CH411367A - Verfahren zur Abscheidung reinerer Stoffe im Elektrolysebad - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Abscheidung        reinerer        Stoffe    im     Elektrolysebad       Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein  Verfahren zur     Abscheidung    reinerer Stoffe im     Elek-          trolysebad,    das vorzugsweise für     Schmelzflusselek-          trolyse    in Frage kommt, und zwar bei solchen       Schmelzflusselektrolyseverfahren,    bei denen die     zu     gewinnenden Stoffe in fester Form an der Kathode  abgeschieden werden.  



  Bei dieser Art der     Abscheidung    liessen sich bis  her die zu gewinnenden Stoffe nicht in reiner Form  an der Kathode abscheiden. Vielmehr waren in den  abgeschiedenen Stoffen     Einlagerungen    der     Schmelze     insbesondere an der Oberfläche enthalten, so dass  zur Gewinnung der reinen Stoffe ein     weiteres    Um  schmelzen notwendig war.  



  Die der Erfindung     zugrundeliegende    Aufgaben  stellung ist nun, diese unerwünschten Einlagerungen  zu vermeiden und die Stoffe in reinerer Form an der  Kathode abzuscheiden.  



  Erfindungsgemäss wird das mit einem Verfahren  zur     Abscheidung    reinerer Stoffe im     Elektrolysebad     dadurch erreicht, dass der     Elektrolysezelle    ein zeit  lich veränderlicher Strom zugeführt wird, dessen  Stromrichtung zeitweise umgekehrt wird.  



  Vorzugsweise wird der     Elektrolysezelle    dabei ein  Gleichstrom zugeführt, dem ein Wechselstrom über  lagert wird. Der Gleichstrom kann entweder in  Form eines konstanten Stromes oder     in.    Form von  Gleichstromimpulsen     zugeführt    werden. Im letzteren  Falle ist der     Elektrolysezelle    vorzugsweise jeweils  während der positiven Halbwelle des Wechselstro  mes ein positiver Gleichstromimpuls zuzuführen und  während der negativen Halbwelle eine Impulspause  einzuschalten. Es ist aber auch möglich, der     Elektro-          lysezelle    vorzugsweise abwechselnd positive und ne  gative Gleichstromimpulse zuzuführen.  



  In umgekehrter Stromrichtung ist dabei vorzugs  weise ein mindestens so grosser Strom     zuzuführen,       dass jeweils im Zeitintervall dieser umgekehrten  Stromrichtung die obere, unreine Schicht des Nieder  schlages auf der Kathode wieder abgetragen wird.  Anderseits ist in umgekehrter Stromrichtung vor  zugsweise höchstens ein so grosser Strom zuzufüh  ren, dass     in,    dem Zeitintervall dieser umgekehrten  Stromrichtung höchstens 20 % der in dem vorausge  gangenen     Zeitintervall    der normalen Stromrichtung  an der Kathode niedergeschlagenen Stoffmenge wie  der abgetragen wird.  



  Es wurde nämlich gefunden, dass sich die Ein  lagerung von Schmelze in den auf der Kathode abge  schiedenen zu     gewinnenden    Stoff ganz wesentlich  verringert, wenn während der     Durchführung    der  Elektrolyse kurzzeitig Stromstösse in umgekehrter  Stromrichtung - bei denen also die Kathode der       Elektrolysezelle    positiv und die Anode negativ wird  -     eingeschaltet    werden. Dabei werden offenbar die  Spitzen des fest niedergeschlagenen, zu gewinnen  den     Stoffes    wieder abgetragen,     iso    dass die Schmelze  ihren Halt verliert und sich keine oder nur sehr ge  ringfügige Einlagerungen bilden können.

   Denn der  Grund     dafür,    dass eine derart starke Einlagerung von  Schmelze in den zu gewinnenden Stoff stattfindet   die Verunreinigungen durch Schmelze liegen bei dem       normalen    Verfahren in der     Grössenordnung    von  70 % -, liegt offenbar darin, dass bei     einer    rauhen,  aus einer Vielzahl einzelner Krater bestehenden Ober  fläche die innerhalb der Krater befindliche Schmelze  durch Anlagerung weiteren festen Stoffes eingeschlos  sen wird.

       Wenn    nun die hervorragenden Teile der  rauhen Oberfläche durch einen Strom in umgekehrter       Stromrichtung    wieder abgetragen werden, so ent  steht eine wesentlich glattere Oberfläche, die weniger  Möglichkeit zur Einlagerung von Schmelze bietet.  



  Im folgenden ist ein     Ausführungsbeispiel    des  erfindungsgemässen Verfahrens     näher    erläutert:      In einer     Elektrolysezelle        wurde    aus     Aluminium-          Alkali-Halogeniden    Aluminium an der Kathode der       Elektrolysezelle    abgeschieden.  



  Die     Strombeaufschlagung    der Kathode war 0,5 A  pro     cm2,    die Spannung     betrug    2,1 V. Der Gleich  strom wurde in Impulsen mit einer Impulsdauer von  10     Millisekunden    und einer     Impulsfolgefrequenz    von  50 Hz     zugeführt.        Synchron    mit den Gleichstromim  pulsen wurde ein Wechselstrom von 50 Hz und       ;einer        Strombeaufschlagung    von 0,05     Aeff/cm2    zu  geführt, dessen positive Halbwelle mit den Gleich  stromimpulsen     zusammenfiel    und dessen negative  Halbwelle in die Impulspausen fiel.

   Die negative  Halbwelle des Wechselstromes bildete den in um  gekehrter     Stromrichtung    fliessenden Strom.  



  Nach Abschluss des Versuches wurde in dem  auf der Kathode niedergeschlagenen Aluminium eine       Verunreinigung    von<B>21,3</B> % durch Schmelze festge  stellt. Bei einem zweiten Versuch mit höherem     Wech-          selstrom    von     0,lAeff/cm2    wurde nach Abschluss  des Versuches in dem auf der Kathode niederge  schlagenen Aluminium noch eine Verunreinigung von  12,7 % durch Schmelze festgestellt.  



  Zum Vergleich wurde ein Versuch ohne     Wechsel-          strom    durchgeführt. Dabei ergab sich, dass von der  auf der Kathode niedergeschlagenen Stoffmenge nur  30 % Aluminium und 70 %     Verunreinigungen    durch  Schmelze waren.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Abscheidung reinerer Stoffe im Elektrolysebad, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolysezelle ein zeitlich veränderlicher Strom zu geführt wird, dessen Stromrichtung zeitweise umge kehrt wird. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch. dadurch ge kennzeichnet, dass der Elektrolysezelte ein Gleich strom zugeführt wird, dem ein Wechselstrom über lagert wird. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolysezelle jeweils wäh rend der positiven Halbwelle des Wechselstromes ein positiver Gleichstromimpuls zugeführt wird und dass die negative Halbwelle des Wechselstromes jeweils in die Impulspause fällt. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Elektrolysezelle positive und negative Gleichstromimpulse .zugeführt werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der in umgekehrter Stromrich tung zugeführte Strom mindestens so gross gemacht wird, dass jeweils im Zeitintervall dieser umgekehrten Stromrichtung die obere Schicht des Niederschlages auf der Kathode wieder abgetragen wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der in umgekehrter Stromrich tung zugeführte Strom höchstens so gross gemacht wird, dass in dem Zeitintervall dieser umgekehrter Stromrichtung höchstens 20 % der in dem vorausge gangenen Zeitintervall der normalen Stromrichtung an der Kathode niedergeschlagenen Menge des zu gewinnenden Stoffes wieder abgetragen wird.