JP5469042B2 - アルカリ金属アマルガムからアルカリ金属を電気的に製造する方法 - Google Patents
アルカリ金属アマルガムからアルカリ金属を電気的に製造する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5469042B2 JP5469042B2 JP2010264573A JP2010264573A JP5469042B2 JP 5469042 B2 JP5469042 B2 JP 5469042B2 JP 2010264573 A JP2010264573 A JP 2010264573A JP 2010264573 A JP2010264573 A JP 2010264573A JP 5469042 B2 JP5469042 B2 JP 5469042B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alkali metal
- amalgam
- sodium
- potassium
- anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/02—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of alkali or alkaline earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
装置(図1)
図1に示したセルはGB1155927に開示されているものと同じであり、内部には、肉厚がGB1155927に記載されているのは5mmであるがその替わりに1.7mmとしたナトリウムβ''−アルミナの一端を閉鎖した管(1)(内径32mm、長さ210mm)を配置した。開いている他の一端には、α−アルミナのリング(2)をヘリウムに対する気密性が保たれるようにガラスはんだで接続した。このリングにより、ナトリウムイオン伝導体であるナトリウムβ''−アルミナ管を、円柱状のステンレス鋼の容器(3)(内径約55mm、長さ約250mm、オーステナイトのステンレス鋼1.4571製)内に、開いている端面を上に向けて配置し、密閉した。この目的のため、ハウジングフランジ(6)とカバーフランジ(7)の間に、α−アルミナの環の上部(5)と下部(4)を平坦なシール材でしっかりと保持し、3つのボルト(8)で閉め込んだ。
実験実施例1の追試として6バッチの実験を行った。
図3に示したセルには、その内部に、その一端を閉鎖したナトリウムβ''−アルミナの管(31)(内径32mm、長さ210mm、肉厚1.7mm)を配置した。開いている他の一端には、α−アルミナのリング(32)をガラスはんだによりヘリウムに対する気密性を保つように接続した。このリング(32)により、ナトリウムイオン伝導体であるナトリウムβ''−アルミナ管を、同心円状のステンレス鋼の容器(33)(内径約37mm、長さ約215mm)内に、開いている端面を下に向けて配置した。ステンレス鋼管の内径とセラミック間の外径とは、2.5mm幅の環状の隙間を形成するように調節した。環状の隙間と管の長さによって決まるアノードの室は、第一には装置の水銀量を比較的少ない量にしたいという工業上の概念の要請に従ったものである。第2には横断面を環状にすると、電流密度の点では大変有効となるアノード室内のたて方向のアマルガムの流れを作ることができるからである。装置を密閉するために、ハウジングフランジ(36)とカバーフランジ(37)の間に、α−アルミナ環(32)の上部(35)と下部(34)を平坦なシール材でしっかりと保持し、3つあるいは4つのボルト(38)で閉め込んだ。
−乾燥し、予熱したNa−過剰のアマルガムを連続的に供給する機構(51)
−310℃〜360℃の範囲の加熱を可能とする加熱機構(52)
−DC電源(53)
−ポンプ(55)により内部アマルガム循環流路(54)を形成して、アノードでのアマルガムの流速を0.02m/s〜0.8m/sの範囲で連続的に制御できるようにした流速制御機構−融解ナトリウムの排出管(56)
−Naを失ったアマルガムを連続的に排出する機構(57)
−排気ガス処理機構(58)
−特にHg飛散に関する安全管理機構(59)
の各機構である。
装置(図1)
図1に示したセルはGB1155927に開示されているものと同じであり、内部には、肉厚1.2mmであるカリウムβ''−アルミナの一端を閉鎖した管(1)(内径32mm、長さ100mm)を配置した。開いている他の一端には、α−アルミナのリング(2)をヘリウムに対する気密性が保たれるようにガラスはんだで接続した。このリングにより、カリウムイオン伝導体であるカリウムβ''−アルミナ管を、円柱状のステンレス鋼の容器(3)(内径約80mm、長さ約150mm、オーステナイトのステンレス鋼1.4571製)内に、開いている端面を上に向けて配置し、密閉した。この目的のため、ハウジングフランジ(6)とカバーフランジ(7)の間に、α−アルミナの環の上部(5)と下部(4)を平坦なシール材でしっかりと保持し、3つのボルト(8)で閉め込んだ。
実験実施例4の追試として6バッチの実験を行った。
図3に示したセルには、その内部に、その一端を閉鎖したカリウムβ''−アルミナの管(31)(内径32mm、長さ100mm、肉厚1.2mm)を配置した。開いている他の一端には、α−アルミナのリング(32)をガラスはんだによりヘリウムに対する気密性を保つように接続した。このリング(32)により、カリウムイオン伝導体であるカリウムβ''−アルミナ管を、同心円状のステンレス鋼の容器(33)(内径約37mm、長さ約105mm)内に、開いている端面を下に向けて配置した。ステンレス鋼管の内径とセラミック間の外径とは、2.5mm幅の環状の隙間を形成するように調節した。環状の隙間と管の長さによって決まるアノードの室は、第一には装置の水銀量を比較的少ない量にしたいという工業上の概念の要請に従ったものである。第2には横断面を環状にすると、電流密度の点では大変有効となるアノード室内のたて方向のアマルガムの流れを作ることができるからである。装置を密閉するために、ハウジングフランジ(36)とカバーフランジ(37)の間に、α−アルミナ環(32)の上部(35)と下部(34)を平坦なシール材でしっかり保持し、3つあるいは4つのボルト(38)で閉め込んだ。
−乾燥し、予熱したK−過剰のアマルガムを連続的に供給する機構(51)
−265℃〜400℃の範囲の加熱を可能とする加熱機構(52)
−DC電源(53)
−ポンプ(55)により内部アマルガム循環流路(54)を形成して、アノードでのアマルガムの流速を0.02m/s〜0.8m/sの範囲で連続的に制御できるようにした流速制御機構−融解カリウムの排出管(56)
−Kを失ったアマルガムを連続的に排出する機構(57)
−排気ガス処理機構(58)
−特にHg飛散に関する安全管理機構(59)
の各機構である。
Claims (12)
- アルカリ金属アマルガムを含むアノード、アルカリ金属イオン伝導性を有する固体電解質、及び融解アルカリ金属のカソードを用いた電気分解によりアルカリ金属アマルガムからアルカリ金属を製造する方法であって、
大気圧下または大気圧よりわずかに大きな圧力下で攪拌装置を使用することにより、アノードであるアルカリ金属アマルガムに運動状態が付与されることを特徴とする、アルカリ金属アマルガムからアルカリ金属を製造する方法。 - アルカリ金属がナトリウムであり、製造を310℃〜400℃の温度範囲で行うことを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- アルカリ金属がカリウムであり、製造を260℃〜400℃の温度範囲で行うことを特徴とする、請求項1又は2のいずれかに記載の製造方法。
- 製造を250A/m2以上の電流密度で行うことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
- アルカリ金属アマルガムをアルカリ金属塩化物の電気分解により得ることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
- 固体電解質が、ナトリウムβ"−アルミナ、ナトリウムβ−アルミナ、ナトリウムβ/β"−アルミナ、カリウムβ"−アルミナ、カリウムβ−アルミナ、カリウムβ/β"−アルミナからなる群から選択したいずれかである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。
- アルカリ金属の製造を行うに先立って固体電解質を処理することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の製造方法。
- (i)塩素とアルカリ金属アマルガムを得るためにアルカリ金属の塩化物を電気分解する工程と、それに続く(ii)アルカリ金属を得るために請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法を実行する工程からなる、アルカリ金属塩化物からアルカリ金属と塩素を組織的に製造する方法。
- 請求項1〜8の何れか1項に記載の方法を実施するための電気分解セルであって、一端を閉鎖した管状の固体電解質(1/31)を同心円状のステンレス鋼管(33)の内部に環状の隙間を形成するように配置した電気分解セル。
- 同心円状のステンレス鋼管の内径と管状の固体電解質の外径を、幅が1mm〜10mmの範囲である環状の隙間を形成するように互いに適合させたことを特徴とする請求項9に記載の電気分解セル。
- 環状の隙間を通過する流速を0.03m/s〜1.0m/sの範囲にすることを特徴とする、請求項9または10に記載の電気分解セルを用いた請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法。
- アルカリ金属アマルガムを含むアノード、アルカリ金属イオン伝導性を有する固体電解質、及び融解アルカリ金属のカソードを用いた電気分解によりアルカリ金属アマルガムからアルカリ金属を製造する方法であって、
アノードであるアルカリ金属アマルガムの全体に、速度が少なくとも0.03m/sの運動状態が付与されることを特徴とする、アルカリ金属アマルガムからアルカリ金属を製造する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19859563A DE19859563B4 (de) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Verbessertes Verfahren zur elektrochemischen Herstellung von Alkalimetall aus Alkalimetallamalgam |
DE19859563.8 | 1998-12-22 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11376601A Division JP2000219989A (ja) | 1998-12-22 | 1999-12-15 | アルカリ金属アマルガムからアルカリ金属を電気化学的に製造する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011058096A JP2011058096A (ja) | 2011-03-24 |
JP5469042B2 true JP5469042B2 (ja) | 2014-04-09 |
Family
ID=7892316
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11376601A Pending JP2000219989A (ja) | 1998-12-22 | 1999-12-15 | アルカリ金属アマルガムからアルカリ金属を電気化学的に製造する方法 |
JP2010264573A Expired - Fee Related JP5469042B2 (ja) | 1998-12-22 | 2010-11-29 | アルカリ金属アマルガムからアルカリ金属を電気的に製造する方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11376601A Pending JP2000219989A (ja) | 1998-12-22 | 1999-12-15 | アルカリ金属アマルガムからアルカリ金属を電気化学的に製造する方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6409908B1 (ja) |
EP (1) | EP1114883B1 (ja) |
JP (2) | JP2000219989A (ja) |
KR (2) | KR100717673B1 (ja) |
CN (1) | CN1195899C (ja) |
AT (1) | ATE338151T1 (ja) |
DE (2) | DE19859563B4 (ja) |
ES (1) | ES2272035T3 (ja) |
RU (1) | RU2250933C2 (ja) |
TW (1) | TW498113B (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6368486B1 (en) * | 2000-03-28 | 2002-04-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Low temperature alkali metal electrolysis |
US20020015871A1 (en) * | 2000-04-18 | 2002-02-07 | Tao Tao T. | Electrochemical device and methods for energy conversion |
DE102004044404A1 (de) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Basf Ag | Elektrolysevorrichtung zur Herstellung von Alkalimetall |
DE102004044405A1 (de) | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Basf Ag | Elektrolysezelle zur Herstellung von Alkalimetall |
GB2421238A (en) | 2004-12-16 | 2006-06-21 | Basf Ag | Solid polycrystalline potassium ion conductor having beta-alumina structure |
DE502007005953D1 (de) * | 2006-03-31 | 2011-01-27 | Basf Se | Verfahren zur wasserentfernung aus alkalimetallamalgam |
DE202006018283U1 (de) | 2006-12-01 | 2008-04-03 | Coroplast Fritz Müller Gmbh & Co. Kg | Technisches Vliesklebeband |
JP5220702B2 (ja) * | 2009-07-15 | 2013-06-26 | 日本碍子株式会社 | 電解装置 |
CN104805469B (zh) * | 2015-05-11 | 2017-04-05 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种电解制备金属钠装置的阴极电解槽 |
US10399166B2 (en) | 2015-10-30 | 2019-09-03 | General Electric Company | System and method for machining workpiece of lattice structure and article machined therefrom |
JP7093580B2 (ja) * | 2017-09-18 | 2022-06-30 | ボストン エレクトロメタラジカル コーポレイション | 溶融酸化物電解のためのシステムおよび方法 |
CN108048871A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-18 | 中国东方电气集团有限公司 | 用于制备高纯金属钠的电解单元 |
CN108048872B (zh) * | 2017-12-28 | 2023-07-04 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种制备高纯金属钠的电解提纯系统 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB491880A (en) * | 1936-03-11 | 1938-09-12 | Ici Ltd | Improvements in or relating to the electrolytic manufacture of alkali metals |
GB1155927A (en) * | 1967-02-20 | 1969-06-25 | Ici Ltd | Electrolytic manufacture of alkali metals. |
JPS4837641B1 (ja) * | 1968-07-18 | 1973-11-13 | ||
US4097345A (en) * | 1976-10-15 | 1978-06-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Na5 GdSi4 O 12 and related rare earth sodium ion conductors and electrolytic cells therefrom |
JPS5523038A (en) * | 1978-08-03 | 1980-02-19 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Concentrating method for aqueous solution of alkali metal hydroxide |
DE3532956A1 (de) * | 1985-09-14 | 1987-03-19 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von lithiummetall hoher reinheit durch schmelzflusselektrolyse |
JPS6362163A (ja) * | 1986-09-01 | 1988-03-18 | Hitachi Ltd | ナトリウム−イオウ二次電池 |
GB2207545A (en) * | 1987-07-28 | 1989-02-01 | Lilliwyte Sa | Glass seal for sodium-sulphur cells |
DE3932037A1 (de) * | 1989-09-26 | 1991-04-04 | Asea Brown Boveri | Verfahren zur herstellung eines keramischen formkoerpers |
US5196277A (en) * | 1990-10-25 | 1993-03-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Sodium-sulfur cell and method of joining solid electrolyte tube and insulative ring |
DE4034137C1 (ja) * | 1990-10-26 | 1991-10-10 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe, De | |
CN1229860A (zh) * | 1998-03-19 | 1999-09-29 | 克里安诺瓦特殊化学股份有限公司 | 电解金属盐制备汞齐的方法 |
-
1998
- 1998-12-22 DE DE19859563A patent/DE19859563B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-12-09 AT AT99124037T patent/ATE338151T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-12-09 EP EP99124037A patent/EP1114883B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-09 DE DE59913824T patent/DE59913824D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-09 ES ES99124037T patent/ES2272035T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-09 TW TW088121565A patent/TW498113B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-12-13 US US09/459,726 patent/US6409908B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-15 JP JP11376601A patent/JP2000219989A/ja active Pending
- 1999-12-21 KR KR1019990059560A patent/KR100717673B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-12-21 RU RU99127308/02A patent/RU2250933C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-12-22 CN CNB991264975A patent/CN1195899C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-01-15 KR KR1020070004132A patent/KR100719413B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-11-29 JP JP2010264573A patent/JP5469042B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW498113B (en) | 2002-08-11 |
ES2272035T3 (es) | 2007-04-16 |
EP1114883B1 (de) | 2006-08-30 |
KR20070013357A (ko) | 2007-01-30 |
CN1195899C (zh) | 2005-04-06 |
US6409908B1 (en) | 2002-06-25 |
JP2000219989A (ja) | 2000-08-08 |
CN1261631A (zh) | 2000-08-02 |
EP1114883A1 (de) | 2001-07-11 |
DE19859563A1 (de) | 2000-06-29 |
ATE338151T1 (de) | 2006-09-15 |
KR100719413B1 (ko) | 2007-05-18 |
JP2011058096A (ja) | 2011-03-24 |
KR20000052533A (ko) | 2000-08-25 |
KR100717673B1 (ko) | 2007-05-14 |
DE59913824D1 (de) | 2006-10-12 |
RU2250933C2 (ru) | 2005-04-27 |
DE19859563B4 (de) | 2008-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5469042B2 (ja) | アルカリ金属アマルガムからアルカリ金属を電気的に製造する方法 | |
US5024737A (en) | Process for producing a reactive metal-magnesium alloy | |
US3729397A (en) | Method for the recovery of rare earth metal alloys | |
KR101684813B1 (ko) | 알루미늄 전해를 위해 사용된 전해조 및 상기 전해조를 이용하는 전해방법 | |
US6287448B1 (en) | Electrochemical production of lithium using a lithium amalgam anode | |
JP2001508130A (ja) | 金属抽出法及び装置、並びにそれに関連するセンサー装置 | |
KR101253787B1 (ko) | 알칼리 금속 제조용 전기분해 셀 | |
UA65558C2 (en) | A process for the electrolytic production of metals | |
JPH0465912B2 (ja) | ||
KR101162538B1 (ko) | 금속재질의 양극덮개를 포함하는 전해환원장치 및 이를 이용한 전해환원 방법 | |
RU2252981C2 (ru) | Электролитический элемент для получения щелочного металла | |
WO2005045101A2 (en) | Process for electrolytic production of aluminum | |
Zaikov et al. | High-temperature electrochemistry of calcium | |
Kipouros et al. | Electrolytic regeneration of the neodymium oxide reduction‐spent salt | |
Kuznetsov | Electrolytic production of niobium powder from chloride—fluoride melts containing compounds of niobium and zirconium | |
CN118326457A (zh) | 一种高纯钆的提纯方法及装置 | |
Doughty et al. | Use of sodium beta alumina in novel processes for the production of metals | |
JP2000087280A (ja) | チタンの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130326 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20130617 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20130624 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20130717 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20130722 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130805 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130904 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140107 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140130 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |