DE2853820A1 - Anode mit einem kern aus ventilmetall und deren verwendung - Google Patents
Anode mit einem kern aus ventilmetall und deren verwendungInfo
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Description
HOFFMANN · EITLE & PARTNER
PATENTANWÄLTE
DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN
ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MO NCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)
. .3.1 .553/4
Conradty GmbH & Co. Metallelektroden KG Grünthal, 85o5 Röthenbach a.d. Pegnitz
Anode mit einem Kern aus Ventilmetall und deren Verwendung
Die Erfindung betrifft eine Anode zur anodischen Abscheidung fester
Stoffe mit einem Kern aus Ventilmetall, deren Arbeitsfläche
einen elektrisch leitenden, korrosionsbeständigen, mechanisch festen überzug aufweist, der die Passivierung des Kernes verhindert.
Die Erfindung betrifft weiter die Verwendung solcher Anoden zur elektrolytischen Gewinnung von Manganoxiden, insbesondere Mangandioxiden
.
Die zur Seit fast ausschliesslich verwendeten Graphitanodenplatten unterliegen im schwefelsauren Mangansulfat-Elektrolyten
einer starken Korrosion. Die Lebensdauer der Graphitanoden wird überdies durch Schaden beim Abschlagen des Elektrolytbraunsteins
verkürzt.
Nach bei der Anmelderin durchgeführten Versuchen hat sich bei beschichteten Tit-ananodenplatten al« wesentlicher Nachteil das
vorzeitige Abfallen der Braunsteinbeläge in der Elektrolysezelle gezeigt. Eine ausreichende mechanische Stabilität der
Mangandioxid-Beläge konnte auch durch Verwendung perforierter Titanplatten, auch solcher aus Titan-Streckgittex, nicht erreicht
werden..
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anode zu schaffen, die frei von den obengenannten Nachteilen ist.
Diese Aufgabe wird durch die Schaffung einer Anode der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die
Arbeitsfläche der Anode durch die Oberflächen einer Vielzahl parallel angeordneter, durch stromzuleitende Halterungen
verbundener Stäbe gebildet ist.
Nach einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemässen Anode
weisen die Stäbe einen runden Querschnitt auf. Bei der erfindungsgemässen
Anodenkonstruktion ist es möglich, dass die Stäbe entweder horizontal oder auch vertikal angeordnet sind.
Diese Anordnungen haben sich als besonders günstig erwiesen. Für die Verbindung der Stäbe mit den Halterungen kann es
zweckmässig sein, dass eine unlösbare Verbindung, die beispielsweise
durch Verschweissen erzielt ist, gewählt wird. In manchenFällen wird jedoch eine höhere Flexibilität dadurch
erzielt, dass die Stäbe mit den Halterungen lösbar, z.B. mittels Schrauben, verbunden sind. Andere Befestigungsmöglichkeiten
können jedoch ebenfalls gewählt werden.
Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen
Anode sind die vertikal angeordneten Stäbe mit ihrem oberen Ende unmittelbar an der Anodenaufhängung befestigt.
Insbesondere für den Einsatz der Anode für die elektrolytische Gewinnung von Manganoxiden, insbesondere Mangandioxid;ist es
günstig, wenn die Verbindung der Stäbe und der Halterungen derart ausgebildet ist, dass ein federndes Verformen der Stäbe
möglich ist. Die bei dieser Anwendung günstige Federwirkung kann auch durch eine federnde Ausbildung der Stäbe selbst
erreicht werden.
030025/0365
Als Material für deh Kern der Anode kommen, wie vorerwähnt,
insbesondere Ventilmetalle in Frage. Darunter ist Titan besonders bevorzugt. Auch die stromzuleitenden Halterungen können
aus Ventilmetall, insbesondere Titan, bestehen. Für manche Zwecke hat sich als günstig erwiesen, wenn die stromzuleitenden
Halterungen keinen depassivierenden überzug aufweisen. Nach einer weiteren günstigen Ausführungsform der Erfindung
können die beispielsweise aus Titan bestehenden stromzuleitenden Halterungen Kupferseelen enthalten.
Die erfindungsgemässe Elektrodenkonstruktion eignet sich besonders
für den Einsatz in der elektrolytischen Gewinnung von Manganoxiden, insbesondere Mangandioxid. So hat sich bei- '
spielsweise eine Ausfuhrungsform der erfindungsgemässen Anodenkonstruktion,
bei der sowohl der Kern als auch die stromzuleitenden Halterungen aus Titan bestanden, und bei der die Stäbe
mit rundem Querschnitt eines Durchmessers von 5 mm ausgebildet waren, bestens bewährt. Bei dieser Konstruktion hatten die Rundstäbe
einen Abstand von etwa 15 mm (Stabmitte zu Stabmitte)., wobei eine horizontale Anordnung gewählt worden war. Bei die-
ser Ausführungsform konnten bei Stromdichten von ca. o,3 kA/m projizierte Anodenfläche bei ein- bis zweiwöchigen Arbeitszyklen
hervorragende Ergebnisse erreicht werden.
Einige Ausführungsformen der erfindungsgemässen Anode sind in
.den beiliegenden Zeichnungen dargestellt. ■ '
Fig. 1 Die Rundlinge 1, an deren Oberfläche sich bei entsprechendem
Einsatz das Mangandioxid abscheidet, sind durch die stromzuleitenden Halterungen 2 aus Titanblech
über Schweissnähte zusammengefasst. Die stromaufnehmende
Anodenaufhängung 3 dient zur Befestigung in der Zelle.
Ö30025/036S
Fig. 2 Die stromzuleitenden Halterungen 2 sind hier ebenfalls Rundlinge, "jedoch aus titanplattiertem Kupfer. Sie
fassen die mit Überzug versehenen Rundlinge 1 zusammen. Diese Abwandlung zeichnet sich durch einen besonders
geringen inneren elektrischen Widerstand und beste Stromverteilung aus. Mit 3 ist auch hier die Anodenaufhängung
bezeichnet.
Fig. 3 Diese Ausführung weist in Abwandlung zu den beiden vorerwähnten
Ausführungsformen eine einreihige horizontale Anordnung der Rundlinge 1 auf. Die Federwirkung der
Rundlinge ist hier weniger ausgeprägt als bei den Rundlingen der Fig. 1 und 2. Auch hier werden die Rundlinge
1 durch die stromzuleitenden Halterungen 2 aus Titanblech gehalten.
Fig<. 4 zeigt eine Anode, deren Rundlinge 1 unmittelbar an der
Anodenaufhängung 3 angeschweisst sind. Die Halterung 2 dient lediglich zum Zusammenhalt der beiden Reihen der
Rundlinge.. Diese Ausführung zeichnet sich durch starke Federwirkung der Rundlinge aus.
Die für die Abscheidung zur Verfügung stehende Oberfläche der erfindungsgemässen Anode ist relativ gross, häufig sogar grosser
als die eines in den äusseren Abmessungen identischen Titan-Anodenbleches
bzw. einer Graphit-Anodenplatte. Der Spannungsabfall in der erfindungsgemässen Anoden-Konstruktion ist gering
und konstant.
Dank der Federwirkung der Anodenkonstruktion lässt sich bei der elektrolytischen Gewinnung von Manganoxiden die Braunsteinschicht
mit geringem Arbeitsaufwand ohne Schädigung der Anode entfernen. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die Braunsteinentfernung
von der erfindungsgemässen Anode auch ohne Abschlagen durch alleiniges Erhitzen z.B. auf ca. 1oo°C über die jeweilige
Abscheidungstemperatur des Braunsteins möglich ist. Diese Anode erlaubt mithin erstmals eine Automation des Braunsteingewinnungsverfahrens.
080025/036 S
L e e r s e i t e
Claims (13)
1. Anode zur anodischen Abscheidung fester Stoffe mit einem
"Kern aus Ventilmetall, deren Arbeitsfläche einen elektrisch leitenden, korrosionsbeständigen, mechanisch festen überzug aufweist,
der die Passivierung des Kernes verhindert, dadurch gekennzeichnet , dass die Arbeitsfläche der Anode durch die Oberflächen
einer Vielzahl parallel angeordneter, durch stromzuleitende Halterungen verbundener Stäbe gebildet ist.
2. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Stäbe einen runden Querschnitt aufweisen.
3. Anode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, dass die Stäbe horizontal angeordnet sind.
4. Anode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe vertikal angeordnet
sind.
030025/0365 ORtGlNAL INSPECTED
5. Anode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Stäbe mit den Halterungen
unlösbar, z.B. mittels Verschweissen, verbunden sind.
6. Anode nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Stäbe mit
den Halterungen lösbar, z.B. mittels Schrauben verbunden sind.
7. Anode nach einem der vorhergehenden"Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass die vertikal angeordneten Stäbe mit ihrem oberen Ende unmittelbar an der Anodenaufhängung
befestigt sind.
8. Anode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass die Verbindung der Stäbe und der Halterungen derart ausgebildet ist, dass ein federndes
Verformen der Stäbe möglich ist.
9. · Anode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe federnd ausgebildet
sind.
10. Anode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass die stromzuleitenden Halterungen keinen depassivierenden Überzug aufweisen.
.1 1. Anode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass die stromzuleitenden Halterungen
aus Titan bestehen und gegebenenfalls Kupferseelen enthalten.
12. Anode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , dass das Ventilmetall des Kerns Titan darstellt.
13. Verwendung der Anode nach einem der vorhergehenden Ansprüche
zur elektrolytischen Gewinnung von Mangandioxid.
030025/0365
Priority Applications (8)
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Owner name: HERAEUS ELEKTRODEN GMBH, 6450 HANAU, DE |
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