DE447687C - Wanne zur elektrolytischen Gewinnung von Erdmetallen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wanne zur elektrolytischen Gewinnung von Erdmetallen, in der die Schmelzung des Elektrolyten und seine Aufrechterhaltung im geschmolzenen Zustande während der ganzen Dauer der Elektrolyse durch Gasheizröhren herbeige- - führt wird, wobei der elektrische Strom nur noch zur Zersetzung des bereits geschmolzenen Elektrolyten dient.

Die Neuerung besteht darin, daß diese Gasheizröhren in Nuten oder sonstigen Vertiefungen des Wannenbodens eingebettet liegen, derart, daß der Raum zwischen den Röhren und der Wandung der Vertiefungen mit durch die Elektrolyse erzeugtem Erdmetall ausgefüllt ist. Dadurch Termeidet man Wärmeverluste und verhütet jeden vorzeitigen Verbrauch der Elektrode, ohne größere Metallmassen dabei für das Schmelzbad zu benötigen, die die Kosten des Verfahrens durch übermäßigen Wärmeverbrauch erheblich erhöhen.

Um die Heizröhren gegen die zerstörende Wirkung des Metallbades zu schützen, hat man bereits vorgeschlagen, sie in das elektrolytisch erzeugte, flüssige Metall einzulagern. Die dazu nötige und zu beheizende Metallmasse ist jedoch so groß, daß durch den erforderlichen Wärmeaufwand das Verfahren zu kostspielig wird. Dieser Übelstand ist hier durch die eigenartige Anordnung der Heizröhren beseitigt worden. Dazu kommt dann noch, wie bereits gesagt, der Vorteil, daß sich dabei die Anoden nicht so bald verbrauchen. Es ist bekannt, daß diese, um ihre Verwendungsfähigkeit lange zu erhalten, in das Bad eingetaucht bleiben müssen. Die ■ Elektrolythöhe, die zum Bedecken der Anoden erforderlich ist, muß ungefähr 30 cm betragen. Eine solche Elektrolytmasse kann, wenn es sich um Wannen handelt, bei denen die Beheizung durch Joule-Wirkung erzielt wird, leicht in einem flüssigen Zustande erhalten werden. Bei den bekannten Wannen

jedoch, bei denen Heizkörper in die geschmolzene Metallmasse eingebettet sind, macht der beträchtliche Verbrauch an Kalorien, die nötig sind, um einerseits den Elektrolyten in einer Schicht von 30 cm und andererseits das die Röhren umgebende Metall in flüssigem Zustande zu erhalten, das Verfahren für eine praktische Verwendung ungeeignet. Dies hat zur Folge, daß man bei diesen bekannten Wannen mit Heizkörper dazu überging, die Höhe der Elektrolytschicht zu verringern, was für den Anodenverbrauch sehr nachteilig war und der daher übertrieben groß wurde. Es ist demnach ersichtlich, daß die Elektrolytschicht in wirtschaftlicher Weise nur in einer genügenden Hohe gehalten, d. h. mit anderen Worten der Anodenverbrauch nur dann normal gehalten werden kann, wenn wie beim Erfmdungsgegenstand die Menge des die Röhren umgebenden Aluminiums genügend verringert wird.

Auf der Zeichnung ist die Wanne in einem Ausführungsbeispiele veranschaulicht, und zwar sind
Abb. ι ein Längsschnitt,

Abb. 2 ein Querschnitt der Wanne. Die Wanne besteht aus einer Metällbekleidung i, die durch äußere Beschläge 2 verstärkt und im Inneren mit einer gut leitenden Auskleidung 3 versehen ist. Diese leitende Auskleidung besteht vorzugsweise aus Preßsteinen aus Petroleumkoks, die nach dem Brennen über Boden und Wandung der Wanne aufgesetzt werden. Die Bindung der einzelnen Steine geschieht mittels eines Breies desselben Materials, welchem fein gepulverte Glykose beigesetzt wird. In manchen Fällen kann es von Vorteil sein, die Teile der Bekleidung, welche mit dem Elektrolyten nicht in Berührung kommen, mit einer Metallschicht zu bedecken, z. B. mit einer Schicht aus demselben Metall, welches im Ofen dargestellt werden soll, oder mit einem Überzug von Kupfer, welches durch Elektrolyse auf der Bekleidung niedergeschlagen oder mittels Pulverisierungsapparaten aufgetragen wird. Jedoch ist im besonderen Fall der Darstellung von Aluminium die Anwendung einer derartigen Deckschicht nicht erforderlich. Die auf diese Weise gebaute Wanne bildet eine Masse vorzüglicher Leitungsfähigkeit, die mit dem negativen Pol der elektrischen Stromquelle in Verbindung gebracht, wird. - Die Wanne und ihre Auskleidung werden gegen den Boden durch isolierende Unterlagen oder Füße 4 elektrisch isoliert.

Die zur Erhitzung des Elektrolyten bestimmte Einrichtung besteht aus einem oder zwei oder einer größeren Anzahl metallener Rohre 5, z. B. aus Stahl oder Nickel, welche in der Längsrichtung der Wanne in entsprechenden Vertiefungen 6 der leitenden Bodenauskleidung liegen. Diese Gasheizrohre sind elektrisch mit dem Wannenkörper verbunden, d. h. mit der Kathode, so daß eine Potentialdifferenz zwischen den Rohren und der inneren Auskleidung der Wanne nicht vorhanden ist und die Rohre keinerlei Zersetzung erfahren. Zu diesem Zwecke liegen die Rohre in einer geschmolzenen Aluminiummasse 7 untergetaucht, welche die obenerwähnten Vertiefungen 6 der Auskleidung ausfüllt. Diese Aluminiummasse wird beispielsweise bei der ersten Operation im Apparate erhalten und besteht aus dem Teile des geschmolzenen Metalls, welcher unterhalb der öffnung 8 des Ausgusses 9, welcher zum Ablassen des Metalls dient, sich befindet. Dieser Ausguß wird durch einen Kohlestopfen 35 verschlossen.

Die Rohre 5 werden mit granuliertem und porösem, zerkleinertem, feuerfestem Material· gefüllt, wie dies auch sonst bei Gasradiatoren mit flammenloser Verbrennung zu geschehen pflegt. Das Eintrittsende jedes der Rohre 5 wird gleichzeitig in die Gaszufuhrleitung und an die Leitung für die Druckluft angeschlossen, wobei aber beide Leitungen unter sich elektrisch isoliert sein müssen.

Die Heizrohre bestehen zweckmäßig aus 9» geraden gestreckten Rohren; sie können aber selbstverständlich auch jede andere geeignete Form annehmen. In gleicher Weise können sie statt aus 'Metall, wie angegeben, aus einem beliebigen anderen die Wärme gut leitenden Material, z. B. aus Graphit, Tonerde oder Silicium, hergestellt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Wanne zur elektrolytischen Gewinnung von Erdmetallen, in der die Schmelzung des Elektrolyten und seine Aufrechterhaltung im geschmolzenen Zustande während der ganzen Dauer der Elektrolyse durch Gasheizröhren vermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre in Vertiefungen des Wannenbodens angeordnet sind, wobei der Raum zwischen den Rohren und den Wänden der Vertiefungen m> mit bei der Elektrolyse erzeugtem Erdmetall ausgefüllt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.