DE3005795C2 - Beschichtete Metallanode zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen - Google Patents

Description

a) die Stäbe (4) mit ihrem einen stirnseitigen Ende an die Stromzuleitungsschiene (3) anschließen und sowohl die elektrische als auch die mechanische Verbindung der Stäbe (4) mit der Stromzuleitungsschiene (3) über mindestens einen parallel zur letzteren verlaufenden Verbindungsstreifen (6) erfolgt, dessen einer Randbereich mit der Stromzuleitungsschiene (3) und dessen anderer Randbereich mit den Stäben (4) verbunden ist und

b) die Stäbe eine Breite von 0,5 bis 2,5 mm und eine Tiefe von 5 bis 25 mm aufweisen und das Verhältnis der Breite B eines jeden Stabes (4) zum Mittenabstand zweier benachbarter Stäbe (4) 1 :4 bis 1 :6 beträgt und

c) daß die Gesamtoberfläche F_A der Stäbe (4) und die von der Gesamtanordnung der Stäbe (4) eingenommene Fläche Fp der Beziehung 6 > Fa : Fp > 2 genügt

2. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Stromzuleitungsschiene (3) bzw. der Stäbe (4) je ein Verbindungsstreifen (6) angeordnet ist.

3. Anode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsstreifen (6) an der Stromzuleitungsschiene (3) mittels Schraubenverbindungen (7a, Tb) befestigt ist.

4. Anode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (4) an dem Verbindungsstreifen (6) mittels Punktschweißung befestigt sind.

5. Anode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (4) durch mehrere Querstäbe (9) miteinander verbunden sind.

6. Anode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Querstäbe (9) abwechselnd auf der einer, und auf der anderen Seite der Stäbe (4) angeordnet sind.

7. Anode nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querstab (9) an den Stäben (4) mittels Punktschweißung befestigt ist.

Die Erfindung betrifft eine beschichtete Metallanode zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen, deren arbeitende Fläche durch in einer Ebene im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnete Stäbe dargestellt ist, die mit einer Stromzuleitungsschiene elektrisch verbunden sind, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Metallanoden sollen auf dem Gebiet der elektrolytischen Gewinnung von Metallen, insbesondere Nicht-Eisen-Metallen, aus Säurelösungen, die das zu gewinnende Metall enthalten, Anoden aus Blei oder Bleilegierungen ersetzen. Der Kern dieser Metallanoden besteht aus einem Ventilmetall, wie z.B. Titan, während die Beschichtung z. B. aus Platin oder Platinoxid gebildet ist Der wesentliche Vorteil der angesprochenen Metallanöden besteht in der Einsparung elektrischer Energie gegenüber den herkömmlichen Blei- oder Graphitanoden. Die Energieersparnk resultiert aus der mit Metallanoden erzielbaren größeren Oberfläche, der hohen Aktivität der Beschichtung und der Formstabilität, die eine beträchtliche Erniedrigung der Anodenspannung ermöglichen. Eine weitere Betriebseinsparung wird bei Metallanoden dadurch erreicht, daß die Reinigung und Neutralisation des Elektrolyten erleichtert wird, da die Beschichtung der Metallanoden durch Cl-, NO₃- oder freies H₂SO₄ nicht zerstört wird. Eine zusätzliche Kostenersparnis resultiert daraus, daß bei der Verwendung von Metallanoden der Elektrolyt nicht mit teuren Zusätzen, z. B. Kobalt, versetzt werden muß, wie dies bei der Verwendung von Bleianoden erforderlich ist Ferner entfällt die bei Bleianoden nicht zu verhindernde Verschmutzung des Elektrolyten und des gewonnenen Metalls durch Blei. Schließlich erlauben die Metallanoden eine Erhöhung der Stromdichte und damit der Produktivität.

Bei einer bekannten Metallanode der vorausgesetzten Art (DE-OS 24 04 167) wird die arbeitende Fläche durch in der Vertikalebene im Abstand voneinander und parallel zueinander, vertikal angeordnete Stäbe dargestellt. Die wesentlichste Auslegung dieser bekannten Anode besteht darin, daß die der Kathode gegenüberstehende Anodenfläche 1,5 bis 20mal kleiner ist als die gegenüberliegende Kathodenoberfläche und die Anode bei einer Stromdichte betrieben wird, die 1,5 bis 20mal größer ist als die Kathodenstromdichte. Dadurch soll angeblich auf wirtschaftliche Weise eine relativ reine Metallabscheidung der gewünschten kristallinen Struktur und Reinheit auf den Kathoden erhalten werden. Die Wirtschaftlichkeit, mit der die bekannte Anode arbeiten soll, besteht ersichtlich darin, daß aufgrund der gegenüber der Kathode reduzierten Fläche der Anode der Materialverbrauch für die Herstellung der Anode erniedrigt und damit teurer Werkstoff eingespart wird. Die Kostenreduzierung bei der Herstellung wird allerdings durch erhebliche Nachteile erkauft.

Die in bezug auf die Kathode erheblich verkleinerte Fläche der bekannten Anode und die hierdurch bedingte Notwendigkeit des Arbeitens mit hohen Stromdichten führen dazu, daß der Verlauf und die Gleichmäßigkeit der Strompfade in der Zelle nur schwer beherrschbar sind. Eine ungleichmäßige Verteilung und ein nicht genau vorhersehbarer Verlauf der Strompfade führen aber zu einer ungleichmäßigen Ablagerung des abgeschiedenen Metalls an der Kathode.

Nachdem die bekannte Anode mit einer hohen Stromdichte arbeitet, ist der anodische Anteil der Zellenspannung hoch. Dies bedingt als wesentlichen Nachteil einen hohen Energiebedarf für die mit einer derartigen Anode ausgestatteten Zelle.

Die große Stromdichte und der verkleinerte Leiterquerschnitt der bekannten Anode aufgrund der verkleinerten Fläche und damit des kleinen Volumens bedingen einen großen inneren Ohmschen Spannungsabfall mit der Folge einer weiteren Erhöhung der notwendigen elektrischen Energie. Um diesen Nachteil zu beheben, benötigt die bekannte Anode mehrere und kompliziert aufgebaute und geführte Stromzuleitungsschienen, die die Konstruktion erheblich verteuern.

Bei der bekannten Anode sind die Stäbe durch sin Rundprofil gebildet, d.h. sie besitzen kreisförmigen Querschnitt Dadurch liegt ein beträchtlicher Teil der Oberfläche der Stäbe, die die aktive Beschichtung trägt aus der Sicht der Kaihode im Stromschatten. Dieser Anteil der Oberfläche der Stäbe trägt wenig zur arbeitenden Fläche der Anode bei. Dadurch besitzt die bekannte Anode nur einen geringen Wirkungsgrad, aufgrund der erniedrigten Ausnutzung der Beschichtung, d. h. der arbeitenden Fläche der Anode.

Darüber hinaus weist die bekannte Anode den Nachteil auf, daß die empfindliche und teure Beschichtung auf den Rundstäben relativ frei zugänglich liegt mit der Folge, daß die Beschichtung leicht auf mechanische Weise, z. B. beim Ein- bzw. Ausbau der Anode bzw. der Kathode, zerstört werden kann.

Bei der Montage und Demontage der bekannten Anode wirken sich auch die erforderlichen Stromzuleitungsschienen, die teils parallel, teils senkrecht zu den Stäben verlaufen, nachteilig aus, da sie die Breite der Konstruktion vergrößern, so daß die Gefahr der Beschädigung sowohl der Anode als auch der Kathode beim Herausziehen z. B. der Anode aus der Zelle erhöht wird.

Bei der bekannten Anode sind ferner keine ausreichenden Maßnahmen getroffen, eine starre Stabkonstruktion zu bilden, so daß nicht auszuschließen ist daß sich die Stäbe aus der Anordnungsebene herauswölben mit der Folge einer Berührung der Kathode und damit eines Kurzschlusses.

Aus der US-PS 40 13 525 ist eine elektrolytische Zelle bekann», bei welcher überwiegend Anoden verwendet wer .i, welche aus Platten bestehen, an welchen lamellenartige Stäbe über Verbindungsstege an ihrer einen Schmalseite angelötet sind. Eines der Ausführungsbeispiele zeigt lamellenförmige Stäbe, welche an ihren beiden Enden im wesentlichen mittig Nuten aufweisen, über welche die Lamellen auf die durch die Nuten hindurchgeführten Schienen festgehalten werden. Dabei ist eine der beiden Schienen an der Grundplatte der Zelle festgeschweißt. Der Kontakt zwischen Schiene und Stab findet nur an einem relativ geringen Teil der Stirnfläche der Stäbe statt. Dadurch sind nur relativ geringe Kontaktzonen vorhanden, wodurch die gewünschten Werte der Stromdichte bzw. Strombelastung und damit ein geringer Spannungsabfall in der Kontaktzone nicht gesichert sind. Über die Befestigungsart der Stäbe an der Schiene ist nichts ausgesagt. Eine Austauschbarkeit mit Anoden bereits vorhandener Zellen scheint jedoch hier nicht möglich, vor allem da bei der hier gezeigten Zellenart die Stromleitungsschienen nicht mitsamt den daran befestigten Stäben einzeln der Zelle entnommen werden können.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine beschichtete Metallanode der vorausgesetzten Art zu schaffen, die einen allen Anforderungen gerecht werdenden Kompromiß zwischen einem materialsparenden Aufbau einerseits und einem Betrieb bei akzeptabler Stromdichte andererseits verwirklicht und bei einfachem, konstruktivem Aufbau ein energiesparendes Abscheiden von Metall mit hoher Reinheit an der gegengeordneten Kathode ermöglicht Des weiteren soll eine einfache Austauschbarkeit erreicht werden, derart, daß die Anoden möglichst unter Verwendung der vorhandenen Stromzuleitungsschienen anstelle anderer Anoden, beispielsweise Bleianoden, in bereits vorhandene Zellen eingesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer beschichteten Metallanode der vorausgesetzten Art dadurch gelöst daß die Stäbe mit ihrem einen stirnseitigen Ende an die Stromzuleitungsschiene anschließen und sowohl die elektrische als auch die mechanische Verbindung der Stäbe mit der Stromzuleitungsschiene über mindestens einen paris allel zu ihr verlaufenden Verbindungsstreifen erfolgt dessen einer Randbereich mit der Stromzuleitungsschiene und dessen anderer Randbereich mit den Stäben verbunden ist Wesentlich ist auch, daß die Stäbe eine Breite von 0,5 bis 2,5 mm und eine Tiefe von 5 bis 25 mm aufweisen und das Verhältnis der Breite eines jeden Stabes zum Mittenabstand zweier benachbarter Stäbe 1 :4 bis 1 :6 beträgt Auch genügt die Gesamtoberfläche Fa der Stäbe und die von der Gesamtanordnung der Stäbe eingenommene Fläche Fp der Beziehung 6>F_a:Fp>2.

Die erfindungsgemäße Lösung stellt eine Anode zur Verfügung, die einerseits eine große arbeitende Fläche bietet und trotzdem andererseits mit möglichst kleinem Materialeinsatz hergestellt werden kann. Die große arbeitende Fläche erlaubt einen Betrieb der erfindungsgemäßen Anode bei relativ geringen Stromdichten selbst bei großer Strombeaufschlagung. Dies gewährleistet eine energiesparende Abscheidung des gewünschten Metalls mit großer Reinheit an der Kathode. Die Energieeinsparung wird in erster Linie erreicht durch die gegenüber den-bekannten Lösungen erhaltene Erniedrigung des anodischen Anteils der Zellenspannung.

Die große Oberfläche der erfindungsgemäßen Anode führt auch zu einem großen Leiter-Gesamtquerschnitt der Stäbe und bedingt damit nur einen relativ kleinen inneren Spannungsabfall des elektrischen Stroms beim Durchfließen der Stäbe von der Stromzuleitungsschiene bis zu den davon entfernten Enden der Stäbe. Aufgrund dessen sind neben der Haupt-Stromzuleitungsschiene keine weiteren Stromzuleitungsschienen erforderlich, wodurch die erfindungsgemäße Anodenkonstruktion nicht nur relativ klein gebaut, sondern auch Material und damit Herstellungskosten gespart werden.

Bei der erfindungsgemäßen Anode sind die Stäbe in üblicher Weise vertikal angeordnet. Die von den Stäben eingenommene Fläche entspricht in etwa der der Anode zugewandten Oberfläche der Kathode. Gerade durch die letztgenannte Maßgabe ergibt sich eine gleichmäßige und gut kontrollierbare Verteilung der Strompfade zwischen Anode und Kathode.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anode besteht darin, daß die Stäbe einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzen und derart angeordnet sind, daß die größere Erstreckung des Querschnitts der Stäbe senkrecht zu der von den Stäben eingenommenen Anordnungsebene verläuft.

Durch diese Maßnahme liegt ein großer Anteil der arbeitenden Fläche der Anode, d. h. der Stäbe bzw. deren Beschichtung senkrecht zur Anordnungsebene der Stäbe der Anode bzw. der der Anode zugewandten Oberfläche der Kathode. Hierdurch werden eine Reihe von Vorteilen erreicht. Ein Vorteil besteht darin, daß der Anteil der arbeitenden Fläche, der aus der Sicht der

Kathode im Stromschatten liegt, relativ klein ist. Dadurch ergibt sich schon geometrisch eine große wirksame Fläche. Dies bedingt eine optimale Ausnutzung der Beschichtung und damit eine sehr große physikalische Oberfläche der erfindungsgemäßep. Anode. Darüber hinaus liegt ein großer Teil der Beschichtung, nämlich der auf den zur Anordnungsebene der Anode senkrechten Flächen der Stäbe, vor einer mechanischen Zerstörung geschützt, so daß sich nicht nur die erfindungsgemäße Anode problemlos ein- oder ausbauen, sondern auch die Kathode ohne Schwierigkeiten aus der Zelle herausziehen und wieder einschieben läßt. Die erfindungsgemäße Anodenstruktur vermindert darüber hinaus die Gefahr von Kurzschlüssen und mechanischen Zerstörungen aufgrund eines Ansetzens von Dendriten auf der Kathodenobcrflächc.

Besonders vorteilhaft wirkt sich die erfindungsgemäße Dimensionierung der Stäbebreite 0,5 bis 2,5 mm und Tiefe 5 bis 25 mm und das Verhältnis der Stabdimensionen zum Abstand zwischen den Stäben (1 :4 bis 1 :6) aus. Diese Dimensionierung trägt nicht nur zur gewünschten Gestaltung der Flächenverhältnisse bei, sondern erlaubt auch den Einsatz herkömmlicher Profile für die Stäbe und damit eine kostengünstige Konstruktion und ferner eine praktikable Herstellung der Anode. Die besondere Beabstandung jeweils zweier benachbarter Stäbe voneinander läßt zudem eine gute Zirkulation des Elektrolyten zwischen den Stäben zu.

Vorteile ergeben sich dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Anode die Stäbe mit der Stromzuleitungsschiene in einer Ebene liegen, mit ihrem einen stirnseitigen Ende an die Stromzuleitungsschiene anschließen und sowohl die elektrische als auch die mechanische Verbindung der Stäbe mit der Stromzuleitungsschiene über mindestens einen parallel zur letzteren verlaufenden Verbindungsstreifen erfolgt, dessen einer Randbereich mit der Stromzuieitungsschiene und dessen anderer Randbereich mit den Stäben verbunden ist. Diese Lösung gewährleistet bei einer großen geometrischen Oberfläche nicht nur eine große mechanische Festigkeit der erfindungsgemäßen Anode, sondern zugleich eine Ausgestaltung der elektrischen Verbindung der Bauteile der erfindungsgemäßen Anode untereinander derart, daß an den Kontaktzonen die Stromdichte bzw. Strombelastung stets zulässige Werte annimmt und damit der Spannungsabfall in den Kontaktzonen auch bei langen Betriebszeiten gering ist. Die erzielte mechanische Festigkeit der erfindungsgemäßen Anode erleichtert nicht nur deren Ein- und Ausbau, sondern verhindert auch die Gefahr von Kurzschlüssen aufgrund eines Auswölbens der Anodenstruktur mit der Folge einer Berührung der Kathode.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform dieser Lösung besteht darin, daß auf beiden Seiten der Stromzuleitungsschiene bzw. der Stäbe je ein Verbindungsstreifen angeordnet ist Durch diese Maßnahme kann die Stromdichte in den Kontaktzonen zwischen den einzelnen Bauteilen der erfindungsgemäßen Anode besonders niedrig gehalten werden.

Es ist zweckmäßig, wenn der Verbindungsstreifen an der Stromzuleitungsschiene mittels Schraubverbindungen befestigt ist Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Austauschbarkeit der erfindungsgemäßen Anodenanordnung. Es ist mit dieser Maßnahme ferner möglich, die erfindungsgemäße Anode anstelle z. B. einer Bleianode unter Verwendung derselben Stromzuleitungsschiene in einer bereits vorgegebenen Zelle einzusetzen. Damit gestaltet sich ein Austausch der her kömmlichen Bleianoden durch eine erfindungsgemäße beschichtete Metallanode besonders kostengünstig und leicht.

Die Schraubverbindung ist erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß die Kontaktfläche zwischen dem bzw. den Verbindungsstreifen und der Stromzuleitungsschiene so groß gewählt ist, daß die durch die Bohrungen der Schraubverbindung verursachte Verkleinerung der Kontaktfläche sich im wesentlichen nicht auf die Stromdichte bzw. der Strombelastung in der Kontaktfläche auswirkt.

Während die Verbindungsstreifen zweckmäßigerweise mit der Stromzuleitungsschiene verschraubt werden, ist es von Vorteil, daß die Stäbe an dem Verbindungsstreifen mittels Punktschweißung befestigt sind. Dies erlaubt eine besonders kostengünstige Verbindung der Stäbe mit dem Verbindungsstreifen.

Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der erfindungsgemäßen Anodenstruktur ist es darüber hinaus von Vorteil, daß die Stäbe durch mehrere Querstäbe miteinander verbunden sind. Hierzu trägt besonders bei, wenn die aufeinanderfolgenden Querstäbe abwechselnd auf der einen und auf der anderen Seite der Stäbe angeordnet sind. Dabei ist es zweckmäßig, daß der Querstab an den Stäben mittels Punktschweißung befestigt ist. Die Querstäbe sollen dabei weitgehend in die Stabstruktur integriert sein, so daß sich keine hervorstehenden Kanten bilden, die ein besonders schnelles Heranwachsen von Dentriten von der Kathode bedingen würden. Fertigungstechnisch läßt sich dieses Ziel dadurch besonders einfach erreichen, daß die Querstäbe an ihren nach außen liegenden Flächen abgeplattet werden, so daß diese Flächen nicht oder kaum über den Umriß der Anodenstäbe hinausragen.

Der Kern der Stäbe besteht in bekannter Weise aus Ventilmetall, insbesondere Titan, während die Beschichtung durch Platinmetall und/oder Platinmetalloxid und/ oder einem elektrisch-leitenden, nicht stöchiometrischen Oxid und/oder einem unedlen Metall und/oder dessen Oxid und/oder Mischungen aus den genannten Stoffen gebildet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen beschichteten Metalianode wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Anordnungsebene der erfindungsgemäßen Anode,

F i g. 2 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Anordnung parallel zur Anordnungsebene,

F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit III der F i g. 2, und

F i g. 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit IV der F ig. 1.

Wie sich aus der F i g. 1 ergibt, ist ein nur schematisch dargestellter Zellentank mit 1 bezeichnet. Auf Lagerbocken 2 am öffnungsrand des Zellentanks 1 ist eine Stromzuleitungsschiene 3 gelagert, die über eine Kontaktschiene 5 an die Stromquelle angeschlossen ist Die Stromschiene 3 trägt eine Reihe von Stäben 4, die die arbeitende Oberfläche der Anode darstellt Die Stäbe mit der Länge Ls besitzen einen rechteckigen Querschnitt mit der Breite B und der Tiefe T. Dabei sind die Stäbe derart orientiert daß ihre Tiefe Γ senkrecht zur Anordnungsebene der Stäbe, d.i. senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1, verläuft Die von den Stäben eingenommene Fläche (Fp) wird definiert durch die Länge der Stäbe Ls und durch den Abstand Lc der Außenseiten der beiden äußeren Stäbe der Anodenstruktur. Die Stäbe 4 sind mit einem lichten Abstand A voneinan-

der angeordnet.

Die elektrische und mechanische Verbindung der z. B. aus Kupfer bestehenden Stromzuleitungsschiene mit den z. B. aus beschichtetem Titan bestehenden Stäben 4 ergibt sich am besten aus der F i g. 3. Danach liegen die Stromzuleitungsschiene 3 und die Stäbe 4 in einer Ebene derart, daß die oberen Stirnflächen der Stäbe 4 an der unteren Fläche der Stromzuleitungsschiene 3 angrenzen. Die Verbindung der Stromzuleitungsschiene 3 mit den Stäben 4 erfolgt über zwei zu beiden Seiten der ι ο Stromzuleitungsschiene angeordnete und parallel zur Stromzuleitungsschiene verlaufende Verbindungsstreifen 6, die ebenfalls aus beschichtetem Titan bestehen können. Die Verbindungsstreifen 6 sind mittels Schrauben 7 a und Muttern Tb an der Stromzuleitungsschiene 3 befestigt. Die Verbindung der Stäbe 4 mit den Verbindungsstreifen 6 erfolgt durch Schweißpunkte 8. Zur weiteren Versteifung der Anodenstruktur sind mit den Stäben 4 mehrere Querstäbe 9, die ebenfalls aus beschichtetem Titan bestehen, durch Punktschweißen verbunden. Dabei sind die aufeinanderfolgenden Querstäbe 9 abwechselnd auf der einen oder auf der anderen Seite der Anordnungsebene der Stäbe 4 angeordnet.

Bei der beschriebenen Konstruktion besitzen die Stäbe 4 eine Länge Ls von 1170 mm, während ihre Breite B 2 mm und ihre Tiefe Γ12 mm ausmacht. Der lichte Abstand A zwischen zwei benachbarten Stäben 4 beträgt 8 mm. Die Gesamtlänge Lc der Anodenstruktur ist 852 mm. Es sind 82 Stäbe vorgesehen.

Die beschriebene Anode ist für eine Stromstärke von 600A entsprechend einer anodenseitigen Stromdichte von 355 A/m² ausgelegt. Bei einer Stromstärke von 600 A tritt in der Anode lediglich ein Ohmscher Spannungsabfali von 100 mV auf.

D«e Anodenkonstruktion ist steif und robust. Dies resultiert nicht nur aus der geschilderten Verbindung der Stäbe 4 mit der Stromzuführschiene 3 mittels der Verbindungsstreifen 6 und aus der Punktverschweißung der Stäbe mit diesen Verbindungsstreifen 6, sondern auch aus der zusätzlichen Anordnung der Querstäbe 9, die im Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 4 mm besitzen.

Auf diese Weise ist jeder lamellenartige Stab 4 durch sieben Schweißpunkte gehalten.

Die Anode ist einfach im Aufbau, relativ billig herstellbar aufgrund der möglichst geringen Menge an Werkstoff und weist eine sehr große geometrische Oberfläche auf. Sie wiegt ohne die Stromzuleitungsschiene 3 ca. 12 kg. Die Gesamtoberfläche der Stäbe F_A, auf die die Beschichtung aufgebracht ist, beträgt inklusive der Kontakte ca. 3 m². Die arbeitende Fläche der Anode, d h. diejenige, die in den Eiektroiyten eintaucht, ist ca. 2,4 m², was bei 600 A einen ZVWert (anodische Stromdichte) von ca. 250 A/m² ergibt. Die tatsächliche, physikalische Anodenstromdichte, die aus der extrem großen BET-Oberfläche der Beschichtung resultiert, beträgt nur einige 5% des ZVWertes. Daraus und aus der katalytischen Effektivität der aktiven Komponenten der Beschichtung resultiert eine konstante, niedrige Sauer stoff-Spannung an der erfindungsgemäßen Anode über eo eine lange Betriebszeit.

Die Beschichtung auf der Anodenoberfläche, die aus dem Bad herausragt, dient zum Schutz der aus Titan bestehenden Bauteile der Anode vor Korrosion.

Die relativ kleine Strombelastung der aus Kupfer be- es stehenden Stromzuleitungsschiene 3 von ca. 0,8 A/mm³ bei einer Stromstärke von 600 A an der Anode ermöglicht das Vorsehen von neun Bohrungen 3a in der Stromzuleitungsschiene 3 auf einer Länge Lc von 852 mm. Jeder Bohrung 6a in den Verbindungsstreifen 6 kommt ein Teilstrom von ca. 33 A zu. Auf Grund dieses kleinen Teilstroms in den Kontaktzonen und der guten Kontaktbeschichtung bleibt der Spannungsabfall in diesen Bereichen über lange Betriebszeiten konstant.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Beschichtete Metallanode zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen, deren arbeitende Fläche durch in einer Ebene im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnete Stäbe dargestellt ist, die mit einer Stromzuleitungsschiene elektrisch verbunden sind, wobei die Stäbe aus einem Kern aus einem Ventilmetall, insbesondere Titan, und einem Oberzug aus Platinmetall und/oder Platinmetalloxid und/oder einem elektrisch leitenden, nicht stöchiometrischen Oxid und/oder einem unedlen Metall und/oder dessen Oxid und/oder Mischungen aus den genannten Stoffen mit der Stromzuleitungsschiene in einer Ebene liegen, dabei einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und derart angeordnet sind, daß die größere Erstreckung des Querschnitts der Stäbe senkrecht zu der von den Stäben eingenommenen Anordnungsebene verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß