JPH0247297A - 低分極性炭素電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は炭素電極に関する。更に詳しくは、本発明はフ
ッ化物を含む溶融塩の７１１Ｍにおける陽極として有用
な低分極性炭素電極及びその製造方法に関する０本発明
は又、この低分極性炭素電極を陽極として用いてフッ化
カリウム−フッ化水素系混合溶融塩よりなる電解浴を電
気分解するフッ素の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、陽極として炭素材を使用するところのフッ化物を
含む溶融塩の電解においては、陽極での分極による突然
の急激な電圧の上昇及び電流の減少という所謂陽極効果
の現象が起こり、これが従来の方向における大きな障害
となっていた。即ち、炭素Ｆ！極によりＫＦ−２１１Ｆ
系溶融塩を用いてフッ素を電解製造する際の操業条件の
一例を挙げて説明すると、５０００Ａスケールの電解槽
に対し陽極電流密度１０〜Ｉ３＾／ｄ＋ｉ’、この負荷
で摺電圧はＩＯＶである。

これを食塩電解の場合と比較すると、フッ素の電解製造
の場合、陽極電流密度が１１５であるにもかかわらず摺
電圧が２．３倍高い、この摺電圧の大部分は陽極過電圧
で占められており、このエネルギーはジュール熱として
散逸する。また、フッ素電解においてこのような低い陽
極電流密度で運転操業を余儀なくされているのは、フッ
化物イオンの放電により炭素電極表面に表面エネルギー
の極めて低いフッ化グラファイトが生成し、浴と電極と
の接触が困難となる現象が生ずることに起因する。

この現象を陽１員効果と呼び、急激な摺電圧の異常上昇
に伴い電解電流の激減が観察される。−度陽極効果が生
ずると定常運転の状態に戻すことが極めて困難で、？［
を極の研磨または電極および浴の交換さえ必要となり、
それに要する操業管理上の問題は大きく、フッ素の電解
製造の困難さの大きな要因の一つとなっている。そのた
め、その改養策としてＫＦ−２１１Ｆ電解浴に溶解度以
上のフッ化リチウムを添加したり、炭素ブロックの成形
原料にフッ化リチウムなどのフッ化物を混入したりする
方法が提案されている（例えば、特公昭筒６１−１２９
９４号参照）。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、その両者とも陽極効果を抑制する効果は十分で
ない、又、電解浴中に溶解度、以上のフッ化リチウムを
添加する方法にあっては、電解槽の底部にフッ化リチウ
ムのスラッジが溜り、これは１Ｒ損の原因となるのみな
らず、熱伝導が不均一になって電解槽内に温度分布が生
じて液ｗｊ環に悪影響を与えたり、電解槽の連絡部を閉
塞したり、又、このスラッジが底部に固着して電解槽の
掃除の際にも除去することができないというような種々
の困難を伴う、一方、炭素材の成形原料にフッ化リチウ
ムなどのフッ化物を混入する方法にあっては、炭素材の
焼成温度が８００〜」、２００℃であるのに対してフッ
化リチウムは約８００’Ｃ位までしか安定ではなく、焼
成工程においてフッ化リチウムは消失し易く、又、炭素
ブロック中の混入状態は不均一にならざるを得ずその効
果は不十分である。

（問題を解決するための手段及び作用）本発明者らは、
陽極効果の抑制に最も有効なフッ化リチウム（ＬｉＦ）
を、電解槽の底部への沈積の危険もなく、又消失を起こ
させない状態で炭素電極に均−且つ安定に保持させる方
法につき鋭意研究を行なった。その結果、ＬｉＦとの混
合物がＬｉＦの融点より低い融点を与え且つ該混合物の
融点以上の所定温度においてムｉＦの表面張力より低い
表面張力を与える少なくともＩＮｉの金属フッ化物とＬ
ｉＦの金属フッ化物混合物を用い、その溶融状態で炭素
ブロックと接触共存させ、接触共存系に圧力をかけると
混合溶融塩が容易に炭素ブロックの気孔中に古人（以下
、屡々、“含浸”とも言う）され、ＬｉＦが炭素ブロッ
クの気孔中に均−且つ安定に充填保持されることを意外
にも知見した。又、このようにしてイクた炭素ブロック
の気孔中にＬｉＦ含有金属フッ化物混合物が充填されて
なる炭素電極を、フッ化カリウム−フッ化水素系混合溶
融塩よりなる電解浴の電気分解によるフッ素の製造にお
いてｔｌ！Ｉｆｎとして使用すると、驚くべきことに、
分極が非常に小さく且つ陽極効果が著しく抑制され、高
い陽極電流密度でしかも低電圧で安定に電解を行ない得
ることを知見した。本発明はこれらの知見に基づいてな
されたものである。

しかして本発明の１つの目的は、ＬｉＦを均−且つ安定
に保持する新規な低分極性炭素電極を提供することにあ
る。

本発明の池の１つの目的は、上記した低分極性炭素電極
を容易に製造する方法を提供することにある。

本発明の更に他の１つの目的は、Ｌ汗を均−且つ安定に
保持する上記の新規な低分極性炭素電極を陽極として用
いてフッ化カリウム−フッ素水素系混合溶融塩よりなる
電解浴の電気分解によるフッ素の製造を高い電流密度で
しかも低電圧で安定に行なう方法を提供することにある
。

本発明の上記及び他の開目的、諸特徴及び諸利益は１図
面を参照して以下に述べる詳細な説明から明らかになろ
う。

即ち、本発明の１つの態様によれば、炭素ブロックの気
孔中にＬｉＦ含有金属フッ化物混合物が充填されてなる
ことを特徴とする低分極性炭素電極が提供される。

このような本発明の新規な電極は、次のような巧みな方
法により容易に製造することができる。

即ち１本発明の他の１つの態様によれば、ＬｉＦとの混
合物がＩ、ｉＦの融点より低い融点を与え且つ該混合物
の融点以上の所定温度においてＬｉＦの表面張力より低
い表面張力を与える少なくとも１種の金属フッ化物とＬ
ｉＦとの金属フッ化物混合物を調製し、溶融状態の金属
フッ化物混合物と炭素ブロックとを接触共存させ、接触
共存系に圧力をかけて金属フッ化物混合物を炭素ブロッ
クの気孔中に古人させることを特徴とする低分極性炭素
ＭＬ極の製造方法が提供される。

用いる炭素ブロックには特に限定はなく、通常炭素電極
に用いられる炭素ブロックを用いることができる。粉砕
した石油コークス、ピッチコークス等のコークス類を骨
材にして、コールタールピッチなどをバインダーとして
押出成形あるいは振動成形法で成形した後、常法に従い
例えば約８００〜１，２００℃の温度で焼成して得たも
のを用いることができる。気孔率は約２％・−約３０％
の範囲のものを用いる。又、特公昭第６１−１２９９４
号に記載されている等方性炭素も好ましく用いられる。

炭素ブロックの気孔中に圧入する金属フッ化物混合塩を
作るＬｉＦ以外の金属フッ化物としては、ＬｉＦとの混
合物がＬｉＦの融点より低い融点を与え且つ該混合物の
融点以上の所定温度においてＬｉＦの表面張力より低い
表面張力を与える少なくとも１種の金属フッ化物が用い
られる０通常、そのような金属フッ化物としては、ＫＦ
、　ＮａＦ、　ＣｓＦ、ＭｇＦ、、ＣａＦ、、＾１２Ｆ
、よりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属フッ化
物を用いることができる。ＬｉＦを含めて２成分系又は
３成分系以上を用いることができるが、通常は２成分系
で十分である。金属フッ化物混合物の各成分の量は、混
合物がＬｉＦ単味の融点よりも低い融点を示し且つ該混
合物の融点以上の所定温度においてＬ　ｉ　Ｆ　ｉｔ味
の表面張力より低い表面張ノＪを示すように選ばれるが
、更に有効成分としてのＬｉＦの量が少なくとも約３０
＋ｌ１ｏｌｅ％含まれるように選ばれる。これらのこと
を考慮すれば、例えば２成分系の場合ＬｉＦ／他の金属
フッ化物のモル比は０．４〜２．５、好ましくは０．７
〜１．５、更に好ましくは０．９〜１．１である６通常
は、２成分の場合、約ｌ：ｌのモル比で好ましい結果を
得ることができる。

前述したように、本発明において炭素ブロックへのＩ、
ｉ　Ｐの充填は、　ＬｉＦ含有混合溶融塩の状態で行な
われる、　ＬｉＦ単味であるとその融点は８４２℃と高
く、又、８４７〜１２４７℃における表面長ノＪは２５
５．９ｄｙｎｅ　ｃ＋ｎ−’と大きい、一方、例えばモ
ル比■：１のム１Ｆ−ＫＶ系混合溶融塩では融点が４９
２℃、８００℃における表面張力が１６６ｄｙｎｅ　ｃ
ｍ−’と融点および表面張力の両者共低い値となり、炭
素ブロックの気孔中への充填操作を円滑に行なうことが
できる。

炭素ブロックの気孔中にＬｉＦ含有金属フッ化物混合物
を充填させる方法は、炭素質ブロックの気孔中への充填
率が少なくとも３０χ、好ましくは少なくとも５０％、
更に好ましくは６５％以上になるように充填することが
できれば特に限定されない０例えば、金属フッ化物混合
物を溶融状態で炭素ブロックと接触共存させ、接触共存
系に圧力をかければ、金属フッ化物混合物を炭素ブロッ
クの気孔中に容易に含浸圧入させることができ、その際
圧力をｉｔ／Ｉ　御することにより炭素ブロックの気孔
中の金属フッ化物混合物の充填率を調節することができ
る。更に具体的には、例えば、ＬｉＦ−ＫＦ系金金属フ
ッ化物混合物ＬｉＦ／ＫＦのモル比がＩＩＩとなるよう
に８’ｌ製する。この混合物をルツボの中で、例えば、
８５０〜９００℃に加熱して充分溶融させた後、５００
〜６００℃に降温し、その中に炭素ブロックを入れ（炭
素ブロックはＬｉＦ−ＫＦＦ合物を加熱溶融する前にル
ツボに入れておいてもよい）、炭素材の抑圧手段を用い
て混合溶融塩中に浸漬するようにして固定する。このル
ツボを圧力容器に入れる。つぎに該容器をＩＯ〜５０　
ｍｍ１１ｇまで減圧にし、約５〜１０℃／＋＋＋ｉ■１
の割合で昇温しＬｉＦ−にＦ溶融体の粘度が低下して約
０．２〜０．３ボイズになるまで加熱する。昇温の際の
減圧操作は炭素材料中の気孔より空気を除去すると共に
該材料の酸化を防止し含浸圧入操作を容易にするもので
ある。つぎに、このようにして溶融したｌ、ｉ　Ｆ−に
Ｆ基金属フッ化物混合物と炭素ブロックとが接触共存し
た状態で、該容器内に不活性ガス、例えば窒素またはア
ルゴンを導入して、内圧を５０からｌｏｏｋｇ／Ｃｎｔ
で約３０分〜約２時間保持する。

この後、該炭素材料を圧力容器から取り出し、大気中に
て自然放冷して本発明の低分極性炭素？ｌ極を得ること
ができる。

本発明のＪＡ素電極のＬｉＦ含有金属フッ化物混合物の
含有量は、炭素ブロックに対してＬｉＦ換算で０．５−
３０ｆｆｉｆｌＢ、好まｌ、　＜　４！１−２５！ＩＩ
ＪＪＢ、更に好ましくは３〜２０ｆｆｌｆｆｉ％である
。所望のＬｉＦ含量はＬｉＦ含有金属フッ化物混合物中
のＬｉＦの量及び炭素ブロックの気孔中への充填率を１
ｍ節することによって達成することができる。

金属フッ化物混合物の充填率（Ｘ）は、炭素ブロック中
の気孔の量を１００％とするとき、その気孔が金属フッ
化物混合物で充填されている割合（％）を意味し、母材
の炭素ブロックのかさ比重をＡ、真比重をＡ′、気孔率
をＰとし、又、混合溶融塩充填電極の比重を８とすると
１式 Ｂ＝＾＋ＸＰＡ　’により求められる。

このようにして得た炭素電極は、その気孔中にＬｉＦ含
有金属フッ化物混合物が特に炭素電極の表面部分におい
て極めて均一に充填されている。これは、炭素電極を切
断して研磨した後、１ＩＪｌ微鏡で観察することにより
確認することができる。これに対して、炭素質材料の成
形前にＬｉＦなとの金属フッ化物を混入し、成形、焼成
して得られる炭素ｆ、ｔｌｉは、その表面におけるＬｉ
Ｆの分布は極めて不均一になっている。

本発明の炭素ｍｔＪｆａをフッ化カリウム−フッ化水素
系混合溶融塩よりなる電解浴の電気分解に陽極として用
いた場合、分極が非常に小さくて陽極効果が生じ難く、
高電流密度でしかも低電圧で安定に電解操業を続けるこ
とができる。

即ち、本発明の更に他の１つの態様によれば、炭素陽極
を有する電解槽でフッ化カリウム−フッ化水素系ａＲ合
溶融塩よりなる電解浴の電気分解によりフッ素を製造す
る方法において、炭素ブロックの気孔中に１，１Ｆ含有
金属フッ化物混合物が充填されてなる炭素電極を陽極と
して用いることを特徴とするフッ素の製造方法が提供さ
れる。

電解浴の基本成分であるにＦ−１１Ｆ系混合溶融塩にお
けるＩＩＦ／ＫＦのモル比は１以上種々のモル比が使い
得るが、１．８〜２．２の範囲のモル比が好ましく用い
られる。

電解に用いる陰１■としては、一般にフッ素の電解製造
に用いられている陰極材料、例えば鉄、スチール、ニッ
ケル、モネルなどを用いることができる。

上記したように１本発明により、炭素ブロックの気孔中
にＬｉＦ含有金属フッ化物混合物が充填されてなる炭素
電極をフッ素の電解製造に用いた場合、９虜が低く、陽
極効果が発生し難く、しかも高電流密度で且つ低電圧で
安定した電解操業を行なうことができる０例えば、（＾
）ＬｉＦ含浸処理を施していない異方比１：１の等力性
炭素電極（７Ｉｔ解浴にＬ　ｉ　Ｆ　無添加）、（ＩＩ
）同一炭素電極（電解浴に３ｗｔ％ＬｉＦを添加）、（
Ｃ）ＬｉＦ　Ｉｗｄを成形用炭素材料に混入させて成形
・焼成した炭素電極（浴にＬｉＦ無添加）及び（Ｄｌ、
ｉＦ−にＦを充填率６５χで含浸圧入させた異方比１：
１の等方性炭素型Ｆ＠（電解浴にＬｉＦｌｑ添加）をそ
れぞれ陽極に用いて、にＦ−２１１Ｆ系溶融塩を電解浴
、ニッケル仮を陰極とし電解浴温度９０℃にて電位走査
法により陽極電流密度−陽極電位曲線（サイクリックポ
ルタモグラム）を求めた。得られた結果をそれぞれｔｊ
Ｓ１図〜第４図に示す、第１図、第３図及び第４図は第
１回１コの電位走査、また第２図は第７回目の電位走査
により得られたサイクリックポルタモグラムである。サ
イクリックポルタモグラム測定に際してはＯからＩＯＶ
の間を０．０３Ｖ／ｓｅｃの走査速度にて電位走査を費
なった。なお、電解浴は予備電解により充分脱水処理を
して用いた。未含浸処理？＋１極で電解浴にＬｉＦを添
加していない場合、第１図に示すように電位を責な方向
へ走査させた場合的７．８ｖで電流密度は極大となり（
４５＾／ｄｍ″）、これより責な電位では電流が急激に
減少し陽極効果が生じている。同一１ｍを用い電解浴に
ＬｉＦを３ｗｔ％添加した場合、第２図に示すように第
１回目から第６回目までの走査では急激な電流減少は観
察されないが、第７回目の走査において約９．０Ｖで陽
極効果が生じた。　ＬｉＦ　１ｗｔ％を成形炭素材料に
混入し、成形・焼成して得た炭素？ｕｔ！ｉで電解浴に
ＬｉＦを添加していない場合はｆｆＪ３１Ｊ？ｌから明
らかなように約８．５ｖで電流が減少しはじめている。

ＬｉＦ４Ｆを炭素ブロックの気孔中に含浸させた？［を
極で電解浴にＬｉＦを添加していない場合は第４図から
明らかなように１’ａ　横効果を生ずることなく安定な
サイクリックポルタモグラムかえられ、ＩＯＶにおいて
電流密度は１２５Ａ／ｄｎ＋“に達した。また走査回数
が増え、例えば第７回目でも第１回目のサイクリックポ
ルタモグラムとほぼ同一のものが得られた。第１図と第
４図を比較すると１０＾／ｄｌｌ＋’における電位は未
含浸処理電極テは４，８Ｖ、　ＬｉＦ−ＫＦ含浸電極で
は３．８ｖであり、３０Ａ／ｄｔｍ’　”Ｑは前者が６
．ＩＶ、後者の場合には５．２ｖとＬｉＦ−ＫＦ含浸電
極の方が電位がそれぞれＩＶ、０．９ｖも低い。第３図
に示したＬｉＦ混入電極の場合は、電流密度３０八／ｄ
Ｉ１１“における電位は６．５ｖであり、第４図に示し
た本発明のサンプルＤの方が１，３Ｖも低い。このよう
にＬｉＦ−ＫＦ含浸電極は省エネルギーの面からも有利
であり、その上陽極効果による種々のトラブルを避ける
ことができ人件費の節約にもなる。

又５本発明のＬｉＦ含浸電極を用いるとＬｉＦを電解浴
に添加した場合問題となるスラッジが電解槽底部に溜り
にくいという利点もある。炭素陽極の気孔中に充填され
たフッ化物のうち有効成分としてのＬｉＦはＫＦ−２１
１Ｆ浴に対する溶解度が低いので電解浴中に溶出しにく
く安定に保持される。金属フッ化物混合物のＬｉＦ以外
の成分としてＫＦ、　ＮａＦ、Ｃ８Ｆなどのアルカリ金
属フッ化物を用いた場合、炭素電極表面部分に充填存在
するそれらアルカリ金属フッ化物はＫＦ−２１１Ｆ浴に
溶出する。しかし、電解槽から溶解してさらに陽極酸化
されることにより浴中に蓄積されるＦｅ”　をＮａ塩は
不溶性錯体として浴中より取り除くという副次的な効果
を有する。

本発明の電極の陽性効果抑制の機↑ｄは次のようなもの
と考えられる。通常の電解では式（１）の池に（２）式
によりフッ化グラファイト（ＣＦ）が電極表面に生じや
すい、ＣＦは（３）式により熱分解するが、（２）式の
速度が（３）より大きくなると、ＣＦが多くなり、その
他表面性により浴の濡れが悪くなり、実際の電流密度が
非常に高くなり、９潰が極めて大きくなり、遂には陽極
効果に至る。

Ｃ＋　ＩＩＦＴ→ｌ／２Ｆ、　＋　ＩＩＦ　＋　ｅ−（
１）Ｃ＋　＋ＩＦ；’→ＣＦ＋　ＩＩＦ十〇＝　　　　
　　　　（２）２（：Ｆ　　　−ＣＶ、・＋　Ｇ　　　
　　　　　　　　（３）しかし、イオンでなく分子状の
ＬｉＦが存在すると、（４）式の反応により層間化合物
（Ｃ：ｘＦ−）が容易に生成する。この化合物は電導性
がよく表面エネルギーは高く浴によく濡れる。又、（５
）式により生成した層間化合物上で浴中の＋ＩＦ、　（
２１Ｆ譚１１Ｆ７目１゛）が放電しＦ、が発生する。

ＣｘＦ−＋　ＩＩＦ、−ｅＣｘＦ−＋　Ｉ／２Ｆ、　　
＋　ＩＩＦ　＋　ｅ−（５）＋ ＣｘＦ−の池に条件によってＣｘ１ｌｌ”、も生成する
が、同様の性質を有する。

以」二述べたように、本発明により、ＬｉＦ含有金属フ
ッ化物混合物を気孔中に含浸させた炭素ブロックを陽極
としフッ化カリウム−フッ化水素系混合溶融塩を電解浴
に用いてフッ素を電解製造すれば、陽極効果を抑制する
ことができるのみならず高い電流密度で且つ低電圧で電
解浴を安定に継続することが可能であり、その工業的価
値は高い。

又、本発明の電極はＮＦ、の電解合成用陽閘としても用
いることができる。ＫＦ・２１１Ｆ電解浴中にＮＨ，Ｆ
を２０〜３０ｍｏｌχ添加し、電解浴温度１２０〜１５
０℃にて、本発明の電極を陽極とし１〜２Ａ／ｄｍ”の
電流密度で電気分解することによりＮＦ、を合成するこ
とができる。　ＮＦおは安定なフッ素化剤、ロケット燃
料用酸化剤、無機および有機材料表面処理用ガスなどと
して有用なガスである。陽極に本発明の電極を使用する
と、陽極効果は生じ難くなるほか、ＮＦ。

生成に対する陽極電流効果は高くなり極めて有利である
。

（実施例） 以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明の範囲は実施例に限定されるもの
ではい。

実施例■ カサ密度１．６７　ｇ　／ｃｕｔおよび気孔率２４．１
＄の物性を有する異方比ＩＩＩ等力性炭素ブロックを母
材として用いた。ＬｉＦとＫＦをモル比がＩＩＩとなる
ように秤取し、よく混合してから黒鉛ルツボに入れた。

このルツボを電気炉中に置き、窒素ガス雰囲気にてＬｉ
Ｆ−ＫＦ混合物を９００℃に加熱して充分溶融させた後
、炉温度を６００℃に降温した０次いで炭素ブロックを
ルツボ中に入れ、炭素材の抑圧手段を用いて混合溶融塩
中に浸漬するようにして固定した。

このルツボを圧力容器にいれ、該容器を５０５ｗ＊Ｉ１
ｇまで減圧にしＩ、１Ｆ−ＫＦ溶融体の粘度が０．２５
ボイズになるまで約５℃／＋ｌ１ｉｎの速度で昇温した
。昇温の際の減圧操作は炭素ブロックの気孔より空気を
除去すると共に該炭素ブロックの酸化を防止し、次の混
合溶融塩含浸操作を容易にするものである。つぎに、該
容器内に不活性ガス、例えば窒素またはアルゴンを導入
し、内圧をｌｏＯｋｇ／ｃｆｆｌで約１時間保持した。

この後、該炭素ブロックを圧ツノ容器から取り出し、大
気中で自然放冷した。かくして得られた炭素ブロックは
カサ密度２．０７ｇ／ｄであり、ＬｉＦ−ＫＦの充填率
は６５％であり、ＬｉＦ含量は炭素ブロックに対してｌ
０ｗｔ＄あった。この結果から明らかなように、１．ｊ
Ｆ−ＫＦ混合溶融塩は炭素ブロックに容易に含浸し得た
ことが分かる。このようにして得られたＬｉＦ−ＫＦ含
浸炭素電極を陽１！　（５Ｘ３０Ｘ０．８＋ｏｎ）とし
、ＫＦ−２１１Ｆ系溶融塩電解浴を用い、９０℃にて電
位走査法によりサイクリックポルタモグラムを求めた。

なお、電解槽はテフロン製（２Ｑ）で陰極にはニッケル
板を用いた。得られた結果は第４図に示す通りである。

第４図から明らかなように陽極効果を生ずることなく、
また高い電流密度が得られ且つその際の電圧は低く、Ｌ
ｉＦ−ＫＦ含浸効果は禰めて大きい。

比較例１〜２ 含浸処理を施していない異方比ｌ：１の等方性炭素材を
陽極（５Ｘ３０Ｘ０．８）とし、充分脱水されたＫＦ−
２＋ＩＦ系電解浴Ｇ、：ＬｉＦを添加しない場合と、３
ｗｔ％添加した場合につきサイクリックポルタモグラム
を求めた。他の条件は実施例１と同様である。

ＬｉＦ無添加の場合を第１図、３ｗｔ、＄ＬｉＦ添加の
場合を第２図に示す、いずれの場合も陽極効果が生じて
おり、これらの結果と実施例１に示した結果を比較する
と本発明により得られるＬｉＦ−ＫＦ含浸電極が極めて
優れていることが分かる。

【図面の簡単な説明】

ｍ１図及び第２図はしｆＦ−ＫＦ含浸処理を施していな
い炭素電極を陽極として用い、にＦ−２１１Ｆ系電解浴
にそれぞれ１．ｉＦ無添加、　ＬｉＦ　３ｗｔ％添加の
場合の電位走査法による陽極電流密度−陽ｔｆｉ７！位
曲線であり、また第３図及び第４図は、ＬｉＦ　１ｗＬ
％を成形用炭素材料に混入させて成形・焼成した炭素電
極及び本発明のＬｉＦ−にｌ；含浸炭素電極をそれぞれ
に用い、にＦ−２１１Ｆ系電解浴にはＬｉＦ無添加の場
合の電位走査法により求めた陽極電流密度−陽極電位曲
線を示す。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭素ブロックの気孔中にＬｉＦ含有金属フッ化物
   混合物が充填されてなることを特徴とする低分極性炭素
   電極。
2. （２）ＬｉＦ含有金属フッ化物混合物が、ＫＦ、ＮａＦ
   、ＣｓＦ、ＭｇＦ＿２、ＣａＦ＿２、ＡｌＦ＿３よりな
   る群から選ばれる少なくとも１種の金属フッ化物とＬｉ
   Ｆとからなる請求項（１）記載の低分極性炭素電極。
3. （３）ＬｉＦ含有金属フッ化物混合物の含有量が炭素ブ
   ロックに対してＬｉＦ換算で０．５〜３０重量％である
   請求項（１）記載の低分極性炭素電極。
4. （４）ＬｉＦとの混合物がＬｉＦの融点より低い融点を
   与え且つ該混合物の融点以上の所定温度においてＬｉＦ
   の表面張力より低い表面張力を与える少なくとも１種の
   金属フッ化物とＬｉＦとの金属フッ化物混合物を調製し
   、溶融状態の金属フッ化物混合物と炭素ブロックとを接
   触共存させ、接触共存系に圧力をかけて金属フッ化物混
   合物を炭素ブロックの気孔中に含入させることを特徴と
   する低分極性炭素電極の製造方法。
5. （５）ＬｉＦ含有金属フッ化物混合物が、ＫＦ、ＮａＦ
   、ＣｓＦ、ＭｇＦ＿２、ＣａＦ＿２、ＡｌＦ＿３よりな
   る群から選ばれる少なくとも１種の金属フッ化物とＬｉ
   Ｆとからなる請求項（４）記載の低分極性炭素電極の製
   造方法。
6. （６）ＬｉＦ含有金属フッ化物混合物中のＬｉＦの量が
   少くとも３０ｍｏｌｅ％である請求項（４）記載の低分
   極性炭素電極の製造方法。
7. （７）ＬｉＦ含有金属フッ化物混合物の気孔中の充填率
   が少くとも３０％になるまでＬｉＦ含有金属フッ化物混
   合物を炭素ブロックの気孔中に含入する請求項（４）記
   載の低分極性炭素電極の製造方法。
8. （８）炭素陽極を有する電解槽でフッ化カリウム−フッ
   化水素系混合溶融塩よりなる電解浴の電気分解によりフ
   ッ素を製造する方法において、 炭素ブロックの気孔中にＬｉＦ含有金属フッ化物混合物
   が充填されてなる炭素電極を陽極として用いることを特
   徴とするフッ素の製造方法。
9. （９）ＬｉＦ含有金属フッ化物混合物が、ＫＦ、ＮａＦ
   、ＣｓＦ、ＭｇＦ＿２、ＣａＦ＿■、ＡｌＦ＿■よりな
   る群から選ばれる少なくとも１種の金属フッ化物とＬｉ
   Ｆとからなる請求項（８）記載のフッ素の製造方法。
10. （１０）ＬｉＦ含有金属フッ化物混合物の含有量が炭素
    ブロックに対してＬｉＦ換算で０．５〜３０重量％であ
    る請求項（８）のフッ素の製造方法。