AT95334B - Vorrichtung zur schmelzflüssigen elektrolytischen Erzeugung von Metallen. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Vorrichtung zur schmelzflüssigen elektrolytisehen Erzeugung von Metallen. 



   Die Erfindung besteht in einer   Einrichtmg   zur Elektrolysierung eines Bades von geschmolzenen Salzen oder Verbindungen, z. B. von Haloidsalzen, und   hauptsächlich   von Salzen jener Metalle, die leichter sind als das Schmelzbad, so dass das abgeschiedene Metall im Bade in die Höhe steigt und auf der Oberfläche des Elektrolyten schwimmt. Die im nachfolgenden beschriebene Vorrichtung ist speziell für ein Verfahren zum elektrolytischen Abscheiden von Magnesium bestimmt, welches Verfahren in der englischen Patentschrift Nr. 120908 enthalten ist. 



   Fig. 1 der Zeichnung stellt einen Querschnitt einer besonders geeigneten Ausführungsform der Vorrichtung gemäss vorliegender Erfindung dar ; Fig. 2 ist eine Oberansicht. 



   In Fig. 1 stellt 1 einen metallischen Behälter oder Kessel für das Bad dar, der vorzug- 
 EMI1.1 
 vermeiden. Das Bad erstarrt in grösserer oder kleinerer Ausdehnung auf dem Boden, wie bei 3 gezeigt,   während, der Mittelteil   4 während des Arbeitsvorganges flüssig bleibt. 5, 5 stellen die Kathoden dar, die aus Eisen oder   StahlgL   ss sich längs des Gefässes erstrecken und am Boden des Apparates durch die Öffnungen 6 durchgehen. Vorteilhaft wird eine Zwischenlage aus Isolationsmaterial, wie Asbest 20,   z. vischen   jedem Kathodenstück 5 und Behälter 1 angeordnet. Die Menge des festen Salzes 3 verhindert wirksam irgendeinen Verlust an Elektrolyt um die Kathoden.

   Die oberen Enden der Kathoden können, wie gezeigt,   abgeschrägt   sein, um das   A-fwärtsfliessen   und die Abscheidung des geschmolzenen   Magnesi"ms   zu erleichtern. 9,9 sind Anoden aus Kohle oder Graphit, die zwischen den Kathoden ausser Linie mit ihnen in das Bad ragen. Die Zeichnung zeigt zwei Reihen von Anoden 9,9, welche Anordnung vorzugsweise verwendet wird. Die Anzahl der Anoden ist je nach Bedarf. 10 zeigt eine Lage von Magnesiumoxyd oder Magnesiumkarbonat, die auf der Oberfläche des Bades schwimmt und   nicht nur zur Ethaltung   der Hitze, sondern arch als Primärq"elle rohen Materials zum Erzeugen von Magnesium dient, wobei 
 EMI1.2 
   fluoridgehalt   des Bades wieder herstellt. 



   Im Falle Magnesi mkarbonat verwendet wird, wird es eventuell durch Kalzination in Magnesiumoxyd verwandelt. Magnes'oxyd oder Magnesiumkarbonat bietet einen wirksamen Schutz für die Anoden, die sonst in der Nähe der   Obe@fläche   einer zu starken Abnutzung ausgesetzt sind. 



   Kühlrohre 11 sind in zwei   Vertikaleilien   in Ebenen angeordnet, die zwischen jenen der Anoden und jenen der Kathoden liegen, welche Rohre durch ein Kühlmittel, Wasser oder Luft, durchströmt werden, wodurch ein kleiner Teil des Bades zum Erstarren gebracht wird und vertikale Scheidewände aus Isoliermaterial bildet. 



   Gemäss der Erfindung sind über den Kathoden Kappen oder Sammelkammern 12 zur Aufnahme des geschmolzenen Magnesiums, das von den Kathoden aufsteigt, angeordnet. In der dargestellten Konstruktion werden diese ans Metallguss oder Metallblechen 13 gebildet, die nahe der Oberfläche des Bades liegen und entsprechend gekühlt werden. Wie ersichtlich, werden sie von den oberen Rändern der Seitenwände des Gefässes 1 getragen. Die innere Wand 14 jeder Ha'be ist genügend nahe den Kühlrohren 11 angeordnet, so dass die Masse des erstarrten Salzes bis an die Wand 14 reicht und den Zwischen- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 bis unter den Boden der Haube, um umso wirksamer den Raum 12 für das Magnesium von der Anoden- kammer zwischen den zwei Reihen der   Kühlrohre     11   zu scheiden.

   Die Gehäuse 13 werden vorteilhaft mit Isoliermaterial (z. B. Kieselgur) ausgefüllt oder   ausgefüttert, um   einen   Wärmeverlust   und über- mässige Abkühlung zu verhindern. Das geschmolzene Metall kann zu beliebigen Zeiten durch die Aus- lässe 16, die mit dem Raume innerhalb der   Sammelhauben   12 in Verbindung stehen, abgezogen werden. 



   Als zweckentsprechende Träger für das Gefäss und als Stromverbindung mit den Kathoden zeigt
Fig. 1 eine Konstruktion, bei der jede Kathode 5 mit Absätzen 17 zur Aufnahme des   Gefässgewichtes   versehen ist und einen flachen Sockel 18 besitzt, der auf einer Kupfersammelschiene 19 aufruht, die ihrerseits auf dem Unterlagsblock 2 ruht. Da die Sammelschiene 19 mit der   Grundfläche   der Kathode eine grosse   Kontaktfläche   hat, so fliesst der Strom leicht von einer zur andern und da das ganze Gewicht des Gefässes und des Inhaltes auf den Oberflächen 18 und 19 ruht, wird ein sehr guter elektrischer Kontakt gewährleistet. 



   Das zur Erzeugung von Magnesium dienende Bad wird aus geeigneten Fluoriden zusammen- gesetzt, so dass das geschmolzene Bad ein hinreichendes spezifisches Gewicht bekommt, um das erzeugte
Magnesium dauernd nach der Oberfläche strömen zu lassen. Dieses Bad wird durch einen entsprechenden
Strom in geschmolzenem Zustande, d. h. auf einer Temperatur von   900  bis 1000  C, erhalten. Zugleich   wird ein genügender Wasserstrom durch die Kühlrohre 11 geleitet, um das Erstarren von abgesetztem
Salz um diese Rohre herum zu sichern. 



   Da die Wärmequelle zwischen den Elektroden liegt, so ergibt sich keine Schwierigkeit, die Schichte 3 von erstarrtem Salz als Isolierungsbelag des Behälters selbst aufrecht zu erhalten. 



   Die Schichte 10 von Magnesiumoxyd oder-karbonat wird von Zeit zu Zeit erneuert oder ergänzt. 



   Durch das Einschliessen des geschmolzenen Metalls in den Hauben 12 wird dasselbe gegen irgend- einen Verlust durch Verbrennen geschützt. 



   Die Anoden werden am besten so angeordnet, dass sie einzeln nachgeschoben werden können in dem Masse, als sie oxydiert und verbraucht werden. Zu diesem Zwecke werden sie durch Stäbe 170 getragen, die in geeigneter Weise mit ihnen und mit einer Sammelschiene 180 verbunden sind. Die Klemmund Einstelleinrichtungen sind nicht dargestellt, da sie bekannt sind. 



   Die Verwendung der getrennt einstellbaren Anoden, die nach unten in den Elektrolyten hineinragen und von demselben umgeben werden, ist praktisch notwendig, damit sie von Zeit zu Zeit nach
Bedarf nachgeschoben werden können, ohne den kontinuierlichen Betrieb des Herdes zu stören. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur schmelzflüssigen elektrolytischen Erzeugung von Metallen, die leichter als der geschmolzene Elektrolyt sind, mit durch Scheidewände getrennter Anoden-und Kathodenkammer, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenkammer eine seitlich angeordnete, oben und seitlich abgeschlossene Sammelkammer (12) für das geschmolzene Metall bildet, um letzteres zu beliebigen Zeiten entnehmen zu können.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelkammer (12) oben durch eine feste Decke und seitlich einerseits durch die Behälterwand und anderseits durch die tief in den Elektrolyten hineinragende Scheidewand gebildet wird, die in bekannter Weise mit durch Kühlung festgewordenem Salz bedeckt ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Decke der Sammelkammer (12) von einem mit Isoliermaterial gefüllten Doppelmantel gebildet wird.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Elektrolyten in der Anodenkammer eine schwimmende Schicht von festem, nicht gelöstem Ausgangsmaterial für das Nachfüllen des Elektrolyten aufgebracht ist, welche die Anode an der Oberfläche des Bades umgibt und schützt, 5.

   Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, bei der die durch Kühlung aus Salz entstehende Scheidewand durch eine senkrechte Reihe von ein Kühlmittel führenden Röhren gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese Röhren (11) so dicht an einer die Sammelkammer gegen die Anodenkammer zu abschliessenden Wand (14) gelagert sind, dass das festgewordene Salz den Zwischenraum zwischen der Wand (14) und den Röhren (11) ausfüllt und die Sammelkammer über die Wand (14) hinaus nach unten abschliesst.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Boden des Behälters in das Bad hineinragende Kathode aussen unterhalb des Bodens erweitert ist, um den Behälter zu stützen, und auf einer leitenden Platte (19) aufruht, die die elektrische Verbindung herstellt und die ihrerseits auf den Tragböcken (2) für die ganze Vorrichtung liegt.