DE243543C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,

KLASSE 127/, GRUPPE 2.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Anoden, welche größtenteils aus Eisenoxydul bestehen, dem etwas Eisenoxyduloxyd beigemengt ist. Das Verfahren bezweckt die Herstellung solcher Elektroden, welche vorzugsweise für die Erzeugung von Kaliumchlorat, Natriumhypochlorit und für die verschiedenen Elektrolysenmethoden, welche die Herstellung von Chlorgas zum Gegenstande haben, geeignet sind, dadurch zu erleichtern, daß für diesen Zweck das allenthalben erhältliche metallische Eisen als Rohmaterial nutzbar gemacht wird.
Das neue Verfahren besteht darin, daß man Eisen in Sauerstoff in der Weise verbrennt, daß die Menge des zugeführten Sauerstoffes nicht genügt, um das zu verbrennende Eisen in Eisenoxyduloxyd überzuführen, oder daß man bei Gegenwart von genügend Sauerstoff den Prozeß so leitet, daß die reagierenden Substanzen nicht hinreichend Zeit haben, um Eisenoxyduloxyd in größerer Menge zu bilden.

In dem deutschen Patent 211300 ist zwar ein Verfahren zur Herstellung von Elektroden beschrieben, bei welchem gleichfalls Eisen in einer Sauerstoffatmosphäre verbrannt wird. Bei diesem Verfahren wird aber die Masse auf eine so hohe Temperatur gebracht, daß sowohl das Eisen wie das aus ihm durch Verbrennung entstehende Eisenoxyduloxyd so lange geschmolzen bleibt, bis alles Eisen in Eisenoxyduloxycl übergeführt ist. Die hierbei auftretende Temperatur ist, wie gefunden wurde, so hoch, daß kaum irgendeines der technisch brauchbaren Materialien, in welchen die Formgebung erfolgen kann, Widerstand zu leisten vermag, so daß sich fast stets Teile der Form mit dem Eisenoxyduloxyd vermischen und dieses verunreinigen, wobei sich überdies der erzeugte Magnetitkörper in der Regel fest an die Form ansetzt, was die Notwendigkeit einer sehr mühsamen Entfernung der Form durch Abschleifen unter gleichzeitiger Zerstörung im Gefolge hat.

Diese Übelstände des genannten vorbekannten Verfahrens werden bei dem vorliegenden Verfahren dadurch vermieden, daß die Verbrennung des Eisens nicht bis zum Eisenoxyduloxyd durchgeführt wird, sondern in der Hauptsache nur bis zum Eisenoxydul, welches viel leichter schmelzbar ist als das Oxyduloxyd, ein Umstand, der von großer Bedeutung ist, wenn man weniger auf große Haltbarkeit als auf bequeme Herstellung der Elektroden bedacht ist.

Das Verfahren läßt sich beispielsweise so durchführen, daß man durch ein vertikal gestelltes, am unteren Ende glühend gemachtes Eisenrohr von oben her Sauerstoff durchleitet. Das Eisen fängt dann zu brennen an und brennt langsam ab, während eine in der Hauptsache aus Oxydul bestehende Schmelze, welche nur einen kleinen Gehalt an Eisenoxj'duloxyd besitzt, herabtropft. Bei einem Versuch mit einem Eisenrohr von 10 mm Durchmesser und 2 bis 3 mm Wandstärke erfolgte der Vorgang so, daß das Rohr in jeder 'Minute um etwa 10 cm kürzer wurde.

Die bei der Verbrennung von Eisen in der angegebenen Weise sich bildende Eisenoxydulschmelze kann man in einem zweckmäßig vor-

gehitzten Eisentiegel ansammeln, aus dem man sie dann in Formen gießt. Es hat sich gezeigt, daß für den Zweck Eisenblechformcn besonders geeignet sind, worin die Schmelze erstarrt, ohne Sprünge zu bekommen, und aus denen die Elektroden nach dem Erkalten durch einfaches Umkippen entfernt werden können. Etwa bei der Verbrennung des Eisens unverbrannt bleibende Eisenteile sinken infolge ihres

ίο größeren spezifischen Gewichts in dem Flusse zu Boden und bleiben beim Abgießen der Schmelze in den Formen in festem Zustande zurück. Hohle Elektroden können ohne Schwierigkeit durch Zentrifugieren der Schmelze in einer Hohlform gewonnen werden.

Obwohl die beim Verbrennen von metallischem Eisen sich ergebende Schmelze bereits einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt besitzt, kann man doch den Schmelzpunkt des Elektrodenmaterials, falls es in besonderen Fällen erwünscht ist, durch geeignete Zusätze noch erniedrigen; ebenso kann man auch die Härte und sonstige Eigenschaften des Elektrodenmaterials durch geeignete Zusätze beeinflüssen. Zusätze, welche in dieser Beziehung in Betracht kommen, sind namentlich Kieselsäure oder Titansäure, eventuell Phosphorsäure oder Borsäure, von welchen Stoffen entweder nur einer allein oder mehrere zugleich zugesetzt werden können. Der Zusatz derartiger Stoffe kann entweder in der Weise geschehen, daß man dieselben in dem Schmelzflusse vor dem Gießen auflöst, oder daß man zum Verbrennen Eisen verwendet, welches einen Gehalt an den genannten Stoffen, beispielsweise an Silicium oder Titan besitzt. Man kann auch so verfahren, daß man dem zu verbrennenden Eisen vorher Kieselsäure oder Titansäure beimengt, was beispielsweise bei der erwähnten Verbrennung eines Eisenrohres dadurch geschehen kann, daß man das Rohr mit Quarzsand o. dgl. überzieht.

Ein unerwünscht großer Gehalt der Schmelze

an Eisenoxyduloxyd kann dadurch beseitigt werden, daß man metallisches Eisen voraigsweise in fein verteiltem und erhitztem Zustande der Schmelze zusetzt. Selbstverständlich kann man der durch Verbrennen von Eisen erzeugten Eisenoxydulschmelze Eisenoxydul beliebiger Herkunft zusetzen. Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, das auf die vorstehend angegebene Weise erzeugte Oxydul erst erkalten zu lassen, um es dann später von neuem unter äußerer Wärmezufuhr zu schmelzen und zu gießen.

Ein nach diesem Verfahren erzeugtes Produkt hatte folgende Zusammensetzung: 73,24 Prozent Eisenoxydul und 18,86 Prozent Eisenoxyd = 70,148 Prozent Eisen, 0,90 Prozent Manganoxydul = 0,70 Prozent Mangan, 5,30 Prozent Kieselsäure, 0,22 Prozent Tonerde, ο,ΐο Prozent Kalk, 0,22 Prozent Magnesia, 0,073 Prozent Phosphorsäure = 0,032 Prozent Phosphor, 0,022 Prozent Schwefel.

Die elektrische Leitfähigkeit entsprach 1,98 reziproken Ohm pro Kubikzentimeter und war somit für die erwähnten Zwecke der Erzeugung von Kaliumchlorat fusw. ausreichend groß.

Die Stromzuführung erfolgt bei der Elektrode zweckmäßig durch Drahtnetze oder Drahtkäfige aus Eisen oder Nickel oder anderen geeigneten Metallen oder Legierungen, welche in die Masse, ähnlich wie bei Eisenbeton oder Drahtglas eingebettet werden können und dem Material ein äußerst festes Gefüge verleihen. Man kann aber auch Metalldrähte mit der Elektrode vereinigen, indem man beispielsweise Eisendrähte mit der Innenwand von hohlen Elektroden an verschiedenen Punkten autogen verschweißt. Diese Verschweißung kann sowolü durch Knallgasgebläse als auch mit Hilfe des Lichtbogens erfolgen, wobei der Lichtbogen zwischen dem Draht und der Elektrode ohne Gefahr für die letztere ausgebildet werden kann. Man kann die Elektrode auch an einzelnen Stellen mit Amalgam überziehen und an dieses Kupferdrähte, -bleche oder -späne anlegen, wobei ebenfalls eine sehr gute Stromzuführung erzielt wird.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Elektroden für elektrolytische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß man Eisen so verbrennt, daß ein wesentlich aus Eisenoxydul bestehendes Reaktionsprodukt entsteht, aus dem man die Elektroden formt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Eisenrohr vermittels hindurchgeleiteten Sauerstoffes ver- too brennt und aus der entstehenden Schmelze die Elektroden formt.