DE373155C

DE373155C - Method and apparatus for producing an alloy of lead with alkaline earth metals

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Publication number: DE373155C
Application number: DEM67905D
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Priority date: 1920-01-08
Filing date: 1920-01-08
Publication date: 1923-04-09

Description

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AUSGEGEBEN
AM 9. APRIL 1923ISSUED
ON APRIL 9, 1923

KLASSE 40 c GRUPPE 6
(Mo₇₉O₅ CLASS 40 c GROUP 6
(Mo ₇₉ O ₅

• ^Legierungen aus Blei und den Metallen der alkalischen Erden sind bisher in der Art hergestellt worden, daß man die auf elektrolytischem Wege gewonnenen Metalle der alkalischen Erden in geschmolzenes, mäßig überhitztes Blei in einzelnen Stücken eingetaucht hat und so lange unter dem Spiegel des Bleies untergetaucht zurückhielt, bis die Verbindung sich in einer kräftigen exothermen Reaktion,• ^ Alloys of lead and the metals of the alkaline earths have been produced in this way up to now been that the electrolytically obtained metals of the alkaline Earth has been dipped into molten, moderately superheated lead in individual pieces and for so long under the level of the lead held back submerged until the compound was in a vigorous exothermic reaction,

ίο die meistens mit explosionsartigen Schall- und Lichteffekfen verbunden war, gebildet hatte.ίο which are mostly with explosive sound and Light effects was connected, had formed.

Der Versuch, durch Elektrolyse der überTrying to by electrolysis of the over

einem Bleibade im Schmelzfluß gehaltenen Chloride der Erdalkalimetalle diese dem Bleibade zuzuführen, führt zu dem nicht ohne weiteres vorauszusehenden Ergebnis, daß nur die alleroberste dünne Schicht des geschmolzenen Bleies sich mit den genannten Metallen sättigt, und daß dann die aus den Chloriden durch die Wirkung des elektrischen Stromes fernerhin ausgeschiedenen Metalle sich in einzelnen Tropfen vom Bleibade loslösen, durch die Chloriddecke hindurch nach oben steigen und in der naturgemäß oberhalb der Salzdecke vorhandenen Chloratmosphäre mit lebhafter Lichterscheinung und unter Geräusch verbrennen. Auch ein einfaches mechanisches Umrühren des Bleibades führt nicht zu befriedigenden Ergebnissen. Ein guter Dauerbetrieb wird dagegen mit einem Verfahren und Apparat erreicht, wie sie nachstehend beschrieben sind.a lead bath in the melt flow chlorides of the alkaline earth metals these in the lead bath feed leads to the result, which cannot be easily foreseen, that only the very top thin layer of the melted Lead becomes saturated with the metals mentioned, and then those from the chlorides Metals subsequently separated out by the action of the electric current are transformed into individual ones Loosen the drops from the lead bath and rise through the chloride ceiling and in the naturally existing chlorine atmosphere above the salt cover with a lively atmosphere Burning under the appearance of light and noise. Also a simple mechanical stirring the lead bath does not lead to satisfactory results. On the other hand, good continuous operation is achieved with a method and Apparatus as described below.

Der Apparat nach Abb. i.The apparatus according to Fig. I.

In einem gußeisernen Kessel A befindet sich ein zweiter Kessel B, der als Elektrolysierraum dient. In ihm taucht die Elektrode C in das Salzbad D ein, während die Masse des flüssigen Bleies den mit Schraffur von rechts oben nach links unten gekennzeichneten Teil .E beider Kessel ausfüllt. Das Salzbad D überdeckt in beiden Kesseln das Blei in mäßig dicker Schicht. Der Kessel B ist mit einer horizontalen Tischplatte G versehen, die nur um ein geringes Maß unterhalb des Bleiniveaus liegt und den Zweck hat, das strömende Blei gleichmäßig unter der Fläche der Elektrode herzuleiten. Der Kessel B ist an seinem unteren Ende mit Öffnungen if versehen, die dem Blei einen bequemen Übertritt aus dem Kessel B nach dem Kessel A gestatten, und nach oben hin mit einem Isolierring / ausIn a cast-iron boiler A there is a second boiler B, which serves as an electrolysis room. In it, the electrode C is immersed in the salt bath D , while the mass of the liquid lead fills the part .E of both tanks marked with hatching from top right to bottom left. The salt bath D covers the lead in both tanks in a moderately thick layer. The boiler B is provided with a horizontal table top G , which is only a small amount below the lead level and has the purpose of diverting the flowing lead evenly under the surface of the electrode. At its lower end, boiler B is provided with openings if, which allow the lead to pass easily from boiler B to boiler A , and at the top with an insulating ring / out

Schamotte, von welchem die Chlorabzugshaube K getragen wird.Fireclay from which the chlorine extractor hood K is supported.

In den Kessel A taucht ein Schneckengehäuse L ein, in welchem Sich, auf der ■ Welle M sitzend, die Schnecke .Y dreht. Das ■ Gehäuse L ist unten offen und besitzt zwei seitliche rinnenartige Angüsse O, die zu zwei Öffnungen P im Kessel B führen. Der Kessel B besitzt ferner noch eine öffnung O oberhalb des Bleiniveaus. A worm housing L is immersed in the vessel A, in which, sitting on the shaft M , the worm .Y rotates. The ■ housing L is open at the bottom and has two lateral channel-like sprues O, which lead to two openings P in the boiler B. The boiler B also has an opening O above the lead level.

Der Betrieb gestaltet sich nun folgendermaßen. Durch die Wirkung der Schnecke N wird das Blei im Gehäuse L in Richtung des Pfeiles um einige Zentimeter gehoben, strömt dann durch die Rinnen O mit mäßigem Gefälle zu den öffnungen P und tritt durch diese in das Innere des Kessels B ein, wo es in dünner Schicht unter der Elektrode über den Tisch G fließt, um dann durch die öffnungen H wieder ", in den Kessel A zu gelangen und auf diese Weise einen Kreislauf innerhalb beider Kessel zu durcheilen.The operation is now as follows. Due to the action of the screw N , the lead in the housing L is lifted by a few centimeters in the direction of the arrow, then flows through the channels O with a moderate gradient to the openings P and through these enters the interior of the boiler B , where it is thinner Layer flows under the electrode over the table G , then through the openings H again " to get into the vessel A and in this way to hurry through a cycle within both vessels.

Durch das Strömen des Bleies in den offenen Rinnen O wird ein Teil der Salzdecke des Bleiibades mit fortgerissen und tritt ebenfalls durch die öffnungen P unter die Elektrode C. Die nicht zerlegten Anteile der Salze gewin- i nen durch öffnung Q wieder den Weg in den I Außenkessel A, so daß auch die Salzdecke j innerhalb des Systems einen Kreislauf vollbringt. By the flow of lead into the open channels O, part of the salt ceiling of Bleiibades carried away with and also passes through the orifices P under the electrode C. The unparsed portions of the salts threaded i nen by mouth Q represents the path in the I Outer boiler A, so that the salt cover j also completes a cycle within the system.

Durch die Wirkung des elektrischen Stromes wird im Innern des Kessels B die Salz- ; decke zerlegt und das Metall in das Bleibad i überführt, während das Chlor durch die Haube if zu weiterer Verwendung abgeleitet ! wird. '' Through the action of the electric current, the salt inside the boiler B is; The ceiling is dismantled and the metal is transferred to the lead bath i, while the chlorine is diverted through the hood for further use! will. ''

Der Kessel A ist ummauert und wird durch i eine Feuerung geheizt, während die Wirkung ^; des elektrischen Stromes und die exotherme Reaktion, die bei der Verbindung der Erdalkalimetalle mit dem Blei eintritt, den Innen- , raum des Kessels B hoch genug erwärmen, um ' einen guten Dauerbetrieb zu ermöglichen, j Der elektrische Strom wird einerseits der i Elektrode C₁ anderseits dem Kessel B züge- ! führt. Die Übergangswiderstände sind bei der vorliegenden Anordnung so gering, daß eine Elektrolyse mit relativ hoher Stromdichte an den Elektroden sich bereits bei einer Spannung von 8 bis 10 Volt durchführen läßt.The boiler A is walled in and is heated by a furnace, while the effect ^; of the electric current and the exothermic reaction that occurs when the alkaline earth metals combine with the lead, heat the interior of the boiler B high enough to enable good continuous operation, j The electric current is on the one hand the electrode C ₁ on the other hand the boiler B pulls! leads. The contact resistances in the present arrangement are so low that electrolysis with a relatively high current density at the electrodes can be carried out at a voltage of 8 to 10 volts.

Wenn die gewünschte Konzentration der Metalle im Bleibade erreicht ist, werden geringe Mengen der Legierung durch Auskellen oder Abzapfen dem Kessel A entnommen und durch flüssiges Blei wieder ersetzt. Die Salzdecke wird ebenfalls in flüssiger Form dem , Kessel A von Zeit zu Zeit zugeführt. Etwaige Fremdbestandteile der Salze scheiden sich im Außeiikessel A ab, da dessen Temperatur eine niedrigere ist als die des Innneraumes im Kessel B. Da eier Prozeß ein durchaus konlinuierlicher ist, gelingt es leicht, durch geeignete Wahl des Mischungsverhältnisses zwischen den Chloriden der Erdalkalimetalle den gewollten Gehalt an jedem der genannten Metalle im Blei zu erreichen.When the desired concentration of metals in the lead bath has been reached, small amounts of the alloy are removed from tank A by troweling or tapping and replaced with liquid lead. The salt cover is also fed into boiler A in liquid form from time to time. Any foreign constituents of the salts separate out in the outer boiler A , because its temperature is lower than that of the interior in boiler B. Since a process is quite consistent, it is easy to achieve the desired content by a suitable choice of the mixing ratio between the chlorides of the alkaline earth metals on each of the metals mentioned in the lead.

Diese Möglichkeit, die Elektrolyse der Salze in einem einzigen Apparat gleichzeitig durchzuführen, ist wesentlich für die Durchführbarkeit des ganzen Verfahrens, da lediglich durch die Mischung der verschiedenen Salze die Schmelztemperatur der Chloride der Erdalkalimetalle so weit herabgedrückt wird, daß der Prozeß in Temperaturen durchführbar erscheint, deren Einwirkung die eisernen Kessel mit einer befriedigenden Lebensdauer zu widerstehen vermögen.This possibility of carrying out the electrolysis of the salts simultaneously in a single device, is essential for the feasibility of the whole process, since only by mixing the various salts, the melting temperature of the chlorides of the alkaline earth metals is pressed down so far that the process appears feasible at temperatures, the influence of which the iron kettles with a satisfactory lifespan are able to withstand.

Das Prinzip der Apparatur würde nicht geändert werden, wenn man an Stelle der hier in Anwendung gebrachten einen Schnecke N, die sowohl die Zirkulation des Bleies als auch diejenige der Salzdecke bewirkt, zwei getrennte Antriebsapparate sowohl für die Bewegung des Bleies als auch für diejenige der Salzdecke verwenden würde.The principle of the apparatus would not be changed if, instead of the one screw N used here, which effects both the circulation of the lead and that of the salt cover, two separate drive mechanisms were used for both the movement of the lead and that of the salt cover would use.

Die Bewegung \^τοη Bleibädern und Salzschmelzen in Vorrichtungen, die zur Darstellung von Bleilegierungen dienen, ist an sich bekannt.The movement \ ^τ οη lead baths and molten salts in devices that are used to represent lead alloys is known per se.

Claims

Patent Claims:

1. Process for producing an alloy of lead with alkaline earth metals, characterized in that one consisting of the chlorides of the alkaline earth metals j Melt over a lead bath, which serves as a cathode, is being electrolyzed while Both the lead bath and the molten salt circulate in one circuit each in the apparatus 10c in such a way that both are in thin Layers flow under the electrode, j

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that that the electrolysis kettle is suspended in a larger outside kettle, so that both the lead bath and the Salt cover can flow from the outer boiler to the inner boiler and vice versa, while that developed in the inner boiler Chlorine from this with the help of a gas hood for further use is led away.

In addition 1 Biatt drawings.