DE8405744U1 - Beschichtete Ventilmetallanode zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen oder Metalloxiden - Google Patents

Description

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Gsaradty GmbH & Co« Metallelektreden KG, D-8505 Röthenbaeh

Besehiahtete Ventilmetailanode zug elektgQJtYfeAsehen von Metallen oder Metallexidtea

Die Erfindung &eHfi££fe eine Elektrode, insbesondere Anöde aus foegßhiehteteffi Ventilfflefeall zur elektrolytisehen Gewinnung von Metallen oder Metallexiden, bestehend aus
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einem horizontal angeordneten Sferömzuieiter, der dureh eine Sehiene aus Kupfer gebildet ist bzw» eine derartige Schiene umfaßt,

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metal1 und einem darin angeordneten Kern aus elektrisch gut leitendes Metall/ der mit dem

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Mantel in elektrisch leitender Verbindung steht und in den vorzugsweise eine Kontatetstrufctur eingebettet ist, die aus Ventilmetall besteht und über eine Mehrzahl von Schweißstellen mit der S Innenfläche des Mantels verbunden ist, aufgebaut ist« und

einem Aktivteil, das mit dem Mantel des Stromverteilers mechanisch sowie elektrisch leitend verbunden ist.

Beschichtete Metallanoden dieser Art sollen auf dem Gebiet der elektrolytischen Gewinnung von Metallen, insbesondere Niehteisen-Metailen, aus das zu ge- winn

IS ende Metall enthaltende Säurelösungen die ursprünglich hierfür eingesetzten Anoden aus Blei oder Bleilegierungen oder aus Graphit ersetzen. Die arbeitende Fläche bzw. der Aktivteil dieser beschichteten Metallanoden besteht aus einem tragenden Kern aus einem Ventilmetall, wie z.B. Titan, Zirkonium, Wiob oder Tantal, auf den eine Beschichtung aus einem anodisch wirksamen Material, z.B. aus Metallen der Platingruppe oder der Platinmetalloxide, aufgebracht ist·

Oer wesentliche Vorteil der Metailanoden besteht in der Einsparung elektrischer Energie gegenüber den

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gieersparnis resultiert aus der bei beschichteten Metallanodett erzielbaren größeren Oberfläche/ der hellen Aktivität der Beschichtung und der Formstabili^ tat* Sie ermöglicht eine beträchtliche Erniedrigung

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der Anodensgannung. Die besehiehteten Metallaneden erbringen eine weitere Betriebseinspaüruflg dadurch, daß die Reinigung und Neutralisation des Elektrolyten erleichtert wird, da die Beschichtung der Anoden S durch Cl", NO, *" oder freies H-SO₄ nicht

zerstört wird. Eine zusätzliche Kostenersparnis ergibt sich dadurch, daß bei der Verwendung von beschichteten Metallanoden der Elektrolyt nicht mit teuren Zusätzen/ z.B. Kobaltverbindungen oder

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« 10 Strontiumcarbonat, versetzt werden muß, wie dies bei der Verwendung von Bleianoden erforderlieh ist. Ferner entfällt die bei Bleianoden nicht zu verhindernde Verschmutzung dee Elektrolyten und des gewon-

^{ nenen Metalls durch Blei. Schließlieh erlauben die

IS beschichteten Metallanoden eine Erhöhung der Strom»

dichte und damit der Produktivität.

Bei der Auslegung dieser beschichteten Metallanoden hat man nun sehr unterschiedliche Wege beschritten. 20

Bei einer bekannten Metallanode der zur Rede stehenden Art (DE-OS 24 04 167) wird das wesentliche Auslegungskriterium darin gesehen, daß die der

, Kathode gegenüberstehende Anodenfläche 1,5 bis 20 mal

' 25 kleiner ist als die Kathodenoberfläche und die Anöde dementSprechend bei einer Stromdichte betrieben wird, die 1,5 bis 20 mal größer ist als die Kathodenstrom-SiSfo%@> ®Uä?eh »diese Maßnahmen s©ll aagreBäieh atttf wirtschaftliche Weise eine relativ reine Metallab* scheidung der gewünschten kristallinen Struktur und Reinheit auf den Kathoden erhalten werden. Die WirtseHaftlichkeit soll offensichtlich darin

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bestehen, daß aufgrund der gegenüber der Kathode i

reduzierten Fläche der Anode der Werkstoffverbrauch |

für die Erzeugung der Anode erniedrigt und damit teurer Ventilraetall-Werkstoff eingespart wird. Die J

Kostenreduzierung bei der Herstellung dieser Anode ,'

wird allerdings durch nicht unerhebliche Nachteile erkauft. Einer der Nachteile besteht darin, daß der ·

anodische Anteil der Zellenspannung hoch ist, weil die Anode mit einer hohen Stromdichte arbeitet. Dies bedingt als wesentlichen Nachteil einen hohen

Energiebedarf für die mit derartigen Anoden ausge- I

statteten Zellen. Die große Stromdichte und der I

verkleinerte Leiterquerschnitt der bekannten Anode \

aufgrund der verkleinerten wirksamen Fläche und damit ί des kleinen Materialvolumens bedingen einen großen inneren Ohm'sehen Spannungsabfall mit der Folge einer ' weiteren Erhöhung der notwendigen elektrischen 1

Energie. Um den Nachteil des großen inneren Ohm¹sehen 1 Spannungsabfalls zu beheben, bestehen die in einer Ebene parallel zueinander angeordneten Profilstäbe, welche die wirksame Fläche bilden, aus einem Mantel aus Titan, der mit einem Kern aus Kupfer versehen ist. Einen vergleichbaren Aufbau weisen auch die Stromzuleitungs- und -verteilungsschienen auf. Diese sind kompliziert geführt, um die Stromwege in der kleinen wirksamen Fläche der Anode weitgehend zu verkürzen. Der komplizierte Aufbau der die wirksame Fläche bildenden Profilstäbe sowie die erforderlich langen Stromzuleitungs- und -verteilungsschienen verteuern die bekannte Konstruktion erheblich.

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Bei einer weiteren bekannten beschichteten Metallanode (DE-OS 30 05 795) ist man zur Vermeidung der prinzipiellen Nachteile der vorstehend geschilderten "beschichteten Metallanode einen völlig anderen Weg gegangen, der darin besteht, daß die wirksame Fläche dieser Anode dadurch sehr groß ausgebildet ist, daß die in einer Ebene im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordneten Stäbe, welche die wirksame Fläche bilden, der Beziehung 6 - F_A :F ρ - 2 genügen, wobei F_A die Gesamtoberfläche der Stäbe und F_p die von der. Gesamtanordnung der Stäbe eingenommene Fläche bedeutet« Diese vorzugsweise aus Reintitan hergestellte Anodenkonstruktion weist außer der Haupt-Stromzuleitungsschiene aus Kupfer keine weiteren Stromzuleiter und -verteiler auf. Der Stromtransport in vertikaler Richtung wird mithin allein durch die Stäbe aus Ventilmetall vorgenommen. Insgesamt hat sich diese Anode aufgrund der groß ausgebildeten wiksamen Fläche bei vielen elektrolyt!sehen Metallgewinnungsverfahren bestens bewährt.

Der den steigenden Kilowattstundenpreisen anzupassende, d.h. zu erniedrigende innere Ohm'sche Spannungsabfall der Titananoden erfordert inzwischen den Einsatz großer Leiterquerschnitte für die stromführenden Bauteile aus diesem kostspieligen Metall. Bei Ausbildung der' aktiven Fläche aus in einer Ebene parallel zueinander angeordneten Titanstäben müssen diese mit entsprechend großem Querschnitt ausgelegt werden, um mit dem bei den dicken, massiven Bleiano-

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den auftretenden inneren Chm'sehen Spannungsabfall Schritt halten zu können, was wiederum die technischen und kostenmäßigen Vorteile der Ventil-Metallanoden schmälert.

Bei den schon erwähnten Sti'omzuleitungs- und -verteilungsschienen, bestehend aus einem Kern aus Kupfer und einem diesen Kupferkern umgebenden Mantel aus "litan, wird angestrebt, einen "metallurgischen Verbund" zwischen dem Metall des Kerns und dem Metall des Mantels zu erreichen. Die Verringerung des inneren Spannungsabfalls, die durch die Ausbildung des Kerns aus einem Metall mit guter elektrischer Leitfähigkeit erreicht werden soll, wird aber nur dann tatsächlich erzielt, wenn der Stromübergang zum beschichteten Aktivteil durch einen großflächigen, einwandfreien metallurgischen Verbund zwischen dem Werkstoff des Mantels und dem Werkstoff des Kupfers gewährleistet ist. Diese Voraussetzung wird aber allenfalls bei einer sehr kostspieligen Herstellung einigermaßen erreicht. Trotzdem haben sich diese Stromzuleiter für Anoden bei der Chloralkalianalyse nach dem Diaphragma-Verfahren bewährt. Die Temperaturempfindlichkeit des metallurgischen Verbunds zwischen Kupfer und Titan setzt aber voraus, daß im Fall der Wiederbeschichtung dieser DIA-Anoden der titanummantelte Kupferstab von dem zu beschichteten Aktivteil abgetrennt wird.

Zu diesem Problemkreis wurde die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzte Elektrode entwickelt

(DE-OS 32 09 138). Danach wurde in erster Linie der Konstruktion der Stromzuleiter sowie der Stromverteiler Augenmerk gegeben. Die wesentliche Konstruktionsidee bei dieser Elektrode besteht darin, daß die Stromzuleiter bzw. die Stromverteiler aus einem aus Profilen zusammengesetzten Mantel aus Ventilmetall und einem darin angeordneten Kern aus elektrisch gut leitendem Metall aufgebciut sind, wobei der Kern mit dem Mantel in elektrisch leitender Verbindung steht und darüber hinaus in diesem Kern eine KontaktStruktur eingebettet ist, die aus Ventilmetall besteht und über eine Mehrzahl von Schweißstellen mit der Innenfläche des Mantels verbunden ist. Die Kontaktstruktur ist dabei ein räumliches Gebilde mit in mehreren Richtungen orientierten Oberflächen, das von dem Kernmetall aus mehreren Richtungen her umgeben ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Kontaktstruktur aus einem oder mehreren Streifen aus Streckmetall, Drahtnetz, Lochblech oder dergleichen.

2P Der jeweilige Streifen ist vorteilhafterweise zur Stromfließrichtung im Stromzuleiter bzw. Stromverteiler verlegt. Durch die angesprochene Maßnahme ergibt sich bei der bekannten Elektrode eine elektrisch gut leitende Verbindung zwischen dem Kernmetall und dem Mantolmetall mit der Folge eines geringen Spannungsabfalls auch bei hohen Stromstärken. Der erzielte innige Kontakt zwischen der Kontaktstruktur und dem Kernmetall bleibt für eine lange Betriebszeit auch bei großen Temperaturdifferenzen erhalten. Darübar hinaus verbessert die Kontaktstruktur die mechanische Festigkeit dos entsprechend ausgebildeten stromführenden Bauteils und damit der Elektrode insgesamt.

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Im Rähffl&n dieser Problemstellung ist SS Aufgabe der Erfindung, für diese Elektrode eine VerMndtingskon« struktion zwischen dem Stromleiter und dem Stromver-

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Diβ beschriebene Elektrode ist darüber hinaus kostengünstig und wirtschaftlich herstellbar« weil die bei den verbekannten Anordnungen gegebenen Schwierigkeiten der metallurgischen Verbindung des Kernmetalls mit dem Mantelmetall baw. das einbringen einer ''

geeigneten Zwischenschicht, s.S. aus einem bei I

Betriebstemperaturen flüssigen Werkstoff« entfallen. f Bei der Herstellung der bekannten Elektrode kann nämlich das Kernmetall im flüssigen Zustand einfach f

in den Innenraum des Mantels eingegossen werden. Aufgrund der entsprechenden Ausbildung der Kontakt- * struktur umströmt das Kernmetall innig die Kontakt- *. struktur und schrumpft auf diese mit Vorspannung auf. | Dadurch ergibt sieh der gewünschte gute Kontakt

IS zwischen dem Kernmetall und der Kontaktstruktur. Diese wiederum ist elektrisch gut leitend mit der Innenfläche des.Mantels verschweißt. Insgesamt ί

zeichnet sieh also die bekannte Elektrode aus durch ι einen mögliehst kleinen inneren Spannungsabfall im Langzeitbetrieb durch kostengünstige und wirtschaftliche Herstellungsmöglichkeit« durch eine hohe Betriebssicherheit sowie dadurch« daß sie relativ flach baut. ·■"'··>

2$ Me Erfindung beschäftigt sieh nun mit dem Problem« die Elektrode nach der DE-OS 32 09 138 konstruktiv weiter auszugestalten und damit für den praktischen g zu

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teiler bzw. den Stromverteilern, dig dem Aktivteil der Elektrode den ström zuführen, zu schaffen, die einen mögliehät geringen elektrisehen Spannungeabfall bedingt, kostengünstig herstellbar und darüber hinaus

S mechanisch robust ist, um den Betriebsgegebenheiten dieser Metallelektroden bei ihrem Einsatz bei der elektrolytischen Gewinnung von Metallen bzw. Metalloxiden gerecht zu werden. Die Elektroden müssen bekanntlich zum Reinigen oder Strippen aus der Zelle heraus und danach wieder in diese eingebracht werden, wobei bei diesen Arbeite- und Bewegungsabläufen erhebliehe mechanische Einwirkungen auf die Elektroden auftreten können.

IS Diese Aufgabe wird bei einer Elektrode der vorausgesetzten Art dadurch gelöst, daß in den Kern des Stromverteilers ein Stab aus elektrisch gut leitendem Material, vorzugsweise Kupfer, eingreift, der mit der Schiene des Stromzuleiters mechanisch und elektrisch leitend verbunden ist.

Sie erfindungsgemäße Elektrode zeichnet sieh durch einen äußerst einfachen Aufbau, insbesondere in bezug auf die Anschlußkonstruktiön «wischen dem Strömzuleiter und den Stromverteiler bzw. den Stromverteiler, aus ι An die Kupferschiene des Stroazuleiters ist nämlich je Stromverteiler ein Kupferstab angeeehlossea. Dieser Kupferstab ergibt aieht nur die elefttrisefte Vewbiaöung zwisehea StreagtaleiteE uöct Sent jeweiligen Sttöaverteiler, sondern stellt aueh die meehaniöehe Tragveirfcindtmg des Stromverteilers an dem Strofflzttleiter dar. Diese Verbiftäang gewährleistet

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zugleich einen äußerst guten StrömUtoergang aufgrund der Werksteifpaarung Kupfer/Kupfer. Dies gilt insbesondere dann, wenn sine metallurgische Verbindung zwischen der Kupferschiene und dem Stab erzeugt wird; 2.6< durch Argon-Are-Sehmelz-Schweißen, Drucksehweißen oder Explosionssehweißen. Es hat sich nämlich in vielen Versuchen gezeigt, daß durch eine rein mechanische Verbindung, wie z.B. durch ver·* schrauben, Anpressen oder dergleichen, sich nicht ein ausreichend guter Stromübergang zwischen den Baut» •ilen erreichen läßt. Darüber hinaus sind natürlich auch die mechanischen Verbindungsmittel ungünstig in den Kosten und meist auch nicht ausreichend mechanisch starr, da sie sich bei Krafteinwirkung durchaus lösen können.

Der Anschluß Kupferschiene-Kupferstab ermöglicht des weiteren eine beliebige Ausgestaltung der Stremzuleiter und Stromverteiler nach Form und Abmessungen bei gleicher Form und gleichen Abmessungen in bezug auf die Kupferschiene sowie auf den Kupferstab für den Stromzuleiter, da die anderen Bauteile einfach um diese Kerngruppe in beliebiger und den Anforderungen an die Elektrode entsprechender Weise herumgebaut

2$ werden können.

Sine besonders günstige Stromübertragung von dem Sfe^oaauleit&r äa£ den Jeweiliges s^r©jav«Eteiler ergibt sieh dadurch, daß nach einer Weiterbildung der erfindungsgeiftäßen Lösung der Stab den Kern des Stromverteilers im wesentlichen in dessen gesamter Länge durchsetzt» Durch diese Maßnahme wird auch eine

gleiehmäßige Stromverteilung an den Aktivteil der Elektrode erreicht.

Bine besonders günstige Stromübertragung zwischen den Stab des Stromverteilerβ und dem Kern desselben und damit in bezug auf den Aktivteil wird in einer weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht« daß der Stab eine oberflächenstruktur aufweist« so daß sich eine formschlüssige Veraahnung zwischen Stab und Kern ergibt. Diese Oberflächenstruktur kann durch Hüten« Bohrungen« VorSprüngen oder dergleichen gebildet sein.

Zur Vermeidung einer Korrosion der stromführenden IS Bauteile der erfindungsgemäßen Elektrode hat es sich des weiteren als zweckmäßig erwiesen, daß die Schiene des Stromzuleiters von einem Mantel umgeben ist und der Mantel des Stromverteiler an den Stromzuleiter-Mantel gas- und flüssigkeitsdicht angeschlossen ist.

Hierau bieten sieh mehrere prinzipielle Lösungsaöglichkeiten an. Die eine besteht darin« daß der Ströttzuleiter-Mafttel dutch Umgießen der Schiene mit korrosionsbeständigem Material, z.B. Blei, erzeugt ist. Me zweite Möglichkeit besteht darin, daß der Stromzuleiter-Mantel durch zusammengesetzte Profile Ventilmetall gebildet ist»

Ia dem Fäll, in dem der Stfoittzuleiter-Mantel durch zusammengesetzte Profile aus Ventilmetall gebildet ist, ist es von Vorteil, daß der Stromzuleiter-Mantel

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und der Stromverteiler-Mantel geroeinsam mit Kernmetall ausgegossen sind. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine sehr gleichmäßig aufgebaute Elektrode mit geringem Spannungsabfall und großer mechanischer Robustheit.

Bei dieser Lösung empfiehlt es sich schließlich, daß in den Kern des Stromzuleiters eine Kontaktstruktur eingebettet ist. Durch diese Maßnahme werden auch für den Stromzuleiter d?e Vorteile erreicht, die im Zusammenhang mit dem entsprechend aufgebauten Stromverteiler erläutert worden sind.

Die zweckmäßigen Werkstoffe für den Aktivteil der erfindungsgemäßen Elektrode sind schon angesprochen worden. Er besteht danach aus einem tragenden Kern aus einem Ventilmetall, wie z.B. Titan, Zirkonium, Niob oder Tantal, auf den eine Beschichtung aus einem anodisch wirksamen Material, z.B. aus Metallen der Platingruppe oder aus Metalloxiden, aufgebracht ist. Die Form des Aktivteils kann beliebig sein. Er kann aus Stäben, Blechen oder dergleichen gebildet sein. Besonders bevorzugt ist aber gewelltes Streckmetall, weil diese Konfiguration eine sehr große aktive Oberfläche ergibt, sparsam im Ventilmetall-Gebrauch und zugleich ausreichend mechanisch stabil ist, insbesondere wenn Schutzmaßnahmen für die freien Ränder des gewählten Streckprofils ergriffen werden. Derartige Schutzmaßnahmen können in separat aufgebrachten Materialstreifen an den freien Rändern des Aktivteile aus Streckmetall bestehen.

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Die Profile für die Mantel der erfindungsgemäßen Elektrode, und zwar sowohl in bezug auf die Stromverteiler als auch in bezug auf die entsprechende Ausbildung des Stromzuleiters, weisen zweckmäßigerweise eine Wandstärke zwischen 0,5 mm und einigen mm auf. Sie bestehen ebenfalls aus einem der schon angesprochenen Ventilmetalle.

Als Vergußmetall zur Herstellung des Kerns der bei der erfindungsgemäßen Elektrode verwendeten Stromverteiler und gegebenenfalls des Stromzuleiters eignen sich Metalle mit einem Schmelzpunkt, der um mindestens 500⁰C niedriger liegt als der des Metalls des Mantels des stromführenden Bauteils. Das Kernmetall soll ferner eine wesentlich höhere elektrische Leitfähigkeit besitzen als das Ventilmetall des Mantels, z.B. Titan. Unter Berücksichtigung dieser Forderungen kommen z.B. als Kernmetall Zink, Aluminium, Magnesium, Zinn, Antimon, Blei, Kalzium, Kupfer oder Silber und entsprechende Legierungen hiervon infrage. Selbstverständlich muß die Auswahl des Metalls für den Kern auch den speziellen Erfordernissen des jeweiligen Metallgewinnungsverfahrens Rechnung tragen. FUr die Zinkgewinnungselektrolyse bietet sich Zink als Kernmetall an. Ein gleiches gilt für die Gewinnung von Kupfer, wobei hierfür allerdings auch Aluminium, Magnesium oder Blei sowie die entsprechenden Legierungen eingesetzt werden können.

Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich sowohl zur Gestaltung von kleineren Elektrodenformen mit Elektrodenfläehen von ca. 1,0 bis 1,2 m² als auch für

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sogenannte Jumbo-Elektrodem mit einer Elektroden-

2 2 fläche von ca. 2,6 m bis 3,2 m .

Aufbau und Vorteile von Ausführungsbeispielen der erfindurigsgemäßen Elektroden werden im folgenden unter Bezugnahme auf die 3eichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtdarstellung einer kleinen Elektrode mit dem erfindungsgemäßen Aufbau,

Fig. 2 eine perspektivische Gesamtdarstellung einer großen Elektrode mit dem erf indungsge anäßen Aufbau,

Fig. 3 eine erste Ausgestaltung der Anschlußkonstruktion zwischen Stromzuleiter und Stromverteiler in einer Ansicht entsprechend der Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht mit teilwf?.se aufgeschnittenen Bauteilen einer zweiten Lösung der Anschlußkonstruktion von Stromzuleiter und Stromverteiler,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Anordnung der Fig. 4 entlang der Schnittlinie V-V, die der Schnittlinie V-V in Fig. 1 entspricht, und

Fig. 6 einen Schnitt durch den Stromverteiler der Anordnung nach Fig. 4 entsprechend der Schnittlinie VI-VI.

Aus den Fig. 1 und 2 ergibt sich der prinzipielle Aufbau von zwei Versionen einer erfindungsgeraäßen, beschichteten Metallanode. Danach ist ein Stromzuleiter mit 10, ein Stromverteiler mit 20 und ein mit dem Stromverteiler verbundener Aktivteil, d.h. die aktive arbeitende Fläche der Elektrode, mit 30 bezeichnet.

Fig. 1 zeigt die kleine und meist übliche Version einer Metallanode mit einer Anodenfläche von ca. 1,0 bis 1,2 m . Bei dieser kleinen Elektrode ist nur ein mit dem Stroaizuleiter 10 verbundener Stromverteiler 20 vorgesehen, an dessen beiden Seiten parallel zum Stromzuleiter je ein plattenförmiges Element 31 angeordnet ist, die gemeinsam den Aktivteil 30 bilden.

In Fig. 2 hingegen ist eine sogenannte Jumbo-Anode

2 mit einer Anodenfläche von ca. 2,6 bis 3,2 m dargestellt. Diese Elektrode umfaßt zwei mit dem Stromzuleiter 10 verbundene Stromverteiler 20. An jedem dieser Stromverteiler 20 sind beidseits je ein plattenförmiges Element 31 angeordnet, so daß insgesamt vier dieser plattenförmigen Elemente 31 den Aktivteil 30 der Elektrode bilden. Die Seitenkanten der beiden inneren plattenförmigen Elemente 31 können im Abstand voneimmder liegen und durch nicht dargestellte Überbrückungselemente miteinander verbunden sein. Die beiden inneren plattenförmigen Elemente 31 können aber auch durch ein integrales Element darge— stellt sein.

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Fig* 3 zeigt ein erstes Aueführungsbeispiel der
erfiiidungegaffläöen Lösung· Oanaeh umfaßt der straazulelter 10, wie sehen geschildert worden ist/ äims
horizontal verlaufende Schiene 11 aus vorzugsweise ,

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Kupfer· Der insgesamt mit 20 bezeichnete Stronsulei-

ter weist einen Mantel 21 auf, der zweckmäßigerweise j aus Profilen aus Ventilmetall zusammengesetzt ist. In ! bezug auf die Ausgestaltung dieses Mantels kann z.B. , auf die DE-OS 32 09 138 verwiesen werden· In diesen , Mantel ist ein Kern 22 aus elektrisch gut leitendem i Material eingegossen« In diesen Kern 22 ist eine Kontaktstruktur 23 eingebettet, die über mehrere j

Schweißstellen mit der Innenfläche des Mantels 21 |

verbunden ist.

Von wesentlicher Bedeutung ist nun, daß in den Kern
22 des Stromverteiler 20 nicht nur die Kontakt» -

struktur 23 eingebettet ist, sondern darüber hinaus f noch ein Stab 24, der bevorzugt im wesentlichen die

gesamte Länge des stromverteilers 20 durchsetzt.
Dieser Stab 24 kann einen beliebigen Querschnitt
aufweisen* Bevorzugt ist aber ein rechteckiger ■:

Querschnitt mit einer Breite, die der Breite der ' ' Schiene 11 des Stromzuleiters 10 entspricht* Hier« ■·

durch ergibt sich eine besonders flach bauende |

Elektrode. |

stab 24 des ©fe^omveEteilers M stellt mm das
Bauteil dar, das sowohl für die mechanische Verbin-»
dung des Stromverteilers 20 mit dem Stronzaleiter 10
sorgt als auch der Stromübertragung zwischen diesen
beiden Bauteilen dient. Bierfür ist das obere Ende

des Stabs 24 mit der unteren Fiäphe der Schiene 11 über eine Sähweißnaht 25 verschweißt. Hierdurch ergibt sieh ein metallurgischer Verbund zwisehen Sehiene 11 und Stab 24, der einen äußeret guten S Stromübe'rgang gewährleistet sowie eine mechanisch starre und gut belastbare Verbindung ergibt. Der Stab 24 besteht bevorzugt aus Kupfer wie die Sehiene 11.

Gemäß Fig. 3 ist die Schiene 11 des Stromzuleiters von einem Mantel 12 umgössen, der zweekaiaßigerweise aus Blei besteht. Der Mantel 12 überdeckt den oberen Rand dee Mantels 21 des Stromverteiler 20, wodurch eine gas** und flüesigkeitsdiehte Verbindung gegeben ist.
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Die Fig. 4 bis 6 beziehen sich auf eine weitere LösuftgsVariante der zur Rede stehenden Metallanöde.

Entsprechend der Fig. 3 ist die horizontale Kupfersehiene des Sfcromauleiters 10 ebenfalls mit 11 bezeichnet, während der Stab des Stromverteilers 20 das Bezugszeiehen 24 trägt.

Die Kupfersehiene 11 des Stro&zuleiters 10 ist von 2£ einem insgesamt mit 40 bezeichneten Mantel umgeben» der aus drei Profilen aus Ventilmetall zusammengesetzt ist. Zum einen ist ein planes Profil 41 vorgeselten, das die eiste vertikale Seitenfläe&e des Mantels bildet. Die andere Seitenfläche des Hanteis 40 wird durch eia insgesamt S-förmiges Profil 42 hergestellt. Dieses Profil setzt sieh zusammen aus einem Steg 42a, an dessen Enden einerseits ein

längerer Sehenkel 42b und andererseits ein kürzerer Schenkel 42c gegensinnig abgewinkelt sind. Das Profil 42 liegt, mit seinem kürzeren Schenkel 42e am unteren Rand des planen Profils 41 an. Beide Profile sind an dieser S'telle zweckmäßigerweise durch Rollsehweißen miteinander verbunden. Geschlossen wird der Mantel 40 durch ein drittes, U-förmiges Profil 43, das mit seinen beiden Schenkeln 43a die oberen Ränder der Profile 41 und 42 umfaßt und in diesem Bereich aweckmäßigerweise durch Schmelzschweißen mit den Profilen 41 und 42 verbunden ist.

Me Innenabmessung en des Mantels 40 sind größer als die Außenabmessungen der Schiene 11, so daß zwischen IS diesen beiden Bauteilen ein Kern 44 eingegossen werden kann, in den zugleich noch eine Kontaktstruktur 45 eingebettet ist.

Der mit der Schiene 11 des Stromguieiters 10 verbundene Stab 24 des Stromverteilers 20 durchsetzt den Mantel 40 durch eine Ausnehmung 42d im Steg 42a des Profils 42. Im Bereich dieser Ausnehmung ist auch der in diesem Fall mit SO bezeichnete Mantel des Strom« Verteilers 20 gas- und flussigfceitsdieht angeschlossen. Der Mantel 50 setzt sich aus zwei mit §1 bezeichneten Profilen aus Ventilmetall zusammen. Beide Profile sind identisch. Jedes Profil Sl ist gebildet einen Steg 51a, von dessen Enden rechtwinkelig,

ge§en§inaig abgewinkelte \mü oafleieit !aage Schenkel 51b tan<§ Sie abgehen. Beide Profils 51 sind gegensinnig, d.h. in bezug auf ihre Achse «m 180° zueinander gedreht, so zusammengefügt, daß der kurze

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Sehenkel SIg des einon f^efilg Sl im Besöieh des freien Endes des langen Sehenkels gib des anderen Si anlieft, wödureh sieh von dien beiden des Mantels BQ und in toezug aui die

S Mitteleb'ene des Mantels versetzt zueinandei? liefende Plansche SId ergeben. An diese Plansshe SId des Mantels 50 des Straiiiverteuere 20 können ohne Zusats-Biittel die platfeen£öfmigen Elemente 31 des AkfeivteÜLs 30 anges@ftl@ssen werden.

Ger übrige Aufbau des Strestverteiiers 20 ist entsprechend dem der Pig. 3.

Claims (2)

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1. Elektrode, insbesondere Anode aus beschichtetem Ventilmetall zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen oclar Metalloxiden, bestehend aus

- einem horizontal angeordneten Stromzuleiter, der durch eine Schiene aus Kupfer gebildet ist bzw. eine derartige Schiene umfaßt,

mindestens einem von dieser Schiene abzweigenden ' Stromverteiler, der aus einem Mantel aus Ventilmetall und einem darin angeordneten Kern aus elektrisch gut leitendem Metall, der mit dem Mantel in elektrisch leitender Verbindung steht und in den vorzugsweise eine Kontaktstruktur eingebettet ist, die aus Ventilmetall besteht und über eine Mehrzahl von Schweißstellen mit der Innenfläche des Mantels verbunden ist, aufgebaut ist, und

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*- einem Aktivteil, das mit dem Mantel des Stromverteiler mechanisch sowie elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,

daß in den Kern (22) des Stromverteilers (20) ein Stab (24) aus elektrisch gut leitendem Material, vorzugsweise Kupfer, eingreift, der mit der Schiene (11) des Stromzuleiters (19) mechanisch und elektrisch leitend verbunden ist.

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2. · Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (24) den Karn (22) des Stromverteilers (20) im wesentlichen in dessen gesamter Länge durchsetzt.

3. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (24) eine Oberflächenstruktur aufweist, so daß sich eine formschlüssige Verzahnung zwischen Stab und Kern ergibt.

4. Elektrode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstruktur durch Nuten, Bohrungen, Vorsprüngen oder dergleichen gebildet ist.

5. Elektrode nach einem der vorhergehenden .Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (11) des Stromzuleiters (10) von einem Mantel (12; 40) umgeben ist und der Mau,t<gl (21; 50) des Stromverteilers (20) an den Stromzuleiter-Mantel (12; 40) gas- und flüssigkeitsdicht angeschlossen ist.

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6. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche/ dadurch gekennaelehnet, daß der Stromzuleiter-Mantel (12) durch Umgießen der schiene (H) «it korrosionsbeständigem Material, 2.B. Blei, erzeugt ist (Fig. 3).

7« Elektrode nach einem der vorhergehenden An- |l Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromzulei-

ter-Mantel (40) durch zusammengesetzte Profile (41, f

42, 43) aus Ventilmetall gebildet ist. ■

8. Elektrode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromauleiter-Manfsl (40) und der Stremverteiler-Mantel (SO) gemeinsam mit Kernmetall (44, 22) ausgegossen sind (Fig. S).

9. Elektrode nach Ansprueh 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kern (44) des Strom2uleiters (10) eine Kontaktstruktur (4S) eingebettet ist (Fig. 4 und S).