DE319530C

DE319530C - Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Metallen mit Hilfe geschmolzener Elektrolyte

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Publication number: DE319530C
Application number: DE1917319530D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1916-08-03
Filing date: 1917-10-27
Publication date: 1920-03-08

Description

Bei der Elektrolyse geschmolzener Elektro-" lyten hat man in noch höherem Grade als bei der Elektrolyse wässeriger Lösungen Schwierigkeiten damit gehabt, die Kathoden- und Anodenerzeugnisse auf solche Weise voneinander getrennt zu halten, daß sie nicht wieder aufeinander reagieren und die Stromausbeute dadurch vermindert wird.

Die ausgeschiedenen Erzeugnisse werden nämlich gewöhnlich eine starke Neigung haben, sich in dem Elektrolyten zu lösen und gegen die andere Elektrode zu diffundieren, wo man dann eine mehr oder weniger starke Depolarisation erhält. Man hat auf verschiedene Weise versucht, diese Diffusion zu vermeiden oder wenigstens zu verringern.

Das Glockenverfahren, poröse Diaphragmen, die Verwendung metallischer Zwischenelektroden usw. sind in Anwendung gebracht worden, ohne daß es aber bisher gelungen ist, die Aufgabe befriedigend zu lösen. Das Glockenverfahren führt zu Spannungsverlusten auf Grund des langen Stromwegesi, und die Diffusion wird nicht verhindert. Die bisher verwendeten Diaphragmen sind wegen ihrer Porosität auch nicht imstande, !die Diffusion wirksam zu verhindern. Es gilt deshalb, ein Material zu finden, das eine Diffusion nicht gestattet, das aber trotzdem Stromdurchgang und Elektrolyse nicht verhindert. · Der Erfinder hat nun gefunden, daß einzelne Leiter zweiter Klasse, wie z. B. Glas, nicht poröse keramische Körper und ähnliche Stoffe, diese Bedingungen erfüllen und daß sie demzufolge mit Vorteil als trennende Schicht bei der Elektrolyse geschmolzener Körper verwendet werden können.

Wenn die Elektrolyse bei hoher Temperatur durchgeführt wird, kann der Fall eintreten, daß der für die Elektrolyse verwendete Körper in plastische oder flüssige Form übergeht. In solchen Fällen ist es notwendig, das Material auf geeigneten unterstützenden Organen anzubringen, die nicht von Elektrolyten angegriffen werden. Es kann zum Beispiel Eisendrahtnetz in Glas" eingewalzt sein (Drahtglas). Dieses Material kann ferner auch verwendet werden in Verbindung mit pulverförmigen, körnigen oder porösen Körpern, zum Zweck, unmittelbare Berührung etwaiger durch Konvektion mitgerissener Elektrolysenprodukte mit der trennenden Schicht zu verhindern.

•Beispiele:

i. Wenn z. B. flüssiges Chlornatrium elektrolysiert werden !soll, so wird zweckmäßig ein Gemisch von sGhlornatrium und Chlorkalium angewendet^" das z. B. aus 44 Teilen Chlornatrium und 56 Teilen Chlorkälium be-

stehen kann. Die Elektrolyse des Gemisches wird unter Anwendung der in beiliegender Zeichnung veranschaulichten Vorrichtung ausgeführt. In einem feuerbeständigen. Gefäß A, das aus Eisen, Kohle oder einem anderen von der Schmelze nicht angreifbaren · Material besteht, ist ein zweites Gefäß B an-" geordnet, das als Diaphragma dient und z. B. aus Natronglas mit oder ohne-Einlage bestehen kann. In diesem Gefäß ist die Kathode C angebracht, während die Anode D aus einem das Djaphragmagefäß umschließenden hohlen Kohlenzylinder besteht. Der Katholyt sowohl als der Anolyt bestehen beide aus dem Gemisch von Chlornatrium und Chlorkalium, das bei ungefähr 660° C schmilzt, während die Elektrolyse bei etwa 700⁰ C und mit 7 bis 10 VpIt Spannung durchgeführt wird. Das Diaphragmamaterial wirkt als Zwi- ··

ao scheneiektrolyt, indem die Natriumionen die Stromleitung übernehmen.

2. Zur Darstellung von, Magnesium kann, man dieselbe Anordnung wie in dem ersten Beispiel anwenden. Man benutzt dann zweck-; mäßig im Anodenraum eine.^Schmelze, bestehend aus Chlor natrium und Chlorkalium j in molekularem Verhältnis,'und im Kathoden- j raum .eine Schmelze, bestehend" aus einem 1 molekularen Gemisch, von Chlormaghesium, ' Chlornatrium und Chlorkalium mit etwa 1 10 Prozent Fluornatrium, und elektrolysiert ; bei Temperaturen von ungefähr 700 bis '■ 750° C,'" mit einer Spannung von 7 bis ; 10 Volt. ·

3. Zur Darstellung von Zink durch Elek- ^; trolyse von Zinkchlorid verfährt man zweck- , mäßig in der Weise, daß man die Anode im | inneren Raum und die Kathode im äußeren, j Raum anwendet, da . das Zink sich am Bo- 1 den des Elektrolysiergefäßes sammelt,, von welchem es abgezogen werden kann. Im Anodenraum verwendet man ebenfalls eine Schmelze, bestehend aus einem molekularen Gemisch von Chlorkalium und Chlornatrium und in dem Kathodenraum eine Schmelze, bestehend aus einem molekularen Gemisch von Chlorzink, Chlorkalium und Chlornatriuni, mit Zusatz von 10 Prozent Fluornatrium. Die Elektrolysentemperatur wird auf ungefähr 700⁰ C und die Spannung, wie oben angegeben, auf 7 bis 10 Volt gehalten,

Claims

Patent-Ansprüche: ■ ·

1. Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Metallen mit Hilfe geschmolzener Elektrolyte, dadurch gekennzeichnet, daß-Anolyt und Katholyt voneinander getrennt gehalten werden mittels einer undurchlässigen' (nicht porösen) Schicht von. Glas, glasartiger, "keramischer oder anderer, bei höheren Tempera- türen elektrolytisch leitender Masse von ähnlichen physikalisch-chemischen Eigenschaften, die als Zwischenelektrolyt wirkt und je nach der bei der Elektrolyse ver-. wendeten Temperatur sich in fester, zäher oder flüssiger Form befindet.

2. Verfahren nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte trennende Schicht in Verbindung mit tragenden Organen, wie Eisendrahtnetz, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte trennende Schicht in Verbindung mit pulverförmigen oder porösen Körpern verwendet wird.

Hierzu t Blatt Zeichnungen.

BEUUN. OEUUUCKT IN DEK