DE660593C - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Verunreinigungen von hoeherem spezifischem Gewicht aus durch Elektrolyse aus einem geschmolzenen Salz abgeschiedenem Leichtmetall - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Verunreinigungen von hoeherem spezifischem Gewicht aus durch Elektrolyse aus einem geschmolzenen Salz abgeschiedenem LeichtmetallInfo
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- DE660593C DE660593C DEP71900D DEP0071900D DE660593C DE 660593 C DE660593 C DE 660593C DE P71900 D DEP71900 D DE P71900D DE P0071900 D DEP0071900 D DE P0071900D DE 660593 C DE660593 C DE 660593C
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- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Befreiung von
Metallen von spezifisch schwereren Verunreinigungen, insbesondere bei der Gewinnung
von Leichtmetallen, wie Natrium oder eines sonstigen Alkalimetall, durch Elektrolyse
schmelzflüssiger Salze oder Salzgemische.
Da hierbei zwecks Erniedrigung des Schmelzpunktes des Elektrolyten im allgemeinen
Gemische eines Salzes oder von Salzen des abzuscheidenden Metalls mit einem Salz oder Salzen eines anderen Metalles oder
anderer Metalle verwendet werden, so werden an der Kathode zugleich mit dem zu gewinnenden
Metall vielfach mehr oder weniger erhebliche Mengen des Metalls oder der Metalle
der zugesetzten Salze abgeschieden, die bei der hohen Elektrolysentemperatur in dem zu
gewinnenden Metall in Lösung gehen. So sind z. B. in dem elektrolytisch aus einem
schmelzflüssigen Gemisch von Chlornatrium mit Chlorcalcium abgeschiedenen Natrium bei
der Temperatur des Elektrolyten im allgemeinen etwa 3 °/o °der mehr Calcium gelöst.
Eine weitere Verunreinigung des bei der Elektrolyse gewonnenen Metalls erfolgt dadurch,
daß die während der Elektrolyse von der Kathode in der Salzschmelze aufsteigenden
Metalltröpfchen an ihrer Oberfläche etwas von dem geschmolzenen Salz nach oben mitreißen.
Man kann das von dem abgeschiedenen Natrium an der Kathode aufgenommene Calcium
zwar durch Abkühlen des flüssigen Metalles auf eine verhältnismäßig wenig oberhalb
des Schmelzpunktes des Natriums liegende Temperatur, z. B. auf etwa ioo° C,
zum größten Teil zur Ausscheidung bringen und zusammen mit den mechanisch mitgerissenen
Anteilen der Salzschmelze durch FiI-•tration
von dem flüssig verbliebenen Natrium trennen. Dieses Verfahren bietet aber den Nachteil, daß der Filterrückstand große
Mengen von metallischem Natrium zurückhält, die daraus nicht zurückgewonnen werden
können. Zudem bildet der so erhaltene, metallische sowie Salzbestandteile und sauerstoffhaltige
Verbindungen enthaltende Filterschlamm schon wegen seiner Feuchtigkeitsempfindlichkeit
und Feuergefährlichkeit ein nur äußerst unangenehm zu handhabendes unerwünschtes Nebenerzeugnis. Ein weiterer
Nachteil des Gehaltes des elektrolytisch abgeschiedenen Metalles an sich oberhalb des Erstarrungspunktes
desselben ausscheidendem Fremdmetall sowie anderen mechanisch mit-
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geführten Verunreinigungen besteht darin, daß durch die Ausscheidung dieser Verunreinigungen
die zur Fortleitung des flüssigen Metalles verwendeten Rohre o. dgl. häufig
verstopft werden. ''
Nach der Erfindung erfolgt die Befreiung'1
von elektrolytisch aus Salzschmelzen abgev schiedenen Leichtmetallen, sowohl von metallischen,
bei der Elektrolysentemperatur in ίο dem flüssigen Metall gelösten, als auch von
nur mechanisch mitgeführten Verunreinigungen dadurch, daß man das an der Kathode
abgeschiedene flüssige Metall aus einem oberhalb der Kathode angeordneten, etwa in Form
einer mit der öffnung nach unten gerichteten Rinne ausgebildeten Sammelraum oder mehreren
Sammelräumen durch eine oder mehrere Steigleitungen mit derart begrenzter Geschwindigkeit
nach oben strömen läßt, daßsowohl die von dem Metall mechanisch mitgeführten,
als auch die aus dem Metall auf seinem Wege ausgeschiedenen Verunreinigungen unter der Wirkung der Schwerkraft in
dem Metall entgegen seiner Strömungsrichtung niedersinken können, so daß dieses am
oberen Ende des Rohres z. B. vermittels eines Überlaufes in praktisch reiner Form entnommen
werden kann. Um hierbei die Ausscheidung von in dem flüssigen Metall zunächst
gelösten Fremdmetallen, wie z. B. von Calcium aus flüssigem Rohnatrium, auf dem Wege
des aufsteigenden Metalles zu ermöglichen, wird dieses erfindungsgemäß auf seinem Wege
einer Kühlwirkung an geeigneter Stelle und in geeignetem Betrage unterzogen, z. B. dadurch,
daß das von dem flüssigen Metall von unten nach oben durchströmte Rohr an geeigneter
Stelle oder auch an mehreren Stellen mit Kühlvorrichtungen wie mit durch die umgebende oder aufgeblasene Luft gekühlten
Rippen oder einem von Kühlgas oder einer gegebenenfalls warmen Kühlflüssigkeit durchströmten
Kühlmantel versehen ist.
Je nach den im Einzelfalle vorliegenden sonstigen Arbeitsbedingungen sowie der Art
des zu reinigenden Metalles, der Art und Menge der auszuscheidenden Verunreinigungen,
der Elektrolysentemperatur usw. kann die Kühlung durch geeignete Kühlvorrichtungen
sowohl außerhalb der elektrolytischen Zelle als auch innerhalb derselben,
gegebenenfalls auch unterhalb des Spiegels des schmelzflüssigen Elektrolyten, oder auch
gleichzeitig an verschiedenen Stellen, gegebenenfalls in Stufen, z. B. zwecks Abscheidung
mehrerer in dem flüssigen Rohmetall gelöster Metalle erfolgen.
Auch kann die Anordnung so getroffen werden, daß durch stetige oder unstetige Vergrößerung
des Querschnitts der von dem flüssigen Metall von unten nach oben durchströmten Steigleitung die lineare Strömungsgeschwindigkeit
in derselben Richtung zunehmend verringert wird.
Um zu vermeiden, daß die Abscheidung /der in dem flüssigen Rohmetall gelösten Me-'tä\Je,
wie z.B. von Calcium aus flüssigem , .Natrium, unter der Einwirkung der vorerwähnten
Kühlvorrichtungen an der Wand der von dem Metall durchströmten Steigleitung
erfolgt, wodurch Verstopfungen eintreten können, empfiehlt sich die Anwendung von z. B. umlaufenden, zur Entfernung
solcher Ansätze von der Rohrwand geeigneten Teilen.
Beim Arbeiten nach der Erfindung gelingt es z. B., den Gehalt von elektrolytisch aus
einem Gemisch von Chlornatrium und Chlorcalcium abgeschiedenem Natrium an Calcium
von etwa 3 0/0 oder mehr bis auf ο, 15 0/0
oder weniger im flüssigen Metall zu verringern.
Eine noch weitergehende Reinigung läßt sich gegebenenfalls dadurch erzielen, daß
man das in der beschriebenen Weise vorgereinigte Metall bei einer nur wenig über
seinen Schmelzpunkt liegenden Temperatur, z. B. flüssiges Natrium bei etwa 1000C, noch
einer an sich bekannten Filtration unterzieht, wobei die Menge des anfallenden Filterrück-Standes
sehr viel geringer ist als die Menge des durch unmittelbare Filtration des Rohmetalles
in bekannter Weise erhaltenen Filterschlammes.
In Ausübung der Erfindung kann man die Aufwärtsbewegung des zu reinigenden Metalles
in einem Steigrohr o. dgl. z. B. derart erzielen, daß man aus irgendeinem das flüssige Metall enthaltenden, mit dem vorerwähnten
Rohr verbundenen Sammelraum das Metall in das Rohr unter solchem Überdruck
einführt, daß es darin fortlaufend bis zu seinem Austritt z. B. aus einem am oberen
Ende des Rohres angebrachten Überlauf nach oben strömt.
Mit besonderem Vorteil findet dieses Verfahren Anwendung bei der elektrolytischen
Abscheidung von Leichtmetallen, wie von Natrium, aus einem geschmolzenen Gemisch
von Chlornatrium und Chlorcalcium in einer Downs-Zelle.
In der Zeichnung ist eine solche mit einer Vorrichtung nach der Erfindung ausgestattete
Zelle in Abb. 1 in einem zum Teil schematischen
Vertikalschnitt dargestellt, während Abb. 2 in vergrößertem Maßstab einen
Schnitt durch die zur Reinigung des abgeschiedenen Rohmetalles dienende Vorrichtung
nach der Erfindung zeigt.
Es bedeutet darin 1 den zylindrischen, aus
Metall bestehenden, mit feuerfesten Steinend ausgemauerten Metallmantel der durch den
Deckel 15 abgedeckten Zelle. 3 ist eine durch den Boden der Zelle konaxial mit dieser hindurchgeführte
zylindrische Anode aus Graiphit, die von einer mit den Stromzuleitungen 5
versehenen ringförmigen Kathode 4 aus Stahl gleichmittig umgeben ist. Oberhalb der Kathode
ist ein Sammelraum 7 in Form einer ringförmigen Rinne mit nach unten gekehrter Öffnung für das von der Kathode aufsteigende
Natrium angebracht, an der ein zylindrisches durchlochtes Metalldiaphragma 6 zwischen Anode und Kathode, gleichmittig zu
beiden, aufgehängt ist. Oberhalb der Anode ist zum Auffangen des an dieser entweichenden
Chlors eine ebenfalls an der Sammelrinne 7 befestigte Haube 10 mit Abzugsrohr
11 vorgesehen. Die zur Befestigung der Sammelrinne
7 sowie zur weiteren Befestigung der Sammelhaube 10 dienenden Teile sind in
der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellt. 8, 9 ist ein mit seiner unteren
öffnung in die Sammelrinne 7 einmündendes Rohr, durch welches das in 7 angesammelte
Natrium nach oben bis zu einem in ein Sammelgefäß 12 mit Ablaßhahn 13 einmündenden
Überlauf geführt wird. Die Aufwärtsbewegung des flüssigen Metalls erfolgt in bekannter
Weise hierbei unter der Wirkung seines geringeren spezifischen Gewichtes gegenüber
dein höheren spezifischen Gewicht der Salzschmelze, wobei die Höhe des Überlaufs
über dem Spiegel der Salzschmelze diesem Verhältnis der spezifischen Gewichte anzupassen
ist.
In seinem oberen Teil 9 unterhalb des Überlaufs und in gleicher Höhe mit diesem
ist das Steigrohr 8, 9 mit aus der Abb. 2 in vergrößertem Maßstab ersichtlichen, z. B. angeschweißten
Kühlrippen 14 versehen, die natürlich, statt waagerecht, auch lotrecht oder
in beliebiger anderer Richtung angeordnet sein können. An Stelle dieser Kühlrippen,
deren Wirkung z. B. auch durch Aufblasen von kalter Luft gesteigert werden kann, kann
auch ein von einem geeigneten gasförmigen oder flüssigen Kühlmittel durchströmter
Kühlmantel oder eine sonstige geeignete Kühlvorichtung vorgesehen sein.
In der in Abb. 2 in einem Vertikalschnitt dargestellten Ausführungsform ist das Steigrohr
8, 9 zwecks Verhinderung des Ansetzens ausgeschiedener Verunreinigungen, wie z. B.
von metallischem Calcium, aus dem elektrolytisch abgeschiedenen Rohmetall mit einer
durch den Rohr deckel 16 hindurchgeführten Rührvorrichtung, bestehend aus einer Welle
17 und einer Anzahl von auf diese an verschiedenen Stellen aufgesetzten Rührscheiben
18, versehen. Zweckmäßig erhält dieser Rührer nur eine geringe Umlaufzahl, um die Abwärtsbewegung
der ausgeschiedenen Verunreinigungen in dem aufsteigenden flüssigen Metall nicht zu stören.
Durch geeignete Bemessung des Durchmessers des Steigrohres 8,9 im Verhältnis
zur Menge des in der Zeiteinheit an der Kathode abgeschiedenen und durch das Rohr
■ aufsteigenden flüssigen Metalles kann erfindungsgemäß die Schnelligkeit des Aufsteigens
des Metalles so begrenzt werden, daß die auf seinem Wege abgeschiedenen metallischen
und nichtmetallischen Verunreinigungen entgegen seiner Strömungsrichtung nach unten
sinken und so in die Sammelrinne 7 und von hier aus in den Elektrolyten zurückgelangen
können, wo sich das darin enthaltene Calcium mit Chlornatrium nach der Gleichung
Ca + 2 Na Cl-»-2 Na + CaCl2
umsetzt. Die auf den oberen Teil 9 des Steigrohres ausgeübte Kühlwirkung ist hierbei
derart zu regeln, daß das durchströmende Metall gerade so weit abgekühlt wird, wie nötig1
ist, um die Ausscheidung des Fremdmetalles in dem gewünschten Umfang zu erzielen.
Bei der Gewinnung von Natrium aus einem schmelzflüssigen Gemisch von Chlornatrium
und Chlorcalcium mit einer Temperatur von etwa 600 ° hat sich z.B. eine Kühlung des
oberen Teils des Steigrohres auf Temperatüren zwischen etwa 100 und 2500C, vorzugsweise
solche von nicht mehr als 200 ° C, im allgemeinen als vorteilhaft erwiesen.
Bei Anwendung der in Abb. 2 beispielsweise beschriebenen Rührvorrichtung kann
man diese mit entsprechend geringer Geschwindigkeit sowohl fortlaufend umlaufen lassen als auch nur zeitweise, z. B. in
Zeitabständen von */2 Stunde, in Gang setzen, wobei man sich von Fall zu Fall nach
den jeweils vorliegenden sonstigen Arbeitsbedingungen zu richten haben wird. An Stelle
des nur beispielsweise in der Zeichnung dargestellten umlaufenden Rührers können natürlich
auch andere in horizontaler oder vertikaier Richtung oder in beiden Richtungen
wirkende Teile für die Verhinderung fester Abscheidungen an der Innenwand des Steigrohres
verwendet werden.
Ebenso können natürlich bei Zellen der no beschriebenen oder bei elektrolytischen oder
anderen Anordnungen beliebiger anderer Art an Stelle nur eines an den Sammelraum für
das zu reinigende flüssige Metall angeschlossenen Steigrohres (8, 9 der Abb. 1) zwei oder
mehrere solcheRohre von bei gleicher Gesamtleistung entsprechend verminderten Einzelquerschnitten
Verwendung finden.
In einer Downs-Zelle der in Abb. 1 der
Zeichnung dargestellten Art wurde ein ge-
schmolzenes Gemisch von Chlornatrium und Chlorcalcium elektrolysiert, wobei zwecks
Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit des flüssig abgeschiedenen Natriums in dem
Steigrohr 8, 9 im Sinne der Erfindung der lichte Querschnitt dieses Steigrohrs auf etwa
das Fünffache des bei derartigen Zellen üblichen Querschnittes vergrößert war. In seinem
oberen Teil wurde das Steigrohr vermittels angeschweißter Rippen gekühlt. Während
des Betriebes der Zelle wurden für die Dauer gewisser Zeitabschnitte versuchsweise
verschiedene Anordnungen der Kühlflächen oder Strahlungsflächen des oberen Teils des
Steigrohres zur Anwendung gebracht, wobei im oberen Teil des Steigrohres verschiedene
Temperaturen erzielt wurden. DieTemperatur des abgeführten Metalles wurde in einer nahe
dem Überlauf in die Vorlage 12 gelegenen Stelle gemessen. Von Zeit zu Zeit wurde der
Gehalt; des in die Vorlage übertretenden Natriums an Calcium analytisch vermittelt und
hieraus die folgenden Durchschnittswerte berechnet.
Temperatur des flüssigen Metalls |
Ca in c |
2IO°C | O,2I |
1700 C | O,2O |
i6o° C | 0,20 |
1350C | 0,15 |
Beim Arbeiten nach der Erfindung erzielt man gegenüber der bisherigen Reinigung der
z.B. durch Schmelzflußelektrolyse abgeschiedenen Metalle eine ganze Reihe von Vorteilen.
Zunächst den Vorteil, daß die Reinigung innerhalb der elektrolytischen Zelle selbst erfolgen
kann, ohne daß man genötigt ist, das Metall nach der Entfernung aus dieser in
einer weiteren Vorrichtung noch einer Nachbehandlung, gegebenenfalls unter erneuter
Verflüssigung und unter Wärmeaufwand, sowie unter unvermeidlichen Metallverlusten zu
unterziehen. Insbesondere werden hierbei auch die Metallverluste und sonstigen Nachteile
vermieden, die damit verbunden waren, daß bei der Reinigung des Rohmetalles durch Filtration
erhebliche Anteile des zu gewinnenden Metalls in dem schlammförmigen Filterrückstand
in einer Form zurückblieben, aus der das Metall als solches nicht wieder gewonnen
werden könnte. Falls man aber dennoch zwecks Erzielung eines ganz besonders
hohen Reinheitsgrades das erfindungsgemäß gereinigte Metall anschließend noch einer
Nachbehandlung durch eine Filtration bekannter Art unterziehen will, so ist dieMenge
des hierbei verbleibenden Filterrückstandes und demgemäß die Menge des in diesem
Filterrückstand zurückgehaltenen Metalles so gering, daß die hierdurch bewirkten Verluste
eine Rolle nicht mehr spielen können. Durch die weit geringere Menge der bei einer solchen
Nachbehandlung verbleibenden Rückstände wird dieLeistungsfähigkeit einer vorhandenen
Filtereinrichtung natürlich in entsprechendem Maße gesteigert und der Filtervorgang an
und für sich im gleichen Maße vereinfacht und verkürzt.
Bei Durchführung des Reinigungsverfahrens nach der Erfindung in Verbindung mit
der elektrolytischen Herstellung des zu reinigenden Metalls, wie z. B. Natrium, wird
ferner der wichtige Vorteil erzielt, daß infolge der bei dieser Arbeitsweise erzielten Zurückführung
der Verunreinigungen des zuerst abgeschiedenen Metalles in den Elektrolyten nicht nur das abgeschiedene Fremdmetall,
wie z. B. Calcium bei der Herstellung von Natrium, zur Erzeugung des gewünschten
Metalles durch Umsetzung mit dem Elektrolyten nach der oben gegebenen Gleichung
nutzbar gemacht wird, sondern daß gleichzeitig auch die Aufrechterhaltung der für die
Durchführung der Elektrolyse notwendigen gleichmäßigen Zusammensetzung des Elektrolyten
wesentlich erleichtert und verbilligt wird. Da es z. B. bei der Herstellung von Natrium durch Elektrolyse aus einer Mischung
von Chlornatrium und Chlorcalcium zur Erhaltung einer gleichmäßigen Schmelztemperatur
des Elektrolyten notwendig ist, den " Gehalt desselben an Chlorcalcium innerhalb
entsprechender Grenzen stetig zu halten, so ist man- in der Praxis genötigt, dem Bade in
gewissen Zeitabständen frisches Chlorcalcium zuzusetzen, um die während der Elektrolyse
entstehenden Verluste zu ersetzen. Da dieses Chlorcalcium aber nach Möglichkeit in wasserfreiem
Zustand zugesetzt werden muß, so erfordert dies kostspielige Entwässerungsvorgänge.
Beim Arbeiten nach der Erfindung werden nun die bisherigen durch Zugabe von
frischem Gut auszugleichenden Verluste an
Chlorcalcium dadurch ganz außerordentlich verringert, daß aus dem aus dem Elektrolyten
abgeführten flüssigen Natrium das darin zunächst enthaltene Calcium im Steigrohr
abgeschieden und in den Elektrolyten zurückgeführt wird, wo es durch Umsetzung mit
hlornatrium gemäß der oben wiedergegebenen Gleichung wieder in Calciumchlorid übergeführt
wird, während die gleichwertige Menge von metallischem Natrium in Freiheit ;esetzt wird, und wobei gleichzeitig auch eine
dieser Menge von Natrium gleichwertige Menge von elektrischem Strom erspart wird.
Der Rückführung des in bekannter Weise durch Filtration abgeschiedenen Calciums in
den Elektrolyten steht dagegen entgegen, daß es sich nicht vermeiden läßt, daß dieser Filterchlatnm
an der Luft Feuchtigkeit anzieht.
Ebenso wird beim Arbeiten nach der Erfindung ohne weiteres auch der von dem im
Steigrohr aufsteigenden rohen Natrium mitgeführte Elektrolyt der Zelle ohne zwischengängige
Beeinflussung durch Feuchtigkeit oder Luftsauerstoff wieder zugeführt. Hierdurch
hat sich der Verlust an Salz in dem aus der Zelle abgeführten Metall auf etwa 1Z10 des niedrigsten nach bekannten Methoden
ίο bisher in Betracht kommenden Betrages erniedrigen lassen.
Es ist bekannt, bei der elektrolytischen Abscheidung von Alkalimetall aus Salzschmelzen
in Zellen, die oberhalb der Kathode mit einem z. B. ringförmigen Sammelraum für das an der Kathode abgeschiedene
Metall versehen sind, dieses Metall aus dem Sammelraum durch ein an diesen angeschlossenes,
am oberen Ende mit .einem Überlauf versehenes Steigrohr laufend zu
entfernen.
Es ist auch bekannt, bei einer Zelle für die Gewinnung von Magnesium durch Schmelzflußelektrolyse
eine Abtrennung von aus der Salzschmelze mitgerissenen nichtmetallischen Bestandteilen von dem an der Kathode abgeschiedenen
flüssigen Magnesium dadurch zu erzielen, daß man das letztere in einem oberhalb der Kathode vorgesehenen Sammelraum
im Ruhezustand eine Zeitlang absitzen läßt, ehe man es aus der Zelle entfernt.
Es war hiernach aber nicht vorauszusehen, daß es möglich sein werde, aus dem Strom
eines flüssigen Leichtmetalls im Zustande fortlaufend aufsteigender Bewegung durch
passende Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit ebenfalls die Abtrennung von in dem
Metall suspendierten oder sich ausscheidenden Bestandteilen von dem aufwärts strömenden
Metall und deren Zurückführung in den Elektrolyten zu ermöglichen.
Es ist auch bekannt, in einer mit einem Überlaufrohr für das in einem oberhalb der
Kathode vorgesehenen Sammelraum abgeschiedene flüssige Metall versehenen Zelle einen Bohrer so anzubringen, daß er bei etwa
eingetretener Verstopfung der Mündung des Uberlaufrohres in diese eingeführt werden
kann, um die erhärtete Masse durch Ausbohren zu beseitigen. Zweck der erfindungsgemäß
zu verwendenden, in dem von dem flüssigen Metall durchströmten Steigrohr bewegten
Rührvorrichtungen, etwa gemäß Abb. 2 der Zeichnung, ist dagegen nicht die nachträgliche
Beseitigung bereits eingetretener Verstopfungen, sondern vielmehr die Verhütung solcher durch Verhinderung des Ansetzens
von festen Teilen an der Wandung des Steigrohres, während des Hindurchströmens
des Metalls z. B. durch die in dem letzteren umlaufenden Rührflügel 18.
Claims (7)
- Patentansprüche: i. Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen von höherem spezifischem Gewicht aus durch Elektrolyse aus einem geschmolzenen Salz, z.B. einem Halogenid, oder einem Salzgemisch abgeschiedenem Leichtmetall, z. B. von Calcium und gegebenenfalls auch von Schlackenbestandteilen, aus Natrium, wobei das an der Kathode abgeschiedene flüssige Metall aus einem oberhalb der Kathode angeordneten, etwa in Form einer mit der öffnung nach unten gerichteten ringförmigen Rinne ausgebildeten Sammelraum oder mehreren Sammelräumen durch eine oder mehrere Steigleitungen aus der Zelle abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Metalls in der Steigleitung oder den Steigleitungen, vorteilhaft unter gleichzeitiger Einwirkung eines Kühlmittels auf das Metall, derart herabgesetzt wird, daß die in dem flüssigen Metall von vornherein suspendierten oder daraus vorzugsweise in fester Form abgeschiedenen Verunreinigungen in dem aufsteigenden Metall entgegen seiner Strömungsrichtung nach unten sinken.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Calcium enthaltendes flüssiges Natrium auf seinem Strömungswege auf eine Temperatur zwischen etwa 100 und 2500 C, vorteilhaft auf eine solche von nicht mehr als 2000 C, abgekühlt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung des aufsteigenden flüssigen Metalles ganz oder teilweise außerhalb der elektrolytischen Zelle, z. B. in der Nähe des Metallüberlaufs, erfolgt.
- 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine mit dem Sammelraum für das kathodisch abgeschiedene flüssige Metall verbundene Steigleitung, deren Querschnitt im Verhältnis zur Menge des in der Zeiteinheit durchfließenden Metalles derart bemessen ist, daß die Geschwindigkeit des aufsteigenden Metalles nur so groß ist, daß die spezifisch schwereren, von dem Metall mechanisch mitgeführten oder aus demselben während des Aufsteigens abgeschiedenen Verunreinigungen nach unten sinken können.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem flüssigen Metall durchströmte Steigleitung vor ihrem z.B. in einen Überlauf ausmündenden oberen Ende mit einer Kühl- iao vorrichtung, z. B. Kühlrippen oder einem Kühlmantel, versehen ist.
- 6. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der von dem flüssigen Metall durchströmten Steigleitung nach oben zunimmt.
- 7. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem flüssigen Metall durchströmte Steigleitung (8) mit einer zur Verhütung des Ansetzens fester Abschei-dungen an ihrer Innenwand geeigneten, vorteilhaft langsam umlaufenden Rührvorrichtung (17) mit Flügeln (18) oder einer im ähnlichen Sinne wirkenden Einrichtung versehen ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
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Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
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DE (1) | DE660593C (de) |
GB (1) | GB463663A (de) |
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US3523885A (en) * | 1967-05-10 | 1970-08-11 | Du Pont | Tickler assembly for riser pipe of fused salt electrolysis cell for the production of sodium |
US3497447A (en) * | 1967-07-21 | 1970-02-24 | Du Pont | Tickler assembly for riser pipe of fused salt electrolysis cell for the production of sodium |
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1934
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-
1935
- 1935-10-04 GB GB27493/35A patent/GB463663A/en not_active Expired
- 1935-10-04 DE DEP71900D patent/DE660593C/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB463663A (en) | 1937-04-05 |
US2068681A (en) | 1937-01-26 |
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