaftlichen und wirksamen Betrieb der unter Anwendung einer Quecksilberkathode arbeitenden Elektrolyseanordnung zu erzielen, ist es wichtig sicherzustellen, dass sich das AlkalimetallAmalgam nur in der Zersetzungszelle oder im Zersetzer und nicht in der Elektrolysezelle zersetzt. Es ist wichtig, die Zersetzung in der Elektrolysezelle zu verhindern, da jede derartige Zersetzung zur Bildung von Alkalihydroxyd und Wasserstoff in dieser Zelle führt.
Dies würde nicht nur den Wirkungsgrad des Stromes der Zelle verringern, wodurch der Verbrauch elektrischer Energie pro Einheit Endprodukt der Elektrolyse erhöht wird, sondern die-OH-und-OC1-Ionen würden an der Anode entladen und somit der Gra- phitverbrauch erhöht werden, wobei die weitere ernstliche Gefahr auftritt, dass der in Freiheit gesetzte Wasserstoff und das an der Anode entwickelte Chlor zu einem explosiven Gasgemisch führen könnten.
Es wurde gefunden, dass bestimmte metallische Verunreinigungen bei deren Vorliegen in der Elektrolysezelle eine ausgeprägte Wirkung auf den Elektrolysevorgang dadurch nehmen, dass dieselben die Zersetzung des Amalgams in der Zelle fördern, u. zw. oftmals in einem derartigen Ausmass, dass eine praktische Durchführung der Elektrolyse auf Grund der gefährlichen Entwicklung von Wasserstoff unmöglich wird.
Die gefährlichsten Verunreinigungen sind Metalle, wie Vanadin, Chrom, Molybdän und Titan. Weitere Metalle, wie Nickel und Eisen, sind ebenfalls gefährlich, jedoch in einem geringeren Ausmass. Offensichtlich sind die gefährlichsten Metalle diejenigen, die in einer Form bestehen können, die nicht leicht in dem Quecksilber oder Amalgam löslich ist. Der Mechanismus ihrer nachteiligen Wirkung ist nicht vollständig geklärt, obgleich die Wirkung der Metalle seit langem bekannt ist.
Die Menge der Verunreinigungen der oben angegebenen Art, die zusammen mit dem Alkalimetall auf der Quecksilberkathode zu einem bestimmten Zeitpunkt abgelagert wird, ist ausserordentlich gering, und diese Menge beeinflusst den Elektrolysenprozess nicht nachteilig in einem bemerkenswerten Ausmass und kann somit ohne weiteres geduldet werden. Die ausgefällten Verunreinigungen verbleiben jedoch in der fliessenden Quecksilberkathode während deren Umlauf in der Vorrichtung, und dieselben häufen sich
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allmählich in ihrer Menge bei dem Ausfallen weiterer Mengen während der kontinuierlichen Arbeitsweise der Elektrolysezelle so lange an, bis diese Verunreinigungen eine Konzentration erreichen, die die Elek- trolyseumsetzung erheblich beeinflusst, und die weiter oben angegebenen unzweckmässigen Umsetzungen einzutreten beginnen.
Es ist somit notwendig, entweder das Quecksilber zu verwerfen, wenn die Konzen- tration der Verunreinigung einen gefährlichen Wert erreicht, oder es ist notwendig, die Verunreinigungen von dem Quecksilber abzutrennen und den Quecksilberumlauf durch die Vorrichtung mit gereinigtem
Quecksilber erneut aufzunehmen. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus ist die erste Alternative unmög- lich, da bei einer typischen Elektrolysevorrichtung unter Anwendung einer Quecksilberkathode mehrere
Tonnen Quecksilber angewendet werden, und sich ein Verwerfen des Quecksilbers bei Erreichen einer zu hohen Konzentration der Verunreinigung auf Grund der Kosten verbietet. Es ist somit notwendig, eine Rei- nigung durchzuführen. Hiezu sind bereits viele Vorschläge unterbreitet worden.
Die Verunreinigungen treten jedoch in ausserordentlich feinverteilter Form auf, und deren wirksame Abtrennung gelingt nicht ohne sehr erhebliche Schwierigkeiten. Entsprechende Vorschläge empfehlen sowohl physikalische Vorrich- tungen als auch Behandlungen vermittels eines chemischen Ausfällens. Eine bis jetzt hiezu angewendete allgemeine Verfahrensweise bestand darin, das Quecksilber innerhalb bestimmter Intervalle aus den Zel- len zu entfernen und dasselbe in einer getrennten Vorrichtung vermittels Destillation zu reinigen.
Eine derartige Verfahrensweise ist mit dem Nachteil verknüpft, dass es notwendig ist, eine oder mehrere Zellen in ihrem Arbeitsgang zu unterbrechen, wodurch sich nicht nur eine entsprechende Verringerung der Pro- duktion ergibt, sondern auch die leeren Zellen den nachteiligen Wirkungen einer schnellen Ko : rosion aus- gesetzt werden, wobei gleichzeitig Verunreinigungen gebildet werden, die sich anschliessend aus dem
Quecksilber ganz besonders schwierig entfernen lassen. Weiterhin sind die während der Destillation gebildeten Quecksilberdämpfe sehr giftig, und man muss die allergrösste Sorgfalt aufwenden, um deren Aus- tritt in die Arbeitsgebiete zu verhindern. Weiterhin verbleiben die unzweckmässigen Verunreinigungen als eine heisse feste Masse in der Destillationsvorrichtung, und deren Entfernung ist mit vielen Problemen ver- bunden. Obgleich somit die Destillation z.
B. in der brit. Patentschrift Nr. 665, 225 als ein Mittel zur Reinigung in Vorschlag gebracht worden ist, stellt dies jedoch keineswegs eine zufriedenstellende Lösung des
Problems dar.
Es sind ebenfalls chemische Verfahrensweisen in Vorschlag gebracht worden, z. B. in der USA-Patentschrift Nr. 1, 970, 974, jedoch sind diese nicht nur mit erheblichen Kosten für die Reagenzien zur Entfernung der Verunreinigungen verbunden, so wie es bei der Destillation der Fall ist, sondern es erfolgt auch die Behandlung grosser Quecksilbermengen, da das gesamte Quecksilber verarbeitet werden muss, wenn eine wirksame Abtrennung der Verunreinigungen erzielt werden soll, wobei ein grosser Quecksilberüberschuss in dem System vorgesehen werden muss, damit eine ausreichende Quecksilbermenge durch die Elektrolysevorrichtung geführt werden kann, während das verunreinigte Quecksilber einer Reinigung unterwor- fen wird.
Hiedurch wird natürlich eine wesentliche zusätzliche Investierung in dem Quecksilber bedingt, da notwendigerweise während der Behandlung, unabhängig davon, ob es sich um eine chemische oder physikalische Behandlung handelt, ein gewisser Verlust an Quecksilber eintritt. Somit lassen die bekannten Behandlungsweisen vom praktischen Standpunkt aus viel zu wünschen übrig.
Somit liegt in der einschlägigen Industrie ein ausgesprochener Bedarf nach einem Reinigungsverfahren vor, das wirksame Verunreinigungen entfernt und deren Anhäufung auf den Betrieb gefährdende Mengen in der Elektrolysezelle verhindert, wobei nur eine kleinstmögliche überschüssige Quecksilbermenge benötigt wird und das gleichzeitig ohne verwickelte Verfahrensweisen durchgeführt werden kann. Es ist ebenfalls wichtig, dass jedes Reinigungsverfahren kontinuierlich durchgeführt werden kann. Vorbekannte kontinuierliche Verfahrensweisen sind, wie weiter oben ausgeführt, kompliziert und nicht wirtschaftlich gewesen.. Bei denselben haben sich oft ernsthafte Betriebsprobleme, wie das Problem der Handhabung von Quecksilberdampf, ergeben.
Obgleich, wie weiter oben ausgeführt, eine gewisse Menge an Verunreinigungen ohne Nachteile vom praktischen Standpunkt aus geduldet werden kann, beginnt und nimmt die nachteilige Wirkung allmählich mit zunehmenden Mengen der Verunreinigungen auch vor Erreichen der tatsächlich gefährlichen Konzentration der Verunreinigungen zu. Bei Verfahrensweisen, die so lange warten, bis die gefährliche Konzentration eintritt, ehe die Reinigung durchgeführt wird, tritt somit in der Zelle immer noch eine Zeitspanne nachteiliger Wirkung der Verunreinigungen auf.
Anderseits würde eine kontinuierliche Behandlung diese Zeitspanne eines allmählichen Zunehmens der Verunreinigung völlig ausschliessen, und es würde zu jeder Zeit eine kleinstmögliche Konzentration der Verunreinigungen aufrecht erhalten werden, so dass ein optimaler Zellenbetrieb sichergestellt und der oben beschriebene nachteilige Einfluss der Verunreinigungen vernachlässigbar klein gehalten werden könnte.
Zweck der Erfindung ist somit ein verbessertes Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus der Quecksilberkathode einer Elektrolysevorrichtung zu schaffen.
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Es ist weiters Gegenstand der Erfindung, ein Verfahren der oben angegebenen Art in Vorschlag zu brin- gen, das kontinuierlich durchgeführt werden kann.
Es gehört ebenfalls zum Gegenstand der Erfindung, ein Verfahren zur Reinigung einer Quecksilber- kathode vorzuschlagen, bei dem eine kleinstmögliche zusätzliche Quecksilbermenge in dem System be- nötigt wird.
Weiterhin gehört es zum Erfindungsgegenstand, ein Verfahren der angegebenen Art vorzuschlagen, welches es ermöglicht, die Konzentration der Verunreinigungen in der Quecksilberkathode jederzeit ver- nachlässigbar klein zu halten.
Weiterhin wird erfindungsgemäss eine verbesserte Vorrichtung für die Elektrolyse unter Anwendung einer bewegten Quecksilberkathode vorgeschlagen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Elektrolyse wässeriger Lösungen von Salzen amalgambildender
Metalle an strömenden Quecksilberkathoden. wobei durch Leitung zwischen Elektrolysezelle und Amal- gamhersetzungszelle ein Kreislauf des Quecksilberstromes aufrecht erhalten wird und der Quecksilberstrom im Zuge dieses Kreislaufs einem Reinigungsvorgang unterworfen wird, ist nun dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige Quecksilberstrom an wenigstens einer Stelle seines Umlaufes zwischen der Elektrolyse- und der Zersetzungszelle zentrifugiert und bei jedem Zentrifugieren ein leichterer Anteil aus diesem
Strom, der praktisch alle Verunreinigungen des dem Zentrifugieren unterworfenen Stromes enthält, ent- fernt, und der schwerere und praktisch keine Verunreinigungen enthaltende Teil des dem Zentrifugieren unterworfenen Stromes dem flüssigen Quecksilberstrom zugeführt wird,
die Verunreinigungen aus dem leichteren Anteil durch Absitzen abgetrennt werden und die so gereinigte Fraktion des leichteren Teiles dem Zentrifugieren wieder zugeführt wird.
Die aus einer Elektrolysezelle, einer Amalgamzersetzungszelle und zwei Verbindungsleitungen zwi- schen den beiden Zellen, die die Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Kreislaufs des Quecksilber- stromes ermöglichen, bestehende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäss da- durch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer der Verbindungsleitungen eine Zentrifuge und mit ihr in Verbindung eine Vorrichtung zum Absitzenlassen angeordnet ist.
Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, dass erstens eine kontinuierliche Abtrennung der Verunreinigungen aus dem umlaufenden Quecksilberstrom bewirkt werden kann, ohne dass hiedurch in irgendeiner Weise der Betrieb sowohl der Elektrolyse als auch der Zersetzung unterbrochen wird, dass zweitens die Reinigung des umlaufenden Quecksilberstromes durch die Behandlung lediglich eines sehr geringen Anteiles des gesamten Volumens des in dem System umlaufenden Quecksilbers bewirkt wird, dass drittens lediglich physikalische Mittel zwecks Erzielung der gewünschten Reinigung angewendet werden, ohne dass ein Verdampfen und eine chemische Behandlung des Quecksilbers vorgenommen zu werden braucht, und dass viertens die Reinigung praktisch automatisch bei geringster Überwachung durchgeführt werden kann.
Weitere durch die Erfindung erzielbare Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen erfindungsgemässe Ausführungsformen wiedergibt.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemässes Elektrolysesystem und erläutert eine typische Anordnung der einzelnen Einheiten desselben, durch die das erfindungsgemässe Verfahren wirksam ausgeführt werden kann.
Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Form des in der Fig. 1 erläuterten Systems. Fig. 3 zeigt eine weitere abgewandelte Form des Systems nach Fig. 1.
In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 eine Elektrolysezelle mit Quecksilberkathode bezeichnet, die einen Elektrolyteinlass 12, einen Elektrolytauslass 14, einen Quecksilbereinlass 16 und einen Amalgamauslass 18 aufweist. Mit dem Bezugszeichen 20 ist eine Zersetzungszelle bezeichnet, die einen Amalgameinlass 22, einen Quecksilberauslass 24 mit einem Wassereinlass 26 und einen Alkaliauslass 28 aufweist.
Der Amalgamauslass 18 der Zelle 10 ist mit dem Amalgameinlass 22 der Zelle 20 durch eine Leitung 30 verbunden. In ähnlicher Weise ist der Quecksilberauslass 24 der Zelle 20 durch eine Leitung 32 mit dem Quecksilbereinlass 16 der Zelle 10 verbunden, um so den Kreis für die bewegte Quecksilberkathode aufrecht zu erhalten. In der Leitung 32 ist eine Pumpe 34 angeordnet, um so das in Freiheit gesetzte Quecksilber zu dem Quecksilbereinlass der Elektrolysezelle 10 anzuheben. Erfindungsgemäss ist eine mit der Absetzeinheit verbundene Zentrifuge in wenigstens einer der Leitungen 30 und 32 angeordnet.
In der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist die Zentrifuge in der Leitung 32 durch das Bezugszeichen 38 angezeigt und man sieht, dass das gesamte aus der Zersetzungszelle 20 kommende, in Freiheit gesetzte Quecksilber in die Zentrifuge 38 eintritt, in der das Quecksilber in eine die Verunreinigungen enthaltende leichtere Fraktion und eine praktisch aus reinem Quecksilber bestehende schwere Fraktion getrennt wird.
Die schwerere Fraktion läuft weiter durch die Leitung 32, um so unter der Einwirkung der Pumpe 34 in die
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Elektrolysezelle 10 zurückgeführt zu werden. Eine Zweigleitung 40 für die leichtere Fraktion des in der Zentrifuge 38 abgetrennten Quecksilbers tritt in die unter Schwerkrafteinwirkung arbeitende Absitzvorrichtung 42 ein. In der Absitzvorrichtung steigen die Verunreinigungen zu der Oberfläche des Quecksilbers auf und werden von Zeit zu Zeit abgezogen. Das von Verunreinigungen befreite Quecksilber setzt sich ab und fliesst durch die Rückleitung 46 zurück zu der Leitung 32. Man sieht, dass die Rückleitung 46 das Quecksilber in die Leitung 32 zwischen der Zersetzungszelle 20 und der Zentrifuge 38 abgibt, d. h. vor dem Eintreten in die Zentrifuge.
Wenn somit noch irgendwelche Verunreinigungen in dem Quecksilber verbleiben, werden dieselben erneut dem Zentrifugieren unterworfen, so dass das zu der Pumpe 34 fliessende Quecksilber praktisch frei von Verunreinigungen ist.
Wie in der Fig. 1 gezeigt, weist die durch das Bezugszeichen 42 angezeigte Absitzvorrichtung einen praktisch kreisförmigen äusseren Tank 50 und eine innere konzentrische Zwischenwand 52 auf, die sich nach unten bis zu einer geringfügig über dem Boden 54 des Tanks 50 liegenden Höhe erstreckt. Die Leitung 40, die die leichtere in der Zentrifuge 38 abgetrennte Fraktion führt, mündet in ein Einlassrohr 56, das sich zentral durch den Boden 54 erstreckt und nach oben zu der Zwischenwand 52 bis zu einer Höhe verläuft, die wesentlich über der Höhe der unteren Kante der Zwischenwand liegt. Die Spiegelhöhe des Quecksilbers in dem Tank 42 wird durch einen Überlauf 58 bestimmt, der mit der Leitung 46 zur Rückführung des abgesetzten Quecksilbers in die Hauptleitung 32 des Quecksilberkreislaufes in Verbindung steht.
Bekanntlich weist-Quecksilber ein sehr hohes spezifisches Gewicht auf. Die Verunreinigungen zeigen jedoch wesentlich geringere spezifische Gewichte, so dass dieselben dazu neigen, an die Oberfläche des Quecksilbers aufzusteigen, sobald hiezu eine Gelegenheit gegeben wird. Bei Eintritt der stark verunreinigten Quecksilberfraktion durch die Leitung wird dasselbe in die innerhalb der Zwischenwand 52 definierte. Kammer abgegeben. Die Verunreinigungen steigen allmählich zu der Oberfläche der Quecksilbermasse in dieser Kammer auf, und das Quecksilber bewegt sich allmählich nach unten und tritt unter der Trennwand hindurch in den ringförmigen Raum zwischen der Trennwand und der Tankwand. Sodann fliesst das Quecksilber über den Überlauf 58 aus.
Die Verunreinigungen sammeln sich auf der Quecksilberoberfläche innerhalb der Trennwand-an und lassen sich in Zeitabständen leicht abziehen. Es versteht sich, dass andere Bauarten der Absitzvorrichtung bei dieser Stufe des erfindungsgemässen Verfahrens angewendet werden können, und das erfindungsgemässe Verfahren ist nicht auf die besondere Bauart der Absitzvorrichtung oder der andern Einheiten der Vorrichtung in dem System in der gezeigten Weise beschränkt.
Es versteht sich somit, dass die Elektrolysezelle 10, die Zersetzungszelle 20, die Zentrifuge 38 und die Pumpe 34 bekannte Bauart aufweisen können. So kann z. B. die Elektrolysezelle 10 eine Bauart aufweisen, wie sie in der USA-Patentschrift Nr. 2, 550, 231 oder der USA-Patentschrift Nr. 2, 704, 743 gezeigt ist. Die Zersetzungszelle kann anderseits eine senkrechte Type sein und die Bauart besitzen, wie sie in der USA-Patentschrift Nr. 2 ; 588, 469 gezeigt ist, oder dieselbe kann ein waagrechter Typ sein und die Bauart aufweisen, wie sie in der USA-Patentschrift Nr. 2, 610, 908 gezeigt ist. Bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform ist die Zersetzungszelle 20 als eine senkrechte Einheit gezeigt. Dieselbe kann jedoch ohne weiteres durch eine waagrechte Einheit beliebiger bekannter Bauart ersetzt werden.
Die Zentrifuge stellt zweckmässigerweise eine Flüssigkeit-Flüssigkeit Trennvorrichtung dar, wie sie z. B. auf Seite 1000 des Buches "The Chemical Engineers'Handbook" von John H. Perry, 3. Ausgabe, gezeigt ist.
Bei der Durchführung der Erfindung fliessen das Quecksilber und das Amalgam in dem Kathodenzyklus in üblicher Weise durch die Elektrolysezelle, in der das Quecksilber in ein Alkalimetall-Amalgam umgewandelt wird, durch die Zersetzungszelle 20, in der das Amalgam unter Freisetzen des Quecksilbers und Bildung von Alkalihydroxyd zersetzt wird und durch die Leitungen 30 und 32. Das Quecksilber und Amalgam'fliessen durch Schwerkrafteinwirkung durch die Elektrolysezelle 10, die Leitung 30 und die Zersetzungszelle 20, und das so erhaltene Quecksilber wird sodann durch die Pumpe 34 auf. die Höhe des Quecksilber-Einlasses der Zelle 10 angehoben. Bei dem Durchtritt durch die Leitung 30 tritt das Amalgam in die kontinuierlich arbeitende Zentrifuge 38 ein. Der schwere Teil der in der Zentrifuge getrennten
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und die naturgemäss auch grösser sein kann, z.
B. 10 oder 15% in Abhängigkeit von dem Ausmass des Zentrifugierens, tritt in die Leitung 46 und sodann in den Absitztank 42, in dem man die Fraktion absitzen lässt, so dass die Verunreinigungen an die Oberfläche treten können, von wo sie leicht abgezogen werden können. Das abgesetzte Amalgam wird sodann zu der Einlassseite der Zentrifuge zurückgeführt. Wie erwähnt, schwimmen die in der Absitzvorrichtung abgetrennten Verunreinigungen auf der Quecksilbermasse in der Absitzvorrichtung und können von Zeit-zu Zeit, z. B. einmal am Tag, ohne irgendwelche Probleme entfernt werden. Diese Verunreinigungen können gelagert und gegebenenfalls später in bekannter Weise
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destilliert werden, um so die geringen Quecksilbermengen zurückzugewinnen, die in den Verunreinigun- gen allgemein enthalten sind.
Naturgemäss wird die Menge der so abgetrennten Verunreinigungen ledig- lich von der Menge der in das System mit dem zu elektrolysierenden Salz eingeführten Menge der Ver- unreinigungen abhängen sowie ebenfalls von den Graphitanoden und dem in den Zersetzer eingeführten ! Wasser. Die Menge der Verunreinigungen kann somit sehr stark von einer Produktionsstätte zur andern schwanken.
Die Elektrolyse-und Zersetzungszelle wird zweckmässigerweise in üblicher Weise betrieben, um so eine wirksame Elektrolyse und daran anschliessende Zersetzung des während der Elektrolyse gebildeten
Amalgams durchzuführen. Fliessgeschwindigkeiten, Stromdichten, Anteile der an der Umsetzung teilneh- ) menden Materialien und Temperaturen sind die gleichen, wie sie üblicherweise bei derartigen Vorrich- tungen angewendet werden, die nicht das erfindungsgemässe Reinigungssystem enthalten.
In der obigen Beschreibung sind die Zentrifuge und die Pumpe als getrennte Einheiten gezeigt wor- den. Die Funktionen der Pumpen und der Zentrifuge können jedoch gegebenenfalls kombiniert werden und der Quecksilberstrom kann durch die in der kombinierten Einheit auftretenden Kräfte zu der Elektrolyse- zelle zurückgedrückt werden.
Wie weiter oben angedeutet, kann die Zentrifuge 38 statt in der Leitung 32 auch in der Leitung 30 angeordnet sein, so dass statt des nach der Zersetzung des Amalgams entstehenden Quecksilbers das frisch gebildete Amalgam behandelt wird. Es können auch zwei Zentrifugen angewendet werden, wobei die eine in der Leitung 30 und die andere in der Leitung 32 vorgesehen ist. Diese Abwandlungen sind in den Fig. 2 bzw. 3 gezeigt, in denen ähnliche Teile durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt sind.
So ist in der Fig. 2 die Zentrifuge 38 in der Leitung 30 angeordnet, die von dem Auslass 18 der Elek- trolysezelle zu dem Einlass 22 der Zersetzungszelle führt. Die leichtere Fraktion tritt zu der Absitzvor- richtung 42 und die abgesetzte Fraktion wird durch die Leitung46 zu der Leitung 30 vor der Zentrifuge 38 zurückgeführt.
In der Fig. 3 ist eine Zentrifuge 38 in der Leitung 30 und eine zweite Zentrifuge 38 in der Leitung 32 angeordnet, die zu der Zersetzungszelle 20 führt. Jede Zentrifuge ist mit einer Absitzvorrichtung 42 in einer Anordnung verbunden, wie sie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Somit ist die erste Zentrifuge in der
Leitung 30 in der gleichen Weise, wie es in der Fig. 2 gezeigt ist, und die zweite Zentrifuge in der Lei- tung 32 in der gleichen, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist, angeordnet.
Das folgende Beispiel erläutert weiterhin das erfindungsgemässe Verfahren.
In einer Elektrolysezelle 10 mit Quecksilberkathode, wie sie in der USA-Patentschrift Nr. 2, 550, 231 offenbart ist, wird Sole mit 25 Gew. -0/0 NaCl in den Einlass 12 mit einer Geschwindigkeit von 170 l/min eingeführt. Gleichzeitig wird durch den Einlass 16 Quecksilber eingeführt, das man über den Zellenboden mit einer Geschwindigkeit von 406 kg/min fliessen lässt. Der Zelle wird elektrischer Strom mit einer Be- lastung von 150 000 A zugeführt.
Die in Freiheit gesetzten Gase werden durch den Gasauslass 14a und der elektrolysierte Elektrolyt durch den Auslass 14 mit einer Geschwindigkeit entfernt, die derjenigen der eintretenden Sole entspricht.
Gleichzeitig wird das in der Zelle gebildete und etwa 0,5 Gew. Natrium enthaltende Amalgam aus derselben durch den Amalgamauslass 18 mit einer Geschwindigkeit von etwa 407 kg/min entfernt und in eine Zersetzungszelle 20 eingeführt, wie sie z. B. in der USA-Patentschrift Nr. 2, 558, 469 gezeigt ist.
Das aus der Zersetzungszelle 20 austretende Quecksilber, aus dem das Natrium entfernt worden ist, das jedoch noch die gesamten in der Elektrolysezelle 10 in einer Konzentration von etwa 6 TpM gesam- melten Verunreinigungen enthält, wird mit einer Geschwindigkeit von 400 kg/min der Zentrifuge 38 zu- geführt. Auf dem Wege zu der Zentrifuge vermischt sich dasselbe mit dem aus der Leitung 46 von der Ab- sitzvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von etwa 21,5 kg/min kommenden Quecksilber, und die Gesamtmenge von 427 kg/min tritt in die Zentrifuge ein.
In der Zentrifuge wird das Quecksilber in zwei Teile getrennt, u. zw. einen leichteren und einen schwereren Teil. Der leichtere Teil fliesst mit einer Geschwindigkeit von 21,5 kg/min und enthält praktisch die gesamten in dem eintretenden Quecksilber enthaltenen Verunreinigungen sowie die noch nicht vollständig in der Absitzvorrichtung abgetrennten Verunreinigungen. Diese Verunreinigungen liegen in der leichteren Fraktion in einer Konzentration von etwas über 120 TpM vor. Der schwere Teil der Fraktion, der praktisch keine Verunreinigungen enthält, wird zu dem Einlass der Quecksilberpumpe 34 mit einer Geschwindigkeit von 406 kg/min geführt und durch den Einlass 16 in die Elektrolysezelle 10 zurückgepumpt.
Die leichtere in der Zeitrituge abgetrennte Fraktion tritt in den Absitztank 42, in dem die Verunreinigungen, die wesentlich leichter als Quecksilber sind, sich von dem Quecksilber abtrennen und auf der Oberfläche der Quecksilbermasse in der Absitzvorrichtung angehäuft werden. Das praktisch keine
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Verunreinigungen mehr aufweisende Quecksilber fliesst, wie bereits weiter oben ausgeführt, mit einer Ge- schwindigkeit von etwa 21, 5 kg/min zurück und wird mit dem aus dem Zersetzer 20 kommenden Queck- silber vermischt. Das so vermischte Quecksilber wird sodann wieder in die Zentrifuge eingeführt.
Die Einführung des aus der Absitzvorrichtung austretenden Quecksilbers in den Quecksilberstrom vor der Zentrifuge kompensiert die Tatsache, dass durch die Absitzvorrichtung gegebenenfalls nicht eine voll- ständige Abtrennung der Verunreinigungen bewirkt wird, und somit werden die gegebenenfalls nicht in der
Absitzvorrichtung abgetrennten Verunreinigungen daran gehindert, erneut in die Elektrolysezelle 10 ein- geführt zu werden. Die Menge der aus der Zelle bei dem vorliegenden Beispiel entfernten Verunreini- gungen beträgt etwa 3. 72 kg pro Tag.
Das obige Beispiel erläutert das erfindungsgemässe Verfahren bei der Durchführung in einer Vorrich- tung, deren Anordnung in der Fig. 1 gezeigt ist. Es versteht sich jedoch, dass das Verfahren in ähnlicher
Weise in der Vorrichtung nach den Anordnungen der Fig. 2 und 3 unter Erzielung entsprechender Ergeb- nisse durchgeführt werden kann, wobei die gleichen Fliessgeschwindigkeiten und Arbeitsbedingungen an- gewendet werden.
Es lassen sich im Rahmen der Erfindung Abwandlungen und Modifizierungen ausführen, ohne vom
Geist und Umfang derselben abzuweichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Elektrolyse wässeriger Lösungen von Salzen amalgambildender Metalle an strömen- den Quecksilberkathoden, wobei durch Leitungen zwischen Elektrolysezelle und Amalgamzersetzungszel- le ein Kreislauf des Quecksilberstromes aufrecht erhalten wird und der Quecksilberstrom im Zuge dieses Kreislaufes einem Reinigungsvorgang unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige Queck- silberstrom an wenigstens einer Stelle seines Umlaufes zwischen der Elektrolyse- und der Zersetzungszelle zentrifugiert und bei jedem Zentrifugieren ein leichterer Anteil aus diesem Strom, der praktisch alle Ver- unreinigungen des dem Zentrifugieren unterworfenen Stromes enthält, entfernt,
und der schwerere und praktisch keine Verunreinigungen enthaltende Teil des dem Zentrifugieren unterworfenen Stromes dem flüssigen Quecksilberstrom zugeführt wird, die Verunreinigungen aus dem leichteren Anteil durch Ab- sitzen abgetrennt werden und die so gereinigte Fraktion des leichteren Teiles dem Zentrifugieren wieder zugeführt wird.
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Process for the electrolysis of aqueous solutions of salts of amalgam-forming metals on flowing mercury cathodes and device for carrying out the process
The invention relates to a method for the electrolysis of aqueous solutions of salts of amalgam-forming metals on flowing mercury cathodes and a device for carrying out the method.
The electrolysis of sodium chloride in aqueous solutions that liberate chlorine and sodium is carried out in various types of electrolysers. The electrolysis cell with mercury cathode has proven to be particularly effective for carrying out this conversion and is used extensively in industrial electrolysis systems. In the mercury cathode cell, in which the solution to be decomposed circulates continuously, a stream of mercury is allowed to flow through the cell, generally over the bottom of the cell, in contact with the brine. Since during the
If metallic sodium is set free by electrolysis, it combines with the flowing sodium
Mercury flow with the formation of an amalgam.
The amalgam formed in this way is removed from the electrolysis cell, then decomposed in a decomposition cell with separation of mercury, which is returned to the electrolysis cell, and with the formation of sodium hydroxide and hydrogen by the reaction of the liberated metallic sodium with water. The chlorine released in the electrolysis cell is removed in any convenient manner. The anodes of the electrolytic cell are generally made of graphite and are electrically connected to a power source.
In order to achieve economical and effective operation of the electrolysis arrangement which operates using a mercury cathode, it is important to ensure that the alkali metal amalgam only decomposes in the decomposition cell or in the decomposer and not in the electrolysis cell. It is important to prevent decomposition in the electrolytic cell, as any such decomposition will lead to the formation of alkali hydroxide and hydrogen in that cell.
This would not only reduce the efficiency of the current of the cell, whereby the consumption of electrical energy per unit of end product of the electrolysis would be increased, but the -OH and -OC1 ions would be discharged at the anode and thus the graphite consumption would be increased, with the further serious danger arises that the hydrogen released and the chlorine developed at the anode could lead to an explosive gas mixture.
It has been found that certain metallic impurities, when they are present in the electrolysis cell, have a pronounced effect on the electrolysis process in that they promote the decomposition of the amalgam in the cell, and the like. zw. Often to such an extent that a practical implementation of the electrolysis is impossible due to the dangerous evolution of hydrogen.
The most dangerous contaminants are metals such as vanadium, chromium, molybdenum and titanium. Other metals such as nickel and iron are also dangerous, but to a lesser extent. Obviously, the most dangerous metals are those that can exist in a form that is not readily soluble in the mercury or amalgam. The mechanism of their adverse action is not fully understood, although the action of metals has long been known.
The amount of impurities of the type indicated above, which is deposited together with the alkali metal on the mercury cathode at a certain point in time, is extremely small, and this amount does not adversely affect the electrolysis process to a remarkable extent and can therefore be tolerated without further ado. However, the precipitated impurities remain in the flowing mercury cathode while it is circulating in the device, and they accumulate
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gradually in their amount when further amounts precipitate during the continuous operation of the electrolytic cell until these impurities reach a concentration which significantly influences the electrolysis conversion and the unsuitable conversions indicated above begin to occur.
It is thus necessary either to discard the mercury if the concentration of the impurity reaches a dangerous level, or it is necessary to separate the impurities from the mercury and to clean the mercury through the device
To absorb mercury again. From an economic point of view, the first alternative is impossible because a typical electrolyzer using a mercury cathode has several
Tons of mercury are used, and discarding the mercury if the concentration of the impurity is too high is prohibited due to the costs. It is therefore necessary to carry out cleaning. Many proposals have already been made in this regard.
However, the impurities occur in an extremely finely divided form, and their effective separation is not possible without very considerable difficulties. Corresponding proposals recommend both physical devices and treatments by means of chemical precipitation. A general procedure used up to now has been to remove the mercury from the cells within certain intervals and to purify it in a separate device by means of distillation.
Such a procedure is associated with the disadvantage that it is necessary to interrupt one or more cells in their work process, which not only results in a corresponding reduction in production, but also the detrimental effects of rapid corrosion on the empty cells are exposed, at the same time impurities are formed, which then result from the
It is particularly difficult to remove mercury. Furthermore, the mercury vapors formed during the distillation are very poisonous and the greatest care must be taken to prevent them from escaping into the work area. Furthermore, the inconvenient impurities remain as a hot solid mass in the distillation device, and their removal is associated with many problems. Although the distillation thus z.
B. in British Patent No. 665,225 has been proposed as a means for cleaning, but this is by no means a satisfactory solution to the
Problem.
Chemical procedures have also been suggested, e.g. B. in US Pat. No. 1, 970, 974, but these are not only associated with considerable costs for the reagents for removing the impurities, as is the case with distillation, but also the treatment of large amounts of mercury because all the mercury must be processed if an effective separation of the impurities is to be achieved, whereby a large excess of mercury must be provided in the system so that a sufficient amount of mercury can be passed through the electrolysis device while the contaminated mercury is subjected to a purification becomes.
This of course entails a substantial additional investment in the mercury, since there is necessarily a certain loss of mercury during the treatment, regardless of whether it is a chemical or physical treatment. Thus the known treatments leave much to be desired from a practical point of view.
Thus, there is a definite need in the relevant industry for a cleaning process that removes effective contaminants and prevents their accumulation in the electrolytic cell in quantities that are hazardous to the operation, with the smallest possible amount of excess mercury being required and which at the same time can be carried out without complicated procedures. It is also important that each cleaning process can be performed continuously. Prior art continuous operations, as noted above, have been complicated and not economical. They have often had serious operational problems, such as the problem of handling mercury vapor.
Although, as stated above, a certain amount of impurities can be tolerated without disadvantage from a practical point of view, the adverse effect begins and increases gradually with increasing amounts of the impurities even before the actually dangerous concentration of the impurities is reached. Thus, in procedures that wait until the dangerous concentration occurs before cleaning is carried out, there is still a period of adverse effect on the contaminants in the cell.
On the other hand, continuous treatment would completely rule out this period of a gradual increase in contamination, and the smallest possible concentration of the contaminants would be maintained at all times, so that optimal cell operation could be ensured and the adverse influence of the contaminants described above could be kept negligibly small.
The purpose of the invention is thus to provide an improved method for removing contaminants from the mercury cathode of an electrolysis device.
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Another object of the invention is to propose a method of the type indicated above that can be carried out continuously.
It is also part of the subject matter of the invention to propose a method for cleaning a mercury cathode in which the smallest possible additional amount of mercury is required in the system.
It is also part of the subject matter of the invention to propose a method of the specified type which makes it possible to keep the concentration of the impurities in the mercury cathode negligibly small at all times.
Furthermore, an improved device for the electrolysis using a moving mercury cathode is proposed according to the invention.
The inventive method for the electrolysis of aqueous solutions of salts of amalgam-forming
Metals on flowing mercury cathodes. whereby a circuit of the mercury flow is maintained through the line between the electrolysis cell and the amalgamation cell and the mercury flow is subjected to a cleaning process in the course of this circuit, is now characterized in that the liquid mercury flow at at least one point of its circulation between the electrolysis and the decomposition cell centrifuged and with each centrifugation a lighter portion of it
Stream, which contains practically all impurities of the stream subjected to centrifugation, is removed, and the heavier part of the stream subjected to centrifugation, which contains practically no impurities, is fed to the liquid mercury stream,
the impurities are separated from the lighter part by settling and the fraction of the lighter part purified in this way is returned to centrifugation.
The device for carrying out the method, which consists of an electrolysis cell, an amalgam decomposition cell and two connection lines between the two cells, which enable the maintenance of a continuous cycle of the mercury flow, is characterized according to the invention in that a centrifuge and a device for settling is arranged in connection with it.
The advantages that can be achieved by the invention are that firstly a continuous separation of the impurities from the circulating mercury stream can be effected without the operation of both the electrolysis and the decomposition being interrupted in any way, and secondly the cleaning of the circulating mercury stream by the treatment of only a very small proportion of the total volume of the mercury circulating in the system is effected, thirdly, only physical means are used for the purpose of achieving the desired purification, without the need for evaporation and chemical treatment of the mercury, and fourthly the cleaning can be carried out practically automatically with the slightest supervision.
Further advantages that can be achieved by the invention emerge from the following description, which reproduces embodiments according to the invention in conjunction with the accompanying drawings.
1 shows an electrolysis system according to the invention and explains a typical arrangement of the individual units of the same, by means of which the method according to the invention can be carried out effectively.
FIG. 2 shows a modified form of the system explained in FIG. 1. FIG. 3 shows a further modified form of the system according to FIG. 1.
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an electrolysis cell with a mercury cathode, which has an electrolyte inlet 12, an electrolyte outlet 14, a mercury inlet 16 and an amalgam outlet 18. Reference number 20 denotes a decomposition cell which has an amalgam inlet 22, a mercury outlet 24 with a water inlet 26 and an alkali outlet 28.
The amalgam outlet 18 of the cell 10 is connected to the amalgam inlet 22 of the cell 20 by a line 30. Similarly, the mercury outlet 24 of the cell 20 is connected by a line 32 to the mercury inlet 16 of the cell 10, so as to maintain the circuit for the moving mercury cathode. A pump 34 is arranged in the line 32 so as to raise the released mercury to the mercury inlet of the electrolysis cell 10. According to the invention, a centrifuge connected to the settling unit is arranged in at least one of the lines 30 and 32.
In the embodiment shown in FIG. 1, the centrifuge is indicated in line 32 by reference numeral 38 and it can be seen that all of the released mercury coming from the decomposition cell 20 enters the centrifuge 38, in which the mercury is in a separating the lighter fraction containing impurities and a heavy fraction consisting practically of pure mercury.
The heavier fraction continues through the line 32, so under the action of the pump 34 in the
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Electrolytic cell 10 to be returned. A branch line 40 for the lighter fraction of the mercury separated in the centrifuge 38 enters the settling device 42 operating under the action of gravity. In the settling device, the impurities rise to the surface of the mercury and are drawn off from time to time. The mercury freed from impurities settles and flows back through the return line 46 to the line 32. It can be seen that the return line 46 discharges the mercury into the line 32 between the decomposition cell 20 and the centrifuge 38; H. before entering the centrifuge.
Thus, if any impurities still remain in the mercury, they are subjected to centrifugation again so that the mercury flowing to the pump 34 is practically free of impurities.
As shown in FIG. 1, the settling device indicated by reference numeral 42 has a practically circular outer tank 50 and an inner concentric partition 52 which extends down to a height slightly above the bottom 54 of the tank 50. The line 40, which carries the lighter fraction separated in the centrifuge 38, opens into an inlet tube 56 which extends centrally through the bottom 54 and runs up to the partition 52 to a level which is substantially above the level of the lower edge the partition lies. The level of the mercury in the tank 42 is determined by an overflow 58 which is in communication with the line 46 for returning the deposited mercury into the main line 32 of the mercury circuit.
It is known that mercury has a very high specific weight. The impurities, however, show much lower specific gravity, so that they tend to rise to the surface of the mercury as soon as the opportunity is given to do so. Upon entry of the highly contaminated mercury fraction through the line, the same becomes defined within the partition 52. Chamber delivered. The impurities gradually rise to the surface of the mercury mass in this chamber and the mercury gradually moves down and passes under the partition into the annular space between the partition and the tank wall. The mercury then flows out via the overflow 58.
The impurities collect on the mercury surface within the partition and can be easily removed at time intervals. It will be understood that other types of sitting device can be used at this stage of the method according to the invention, and the method according to the invention is not limited to the particular design of the sitting device or the other units of the device in the system as shown.
It is thus understood that the electrolytic cell 10, the decomposition cell 20, the centrifuge 38 and the pump 34 can be of known construction. So z. For example, the electrolytic cell 10 may be of the type shown in U.S. Pat. No. 2,550,231 or U.S. Pat. No. 2,704,743. The decomposition cell, on the other hand, may be of a vertical type and of the type described in U.S. Patent No. 2; 588,469, or it may be of the horizontal type and of the type shown in U.S. Pat. No. 2,610,908. In the embodiment shown in the drawing, the decomposition cell 20 is shown as a vertical unit. However, it can easily be replaced by a horizontal unit of any known type.
The centrifuge is conveniently a liquid-liquid separation device, as it is, for. As shown on page 1000 of "The Chemical Engineers' Handbook" by John H. Perry, 3rd Edition.
When carrying out the invention, the mercury and the amalgam flow in the cathode cycle in the usual manner through the electrolysis cell, in which the mercury is converted into an alkali metal amalgam, through the decomposition cell 20, in which the amalgam, releasing the mercury and forming alkali hydroxide is decomposed and through the lines 30 and 32. The mercury and amalgam flow by the action of gravity through the electrolysis cell 10, the line 30 and the decomposition cell 20, and the mercury thus obtained is then pumped up. the height of the mercury inlet of cell 10 is increased. As the amalgam passes through the line 30, it enters the continuously operating centrifuge 38. The heavy part of the separated in the centrifuge
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and which of course can also be larger, e.g.
B. 10 or 15% depending on the extent of centrifugation, enters the line 46 and then into the settling tank 42, in which the fraction is allowed to settle so that the impurities can come to the surface, from where they are easily drawn off can. The settled amalgam is then returned to the inlet side of the centrifuge. As mentioned, the impurities separated in the settling device float on the mercury mass in the settling device and can from time to time, e.g. B. can be removed once a day without any problems. These impurities can be stored and, if necessary, later in a known manner
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are distilled in order to recover the small amounts of mercury that are generally contained in the impurities.
Naturally, the amount of impurities removed in this way will only depend on the amount of impurities introduced into the system with the salt to be electrolyzed and also on the graphite anodes and the amount introduced into the decomposer! Water. The amount of contamination can therefore vary greatly from one production facility to another.
The electrolysis and decomposition cell is expediently operated in the customary manner in order to ensure effective electrolysis and subsequent decomposition of that formed during the electrolysis
Perform amalgams. Flow rates, current densities, proportions of the materials participating in the reaction and temperatures are the same as are usually used in devices that do not contain the cleaning system according to the invention.
In the description above, the centrifuge and the pump have been shown as separate units. The functions of the pumps and the centrifuge can, however, optionally be combined and the mercury flow can be pushed back to the electrolysis cell by the forces occurring in the combined unit.
As indicated above, the centrifuge 38 can also be arranged in the line 30 instead of in the line 32, so that the freshly formed amalgam is treated instead of the mercury formed after the decomposition of the amalgam. Two centrifuges can also be used, one being provided in line 30 and the other in line 32. These modifications are shown in Figures 2 and 3, respectively, in which like parts are indicated by the same reference numerals.
Thus in FIG. 2 the centrifuge 38 is arranged in the line 30 which leads from the outlet 18 of the electrolysis cell to the inlet 22 of the decomposition cell. The lighter fraction goes to the settling device 42 and the settled fraction is returned through the line 46 to the line 30 in front of the centrifuge 38.
In FIG. 3, a centrifuge 38 is arranged in the line 30 and a second centrifuge 38 is arranged in the line 32, which leads to the decomposition cell 20. Each centrifuge is connected to a settling device 42 in an arrangement as shown in FIGS. Thus, the first centrifuge in the
Line 30 is arranged in the same way as it is shown in FIG. 2, and the second centrifuge is arranged in line 32 in the same way as it is shown in FIG.
The following example further explains the method according to the invention.
In a mercury cathode electrolytic cell 10, as disclosed in US Pat. No. 2,550,231, brine containing 25 wt% NaCl is introduced into inlet 12 at a rate of 170 l / min. At the same time, mercury is introduced through the inlet 16, which is allowed to flow over the cell floor at a rate of 406 kg / min. Electric current with a load of 150,000 A is supplied to the cell.
The liberated gases are removed through the gas outlet 14a and the electrolyzed electrolyte through the outlet 14 at a rate corresponding to that of the incoming brine.
At the same time, the amalgam formed in the cell and containing about 0.5% by weight of sodium is removed therefrom through the amalgam outlet 18 at a rate of about 407 kg / min and introduced into a decomposition cell 20, as is e.g. As shown in U.S. Patent No. 2,558,469.
The mercury emerging from the decomposition cell 20, from which the sodium has been removed, but which still contains all of the impurities collected in the electrolysis cell 10 in a concentration of approximately 6 ppm, is transferred to the centrifuge 38 at a speed of 400 kg / min supplied. On the way to the centrifuge it mixes with the mercury coming from the line 46 from the stripper at a rate of about 21.5 kg / min, and the total amount of 427 kg / min enters the centrifuge.
In the centrifuge the mercury is separated into two parts, u. between a lighter and a heavier part. The lighter part flows at a rate of 21.5 kg / min and contains practically all of the impurities contained in the incoming mercury as well as the impurities that have not yet been completely separated in the settling device. These impurities are present in the lighter fraction in a concentration of a little over 120 ppm. The heavy part of the fraction, which contains practically no impurities, is fed to the inlet of the mercury pump 34 at a rate of 406 kg / min and pumped back into the electrolytic cell 10 through the inlet 16.
The lighter fraction separated in the time rite enters the settling tank 42, in which the impurities, which are substantially lighter than mercury, separate from the mercury and accumulate on the surface of the mercury mass in the settling device. Practically none
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As already explained above, mercury with more impurities flows back at a rate of about 21.5 kg / min and is mixed with the mercury coming from the decomposer 20. The mercury thus mixed is then reintroduced into the centrifuge.
The introduction of the mercury emerging from the settling device into the mercury flow upstream of the centrifuge compensates for the fact that the settling device may not cause complete separation of the impurities, and thus the impurities may not be in the
Impurities separated from the settling device are prevented from being reintroduced into the electrolysis cell 10. The amount of impurities removed from the cell in the present example is about 3.72 kg per day.
The above example explains the method according to the invention when it is carried out in a device, the arrangement of which is shown in FIG. It should be understood, however, that the procedure is similar
Can be carried out in the device according to the arrangements of FIGS. 2 and 3 with the achievement of corresponding results, with the same flow rates and working conditions being used.
Variations and modifications can be carried out within the scope of the invention without from
The spirit and scope of the same.
PATENT CLAIMS:
1. Process for the electrolysis of aqueous solutions of salts of amalgam-forming metals on flowing mercury cathodes, whereby a circuit of the mercury flow is maintained through lines between the electrolysis cell and the amalgam decomposition cell and the mercury flow is subjected to a cleaning process in the course of this cycle, characterized in that the the liquid mercury stream is centrifuged at at least one point of its circulation between the electrolysis and the decomposition cell and with each centrifugation a lighter fraction of this stream, which contains practically all impurities of the stream subjected to centrifugation, is removed,
and the heavier part of the stream subjected to centrifugation, which contains practically no impurities, is fed to the liquid mercury stream, the impurities are separated from the lighter part by sedimentation and the fraction of the lighter part purified in this way is fed back to centrifugation.