DE427561C - Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytischen Herstellung von Alkalimetallen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die elektrolytische Herstellung von Alkalimetallen aus Alkalimetallamalgamen, indem man das Amalgam als Anode zusammen mit einer Kathode verwendet, welche unverändert bleibt, und mit einem Elektrolyten, der aus einer Lösung eines Alkalimetallsalzes in einem flüchtigen Lösungsmittel besteht, wobei sowohl das Salz als auch das Lösungsmittel dem Alkalimetall gegenüber indifferent sind.

Das Ausgangsmaterial, aus welchem das Alkalimetall bei diesem Verfahren hergestellt wird, ist das Amalgam. Das inerte Salz bleibt in seiner Menge unvermindert, solange die Elektrolyse fortgeführt wird.

Wenn das Salz, beispielsweise Natriumcyanid, in verflüssigtem Ammoniak gelöst und in der gewöhnlichen Weise mit einer unlöslichen Anode elektrolysiert wird, so wird das Cyanid selbst die Quelle für das herzustellende Natrium. Abgesehen von den Kosten dieses Stoffes ist jedoch das Verfahren unbrauchbar, weil die Bildung von Natrium bald aufhört, und zwar durch die gleichzeitige Bildung von Cyan an der Anode. Man hat bereits vorgeschlagen (brit. Patent 17640/1903), eine Alkalimetall-Amalgam-Anode in Verbindung mit einem Elektrolyten zu verwenden, der aus einem geschmolzenen Gemisch von Kaliumhydrat und Natriumhydrat besteht. Um diesen Elektrolyten in geschmolzenem Zustande zu erhalten, müssen Temperaturen von erheblich über 100 ° C angewendet werden, und bei diesen Temperaturen ist der Verlust von Quecksilber durch Verflüchtigung so bedeutend, daß, abgesehen von der gefährlichen Entwicklung sehr giftiger Dämpfe, das Verfahren viel zu kostspielig wird. Das vorliegende Verfahren ermöglicht, bei Temperaturen zwischen — 30⁰C und +30⁰C zu arbeiten, wobei Quecksilber kaum verflüchtigt wird.

Als inertes Lösungsmittel zur Ausführung der vorliegenden Erfindung hat sich verflüssigtes Ammoniak als sehr geeignet erwiesen. Da die Alkalimetalle in diesem Lösungsmittel leicht löslich sind und sie bekanntlich aus diesen Lösungen durch Quecksilber entfernt werden können, war es zu erwarten, daß das an der Kathode durch Elektrolyse gebildete Metall in dem Elektrolyten sich lösen und darauf aus demselben durch die Amalgamanode wieder absorbiert werden würde, so daß die Isolierung größerer Mengen des Alkalimetalls unmöglich sein würde. Dies ist tatsächlich der Fall, wenn eine verdünnte Lösung eines Alkalimetallsalzes als Elektrolyt benutzt wird. Es wurde jedoch gefunden, daß die Löslichkeit der Alkalimetalle abnimmt, wenn die Konzentration des Alkalimetallsalzes zunimmt. In der Praxis ist es nicht schwierig, konzentriertere Lösungen von Salzen zu erhalten, aus welchen die Alkalimetalle in der Form einer Lösung in Ammoniak abgeschieden werden, welche wenig oder kein Salz enthält und welche auf dem Elektrolyten schwimmt, wodurch sie außer Berührung mit dem Amalgam bleiben. Bei einigen Salzen, welche in verflüssigtem Ammoniak leicht löslich sind, ist es sogar möglich, die Konzentration des Salzes so weit zu erhöhen, daß die Alkalimetalle in fester Form sich ausscheiden, in welchem Falle die Lösung sich genau so verhält, als wenn ein Lösungsmittel benutzt worden wäre, welches nicht die ungewöhnliche Eigenschaft, Alkalimetalle zu lösen, besitzt.

Der elektrolytische Vorgang soll beispielsweise für ein System beschrieben werden, das aus verflüssigtem Ammoniak, Natriumcyanid und Natrium besteht, weil infolge der großen Löslichkeit von Natriumcyanid sämtliche obenerwähnten Erscheinungen verwirklicht werden können. Andere Alkalimetalle und andere Salze benehmen sich ähnlich, insoweit, als es die Löslichkeit der Salze gestattet. Annähernd äquimolekulare Mengen verschiedener Salze bringen die gleichen Wirkungen hervor.

Bei etwa — 26⁰C können Lösungen, die etwa 3 Prozent bis 44 Prozent Natriumcyanid enthalten, d. h. von 3 bis 44 Teile auf 100 Teile der Lösung, im Gleichgewicht mit einer zweiten flüssigen Phase existieren, die aus Natrium, gelöst in verflüssigtem Ammoniak, besteht.

Bei den konzentrierteren Lösungen ist die untere Schicht farblos oder blaßblau und enthält praktisch das ganze Natriumcyanid und nur Spuren von Natrium, die obere Schicht, welche bronzegefärbt ist, enthält praktisch das ganze Natrium und nur Spuren von Natriumcyanid.

Wenn die Konzentration der Cyanidlösung vermindert wird, wird diese Trennung weniger vollständig, indem sich mehr Natrium in der Cyanidlösung auflöst und mehr Cyanid in die Natriumlösung übergeht, bis schließlich, wenn die untere Schicht etwa 3 Prozent Natriumcyanid enthält, beide Schichten die gleiche Zusammensetzung haben.

Wenn die Konzentration der Cyanidlösung etwa 44 Prozent beträgt, ist die zweite flüssige Schicht eine gesättigte Lösung von Natrium in Ammoniak. Eine weitere Zunahme der Cyanidkonzentration entzieht Ammoniak aus dieser gesättigten Natriumlösung und verwandelt es in festes Natrium, welches in der Cyanidlösung unlöslich ist.

Es ist klar, daß die Zusammensetzung der im Gleichgewicht miteinander befindlichen Phasen durch die Temperatur beeinflußt wird. Innerhalb der in dieser Beschreibung beabsichtigten Temperaturgrenze von — 30⁰C und + 30⁰C ist die Wirkung der Temperatur nicht bedeutend. Bei zunehmender Temperatur wächst die Löslichkeit des Alkalimetalls in der Salzlösung, so daß, um eine gleiche Trennung bei einer höheren Temperatur zu erzielen, eine konzentriertere Salzlösung verwendet werden muß.

Verwendet man Lösungen von Natriumcyanid in Ammoniak bei etwa — 26 ⁰C als Elektrolyt in einer Zelle mit einer Natrium-Amalgam-Anade, so erhält man sehr gute Ausbeuten an Natrium mit Lösungen, die mehr als 28 Prozent Natriumcyanid enthalten.

Mit verdünnteren Lösungen ist die Löslichkeit von Natrium im Elektrolyten genügend, um eine merkliche Menge davon durch das Amalgam wieder zu absorbieren, und bei Lösungen, die weniger als 17 Prozent Natriumcyanid enthalten, ist es notwendig, um eine gute Stromausbeute zu erhalten, ein Diaphragma zu benutzen, welches die Berührung des aufgelösten Natriums und des Amalgams verhindert.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß das Verfahren in verschiedener Weise ausgeübt werden kann.

a) Wenn das Lösungsmittel verflüssigtes Ammoniak oder eine andere Flüssigkeit ist, welche die Eigenschaft hat, Alkalimetall zu lösen, z. B. Methylamin, so kann eine Konzentration des Alkalimetallsalzes gewählt werden, welche bewirkt, daß das an der Kathode gebildete Alkalimetall sich in Form einer Lösung in dem flüchtigen Lösungsmittel ausscheidet.
Solch eine Lösung kann leicht kontinuierlich aus der elektrolytischen Zersetzungszelle abgeleitet und das Alkalimetall daraus in reinem Zustande durch Verflüchtigung des Lösungsmittels wieder gewonnen werden. Frisches Amalgam wird zugeführt und verbrauchtes Amalgam aus der Zelle kontinuierlich abgezogen.

b) Durch die Verwendung einer äußerst kön~ zentrierten Lösung eines Alkalimetallsalzes in Ammoniak kann festes Alkalimetall an der Kathode niedergeschlagen werden. Der Nieder- 6g schlag hat gewöhnlich die Form von dendritischen Kristallen, und die Entfernung eines solchen festen Niederschlages aus der Zelle, welche wegen der flüchtigen Natur des Lösungsmittels notwendigerweise gasdicht abgeschlossen ist, bietet Schwierigkeiten, die überhaupt nicht entstehen, wenn das Metall in flüssigem Zustande gebildet wird.

c) Wenn man gewisse Lösungsmittel benutzt, werden flüssige Lösungen von Alkalimetall überhaupt nicht erhalten. Beispielsweise ist metallisches Lithium in Pyridin unlöslich, aber das Metall kann in fester Form, wie unter b angegeben, dadurch erhalten werden, daß man als Elektrolyt eine Lösung von Lithiumchlorid in Pyridin oder in Butylalkohol in Verbindung mit einer Lithium-Amalgam-Anode benutzt.

Die Zahl der Alkalimetallsalze, welche geeignete Lösungen ergeben, ist beschränkt. Der größere Teil derselben ist entweder unlöslich oder zu wenig löslich in geeigneten Lösungsmitteln, um Lösungen von praktischem Werte zu geben. Natriumchlorid und Natriumbromid sind beispielsweise in Ammoniak nicht genügend löslich, um gute Resultate zu geben. Andere Salze, welche löslich genug sind, können nicht benutzt werden, weil sie gegen Alkalimetalle nicht indifferent sind. Lösungen der Nitrate und Sulfocyanide in Ammoniak reagieren z. B. mit den entsprechenden Metallen. Die Jodide und Cyanide der Alkalimetalle sind· für den vorliegenden Zweck geeignet. Sie sind in Ammoniak leicht löslich, und die Lösungen sind gegen die Metalle selbst indifferent. Die Lösungen sind gute Leiter der Elektrizität.

Das als Anode benutzte Alkalimetallamalgam kann von beliebiger Konzentration sein, aber die sehr verdünnten flüssigen Amalgame, welche durch bekannte Methoden leicht erhältlich sind, sind vorzuziehen.

Die Kathode besteht zweckmäßig aus Schmiedeeisen oder Stahl mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt (mild steel), aber viele andere Substanzen, welche die Elektrizität gut leiten und durch die Stoffe, welche in der Zelle vorhanden sind, nicht angegriffen werden, können benutzt werden, z. B. Monel-Metall. Gußeisen, Platin und Quecksilber sind aus verschiedenen Gründen ungeeignet. Metalle, welche die normal sehr langsame Reaktion zwischen Alkalimetall und Ammoniak zu Amiden katalysieren, müssen vermieden werden. Blei und andere Metalle, welche mit Alkalimetallen chemische Verbindungen liefern, sind ungeeignet.

Die Teile der elektrolytischen Zelle, welche in Berührung mit Lösungen des Alkalimetalls kommen, sollen aus Stoffen hergestellt werden,

welche die Reaktion zwischen Alkalimetall und Lösungsmittel nicht katalytisch beeinflussen.

Wenn man beispielsweise Stahl in Berührung mit einer Lösung des Alkalimetalls in Ammoniak in Gegenwart einer Lösung eines Salzes des Alkalimetalls in Ammoniak bringt, so kann die Bildung von Alkalimetallamid bis zu einem solchen Grade beschleunigt werden, daß nur Amid entsteht.

ίο Wenn die Stromdichte an der Anode zu hoch ist, so reagieren die an der Anode gebildeten Produkte der Elektrolyse teilweise mit Quecksilber anstatt sich ausschließlich mit dem Alkalimetall im Amalgam zu verbinden, und das glatte Arbeiten des Verfahrens wird gestört. Bei den folgenden Beispielen ist darauf Wert gelegt worden, die Stromdichten anzugeben, welche unter verschiedenen Bedingungen mit Sicherheit benutzt werden können.

Die folgenden Beispiele, auf welche die Erfindung nicht beschränkt ist, dienen dazu, dies klarzumachen.

Die Zeichnung zeigt schematisch einen geeigneten Apparat zur Ausführung des Verfahrens.

Beispiel 1.

Natrium aus einer verdünnten Cyanidlösung.

Eine Lösung von 16 g Natriumcyanid in 100 g verflüssigtem Ammoniak wird mit einer Kathode aus mildem Stahl oder Schmiedeeisen und einer Anode aus Natriumamalgam (anfänglich 0,05 Prozent) bei atmosphärischem Druck und einer Temperatur zwischen dem Gefrier- und dem Kochpunkt der Lösung, also zwischen — 40⁰C und —31,5⁰C, elektrolysiert. Die anodische Stromdichte kann 0,04 Amp. pro Ouadratzentimeter betragen, und das Amalgam wird dadurch in Bewegung erhalten, daß man es umrührt oder durch eine Zelle in dünner Schicht mit solcher Geschwindigkeit hindurchfließen läßt, daß das darin befindliche Natrium fast vollständig auf seinem Wege entfernt wird, so daß das austretende Amalgam 0,01 Prozent oder weniger, je nach der Strömungsgeschwindigkeit, enthält.

Die Cyanidlösung wird infolge Lösung des an der Kathode gebildeten Natriums tiefblau und trennt sich schnell in zwei Schichten, welche durch ihr Aussehen kaum voneinander zu unterscheiden sind. Die Stromausbeute ist wegen der Berührung des Amalgams mit der tiefblauen Lösung des Cyanids und Natriums niedrig. Wenn die Lösung zum Kochen kommt, was den Kontakt zwischen den beiden Schichten fördert, so erhält man etwa 0,2 g Natrium pro Amp.-Stunde. Die obere Schicht enthält 9,5 g Natrium und 0,41 g Natriumcyanid in 100 g Ammoniak. Sie wird mittels eines gekühlten Scheideapparates ablaufen gelassen. Das auf diese Weise aus der Zelle entfernte Ammoniak und Cyanid werden kontinuierlich dadurch ersetzt, daß man eine Lösung von Cyanid in Ammoniak von geeigneter Stärke hinzutreten läßt. Die Natriumlösung wird in einem geeigneten Gefäß gesammelt, welches durch äußere Kühlung auf eine niedrige Temperatur, etwa — 30⁰C, gehalten wird. Von hier wird sie nach einem Verdampfer, der aus mildem Stahl bestehen kann, geleitet, welcher mit einem Kondensator und Sammler für das verflüssigte Ammoniak verbunden ist. Die ammoniakalische Lösung im Verdampfer wird dann so schnell als möglich destilliert, so daß das sich entwickelnde Ammoniak unter eigenem Druck kondensiert. Der feste Rückstand im Verdampfer besteht aus Natrium gemischt mit etwa 2,7 Prozent seines Gewichts an Natriumcyanid und ein wenig Natriumamid, das durch die Reaktion von Natrium und Ammoniak gebildet wird und katalytisch durch Berührung mit dem Stahlgefäß bei den für die Verdampfung gebrauchten verhältnismäßig hohen Temperaturen entsteht. Das Natrium wird bei möglichst niedriger Temperatur geschmolzen und der größere Teil desselben in reiner Form abfließen gelassen.

Ein geeigneter Apparat zur Ausführung des Verfahrens ist schematisch in der beiliegenden go Zeichnung (Abb. 1) dargestellt. Die Lösung ist in dem gußeisernen Gefäß enthalten, dessen oberer Teil durch eine Ebonitauskleidung 2 geschützt ist. Der Strom wird bei 3 zugeführt, so daß das Amalgam die Anode und eine durchlochte Stahlplatte 4 die Kathode bildet. Diese Platte ist bei 5 isoliert. Das Amalgam tritt durch das Rohr 8 ein und durch das Rohr 7 aus. Verflüssigtes Ammoniak wird durch Ventil 9 einem Behälter 8 zugeführt. Gasförmiges Ammoniak entweicht durch Rohr 10 und kann bei 16 abgeleitet werden.

Die obere flüssige Schicht (Natriumlösung) sammelt sich im Gefäß Ii an und tritt bei 12 über. Die Natriumlösung wird durch Rohr 14 in das Sammelgefäß 15 entleert und kann durch das Ventil 17 abgezogen werden. Cyanidlösung, welche zusammen mit der Natriumlösung bei 12 übertritt, wird durch Rohr 13 in das Gefäß 1 zurückgeleitet. Wenn notwendig, kann der Apparat unter Druck stehen. Die notwendigen Kühlmäntel, besonders für Gefäß 12, sind nicht abgebildet.

Beispiel 2.

Eine Lösung von 50 Teilen Natriumcyanid in 100 Teilen verflüssigtem Ammoniak wird bei atmosphärischem Druck und bei Temperaturen, die zwischen dem Gefrier- und Kochpunkt der Lösung, also zwischen —31⁰C und iao — 28⁰C liegen, elektrolysiert, wobei man eine Anode von Natriumamalgam und als Kathode

ein Metall benutzt, welches' praktisch ohne katalytische Wirkung auf die Reaktion zwischen Natrium und Ammoniak ist und welches sich unter den vorherrschenden Bedingungen nicht verändert, beispielsweise niedrig gekohlter Stahl. Die Stromdichte an der Anode ist 0,06 Amp. pro Quadratzentimeter, und das erschöpfte Amalgam kann mit einem Mindestgehalt von 0,002 Prozent Natrium abgelassen werden, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Amalgams 200 cm pro Minute beträgt. Eine größere Strömungsgeschwindigkeit gestattet eine höhere Stromdichte oder eine niedrigere Austrittskonzentration und umgekehrt. Man erhält im wesentliehen eine theoretische Stromausbeute. Das Natrium sammelt sich als eine bronzegefärbte Lösung in Ammoniak an, die praktisch frei von Cyanid ist und auf dem Elektrolyten schwimmt. Der letztere ist gewöhnlich farblos. Die Bronzelösung wird, ohne daß sie sich mit der Cyanidlösung mischt, mittels einer geeigneten gekühlten Scheidevorrichtung abgetrennt und das von der Zelle so abgezogene Ammoniak wiederum ersetzt. Das Metall wird in reinem Zustande durch Verdampfen der Bronzelösung zur Trockene bei atmosphärischem Druck erhalten. Das gasförmige Ammoniak wird auf bekannte Weise aufgearbeitet. Das im Rückstande verbleibende Natrium hat die Gestalt eines Schwammes und oxydiert sich sehr leicht. Es wird deshalb bei der niedrigst möglichen Temperatur geschmolzen und, während es sich noch in der Atmosphäre des in dem Verdampfer verbliebenen Ammoniaks befindet, in Formen abgelassen. Die Verdampfung kann auch unter Druck ausgeführt werden, wie im Beispiel 1 beschrieben.

Die Teile der elektrolytischen Zelle, welche in Berührung mit der Natriumlösung kommen, werden aus Stoffen hergestellt, die die Reaktion zwischen Natrium und Ammoniak nicht katalytisch beeinflussen.

Beispiel 3.

Eine Lösung von 60 g Natriumcyanid in 100 g verflüssigtem Ammoniak werden in einer Zelle, deren Wände inneren Druck aushalten können, bei einer Temperatur von 10 bis 30⁰C elektrolysiert. In diesem Falle ist es besonders wichtig, daß die Teile des Apparates, welche mit den Natriumlösungen in Berührung kommen, aus Stoffen bestehen, die die Reaktion zwischen Natrium und Ammoniak nicht katalytisch beeinflussen, dessen Geschwindigkeit bei höherer Temperatur viel größer ist. Als Beispiel für geeignete Materialien sind zu nennen: Glas, verglaste Emaille, Ebonit, Kupfer oder Monelmetall. Die Kathode besteht aus Kupfer oder Monelmetall, die Anode aus Natriumamalgam, welches in die Zelle eingepumpt wird oder durch die eigene Schwerkraft aus geeigneter Höhe zufließt, während das erschöpfte Amalgam in ähnlicher Weise abfließt. Die Natriumlösung wird in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise erzeugt, ausgenommen, daß sie bei der höheren Temperatur eine geringere Löslichkeit in der Cyanidlösung besitzt, welche daher blau gefärbt ist. Die geringe Löslichkeit hat keinen besonderen Einfluß auf die Wirksamkeit des Verfahrens.

Die Lösung von Natrium und Ammoniak tritt dauernd, wie sie erzeugt wird, durch eine Scheidevorrichtung in einen Verdampfer über, in welchem das Ammoniak durch Hitze verflüchtigt und unter seinem eigenen Druck durch einen wassergekühlten Kondensator wieder kondensiert wird, von welchem es nach der Zelle zurückkehrt und den Verlust infolge des Abflusses der Natriumlösung ersetzt. Wenn eine genügende Menge von Natrium sich in dem Verdampfer angesammelt hat, wird der Zufluß der Lösung unterbrochen, das Metall bis zum Schmelzen erhitzt und das reine geschmolzene Metall in Formen abgelassen.

Da an der Kathode Ammoniak aus der Cyanidlösung abgezogen wird und seine Konzentration steigt, müssen Mittel vorgesehen sein, um die konzentriertere Lösung mit dem nach der Zelle zurückgeführten Ammoniak zu mischen. Dies geschieht am einfachsten durch das Regeln des Druckes in der Zelle, so daß die Lösung in leichter Wallung erhalten wird. Man kann auch die Zirkulation durch Thermosiphons bewirken.

Beispiel 4.

Kalium.

Eine Lösung von Kaliumjodid in verflüssigtem Ammoniak, die nicht weniger als 0,6 g, zweckmäßig 0,7 g, von Kaliumjodid auf jedes Kubikzentimeter der Lösung enthält, wird mit einer Kupferkathode und einer Kalium-Amalgam-Anode (o,o5Prozent) elektrolysiert. Die Lösung wird bei oder wenig unterhalb des Kochpunktes bei atmosphärischem Druck gehalten. Kalium wird aus dem Amalgam ausgeschieden und bildet an der Kathode eine bronzegefärbte Lösung von Kalium in Ammoniak. Diese Bronzeflüssigkeit steigt von der Kathode an die Oberfläche der Jodidlösung, wo sie sich ansammelt, und wird leicht kontinuierlich und ohne Beimischung von Jodidlösung abgezogen, beispielsweise mit einer geeigneten Scheidevorrichtung, welche unter der Temperatur gehalten wird, bei welcher die Lösung kocht.

Das erschöpfte Amalgam wird von der Zelle abgezogen und durch frisches Amalgam ersetzt. Wenn das abgezogene Amalgam 0,01 Prozent Kalium enthält, kann die Stromdichte an der Anode 0,03 Amp. pro Quadratzentimeter sein. Die Kaliumlösung kann bei atmosphärischem Druck verdampft werden, was den Verlust durch

Reaktion mit Ammoniak unter Bildung von Kaliumamid vermindert. Das rückständige Metall ist schwammartig. Es wird bei einer möglichst niedrigen Temperatur geschmolzen und in reinem Zustande in Formen ablaufen gelassen.

Der Teil der elektrolytischen Zelle, in welchem die Kaliumlösung sich ansammelt, und ebenso die Scheidevorrichtung sollen aus Stoffen be-

ίο stehen oder mit Stoffen ausgekleidet sein, welche die Reaktion zwischen Kalium und Ammoniak nicht beschleunigen, beispielsweise aus Ebonit, Glas, emailliertem Eisen oder Kupfer.

Wenn die Lösung des Jodids beträchtlich mehr verdünnt, ist als oben'angegeben, so entsteht kein Kalium, sondern nur Kaliumamid.

Beispiel 5. Festes Natrium.

Eine Lösung von 90 bis 100 g Natriumcyanid in 100 g verflüssigtem Ammoniak wird bei atmosphärischem Druck und bei Temperaturen zwischen seinem Koch- und Gefrierpunkt (annähernd — 20° C und —34⁰ C) mit einer Kathode aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und einer Natrium-Amalgam-Anode (0,05 Prozent) elektrolysiert. Durch Zersetzung der Anode wird Natrium in Gestalt eines festen kristallinischen Schwammes abgeschieden, welcher durch geeignete Mittel innerhalb der Zelle, beispielsweise ein Messer und Kolben, und mit Abschluß von Luft und Feuchtigkeit gesammelt und dann zusammengepreßt wird, um die eingeschlossene Lösung abzutrennen und die abgesonderten Kristalle in eine homogene Metallmasse zu vereinigen. Dieses Metall wird alsdann durch eine Öffnung in der Zellwandung, welche immer durch einen Pfropfen von festem Natrium verschlossen ist, hindurchgepreßt. Die Stromausbeute ist in diesem Falle fast theoretisch.

Das Verfahren kann auch in einem Apparat gemäß Abb. 2 ausgeführt werden. Hier ist 20.

ein mit nichtgezeichnetem Kühlmantel versehenes Gefäß, 21 eine langsam rotierende Kathodentrommel, 22 das Amalgam, 24 ein hin und her gehender Kolben, 25 das Abschabemesser und 26 das feste Natrium, welches durch die Öffnung 27 hindurchgepreßt wird.

Claims (8)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Alkalimetallen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Alkalimetallamalgam als Anode in Gegenwart einer Lösung verwendet, die aus einem inerten Alkalisalz in einem gegen Alkalimetalle inerten flüchtigen Lösungsmittel besteht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Metall elektrolytisch im freien Zustande auf einer geeigneten Kathode niedergeschlagen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel verflüssigtes Ammoniak verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch x, bei welchem ein Cyanid oder Jodid als inertes Salz benutzt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 zur elektrolytischen Herstellung von Alkalimetallen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Alkalimetallamalgam als Anode und eine Lösung eines inerten Salzes, z. B. Alkalicyanid, in einem inerten flüchtigen Lösungsmittel, beispielsweise verflüssigtem Ammoniak, als Elektrolyt derart verwendet, daß die Lösung des Alkalisalzes in dem flüchtigen Lösungsmittel so abgestellt wird, daß durch die elektrolytische Ausscheidung und Lösung des Alkalimetalls zwei Schichten gebildet werden, von welchen die obere verhältnismäßig mehr Alkalimetall und weniger Alkalimetallsalz gelöst enthält als die untere Schicht.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Lösung des Alkalisalzes in dem flüchtigen Lösungsmittel derart gewählt wird, daß die obere Schicht praktisch das ganze Alkalimetall und kein Salz enthält, welche abgetrennt und zur Gewinnung des Alkalimetalls verdampft wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die das Alkalimetall enthaltende Schicht dauernd abführt, während man das inerte Lösungsmittel ersetzt und das Amalgam durch den Apparat fließt.
8. 8. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zelle am Boden an dem einen Ende eine Zuflußleitung, an dem andern Ende eine Abflußleitung für das die Anode bildende Amalgam mündet, daß die 105-Wände der Zelle keine die Bildung einer Verbindung zwischen dem gelösten Metall und dem Lösungsmittel, z. B. die Bildung von Natriumamid.f katalytisch beschleunigenden Stoffe enthalten und daß eine Überlaufeinrichtung zur Trennung des Metalls von der Salzlösung dient.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.