JPS586991A - 電解還元槽 - Google Patents

電解還元槽

Info

Publication number
JPS586991A
JPS586991A JP57109690A JP10969082A JPS586991A JP S586991 A JPS586991 A JP S586991A JP 57109690 A JP57109690 A JP 57109690A JP 10969082 A JP10969082 A JP 10969082A JP S586991 A JPS586991 A JP S586991A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
metal
molten
electrolyte
reduction tank
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.)
Granted
Application number
JP57109690A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6033905B2 (ja
Inventor
アダム・ジヤン・ゲシング
エドワ−ド・レスリ−・ケンブリツジ
ジヨン・マツキンタイヤ−
マイン・バンダ−メイラン
チヤ−ルズ・ジエ−ムズ・ロジヤ−ズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rio Tinto Alcan International Ltd
Original Assignee
Alcan International Ltd Canada
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcan International Ltd Canada filed Critical Alcan International Ltd Canada
Publication of JPS586991A publication Critical patent/JPS586991A/ja
Publication of JPS6033905B2 publication Critical patent/JPS6033905B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

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】 本発明は溶融電解質の電解により溶融形状の金属を生産
する還元槽の構造に関する。このような−装置に於て、
溶融金属と溶融電解質の間に高い界面張力が存在し、本
発明の目的は電解質から製品金属を分離するのにこのよ
うな界面張力を利用する事である。
電解還元槽で実施される工程の一つのよく知られた例に
、アルミニウムの溶融氷晶石電解質中のアルミナの電解
による製造があり1本発明はこの後この工程に関して説
明されるが、個々の”t5 fij’、Aよりもより密
度の大きい且つ同様の問題を伴なう他の金属を製造する
同様の電解還元工程が行なわれる電解還元槽に適用しう
る。
従来のアルミニウム製造用電解槽に於て、溶融電解質は
冷凍電解質のクラストと供給材料の下に含まれる。槽の
陰極は電解質の下に位置し、槽の床により通常構成され
ている。製品金属は槽の下部に集められ、多くの場合槽
の有効陰極である。
製品金属はり7ラストにあけた孔を通して挿入されたサ
イフオン管によって行なわれるタッピング操作により槽
から除去される。
従来の電解槽で経験された一つの欠点は溶融金属と槽に
連結した電流導体を流れる非常に高い電流に関連した電
磁力により溶融金属に波動をひき起し、この波動の大き
さが槽の下に蓄積された金属量と共に変動する事である
。この運動の実際的影響は陽極と溶融金属の間の接触に
よる槽の間欠     ゛゛的短路を避けるのに、陽極
と陰極の基準位置の間を理論上必要とする以上に大きい
距離に保つのが必要な事である。従来の電解還元槽に必
要とみなされた陽極/陰極距離を使用する結果、摺電解
質の抵抗に打勝つのに動力人力の相当部分を損失するの
で、槽が陽極/陰極距離をより短かくして作動できれば
、非常に大きな動力の節約が達成される。
ビレイン陰極構成体を使用して、電解還元槽の陽極/陰
極距離の減少を達成する事が既に提案されている。そこ
では有効陰極表面が槽の床から上方に突出し且つあるい
は溶融アルミニウムの小さな本体を含む電導部材により
形成され、溶融金属製品はこれらの部材の間に集積され
るか或いは槽のタップ口へ排出可能で、タップ口から槽
の電解質を移動する。この場合、タップ操作の結果とし
て、電解質の高さの変化は更に別の従来の槽構造に於け
るよりも更に大きくなり(陽極の表面に比例して電解質
の表面の面積が比較的小さいからである)、電解質の高
さが大きく変化すると作動が困難になる。ドレイン陰極
構造の場合、液体の高さは製品金属を槽から連続的又は
ひんばんな間隔で小さくまとめて取出す方法が見出され
れば、一定に保たれるか又はそれに近くする事ができる
本発明の目的はこのような方法を備え、この方法を使用
する事ができるような電解還元槽を構成する事である。
本発明によれば、還元槽は槽の作動状轢で製品金属を通
流し且つ電解質に対し障壁として作用するフィルターを
備えている。作動原理は好ましくは溶融金属により濡れ
可能の材料のフィルターを構成する事及びフィルターの
孔を、この孔を通る電解質の流れに抵抗する溶融金属/
電解質装置に於ける界面張力がフィルターに於て電解質
に作用する最大駆動力よりも高い価になるような大きさ
にする事である。このような駆動力はフィルターのフィ
ルタ二の導入側の電解質に作用する重力とフィルターの
排出側の溶融金属に及ぼされた背・圧の間の差である。
フイノしターの孔が溶融金属で充填状態に維持するのに
フィルターの外側の背圧を維持する必要がある。然しな
から、この目的のためフィルターから溶融金属取出し容
器へ通じる通路にあふれ止めを備える事によりフィルタ
ーの溶融金属下流のカラムを維持するのに十分である。
或いはフィルターから流れる金属が内含取出し容器に入
り、それが圧縮されてフィルターに於ける十分な背圧を
維持する。
電解質の深さ20cWLを基礎にして、理論上の計算か
ら、直径5mmの円形孔を備えたフィルターに、溶融融
合塩電解質(密度2.1)のフィルターの上流側のカラ
ム高さが、電解質が流れはじめる前に、溶融アルミニウ
ム(密度2.27’)のフィルターの下流側のカラム高
さを30 mm以上上回る事ができるのが示される。こ
れによりフィルターが頑丈な材料で構成する事が可能で
あり、製品金属が槽に形成される速度で、それを除去す
るのに必要とする溶融金属の比較的おそい流れに逆らう
制限を゛与えないようにする。フィルターの上流側に保
持しうる電解質ヘッドの価はフィルターの孔の直径にほ
ぼ逆比例して変動する。直径10mmのフィルターの孔
には電解質の支持カラムの価は約20 mmに下がり、
これは垂直電極運動と間隔的に新しい供給材料のまとま
った導入の結果、′−1の作動中手ずる電解質ヘッドの
変化を念頭に於て、実際の適合に考慮しうる最も低い価
である。
フィルターの表面は溶融金属と溶融電解質の両方による
侵攻に対し抵抗性でなければならず、又溶融金属により
濡れ付着しなければならないが、電解質によっては濡れ
付着してはならない。溶融アルミニウムニウムと従来の
フッ化電解質の場合に、これらの必要性は例えばニホウ
化チタン、T i Bt及びホウ化ジルコニウム及びホ
ウ化ニオブのような他のホウ化物及び耐火超硬合金とし
て知られる他の同様な物′質によって対処される。フィ
ルターは全体的にこのような材料で形成されるか、或い
はこのような材料の被覆を溶融アルミナのようなセラミ
ックベースに、又は強度を備えた金属ベースに塗布して
もよい。
フィルターは孔あき板、蜂窩格子、平行バー、セラミッ
ク布、セラミックフェルト、正確に寸法づげされた粒子
の充填ベッドの種々の形をとる事        □パ
□ができる。然しなから、平行バーの列、孔あき板、蜂
窩格子又は充填ベッドのような相当の大きさの開口を備
え、丈夫な構造の構成体が好ましい。
フィルターの孔が好ましくは直径2−4 mmの円孔か
、短いほうの寸法が約23mmの本質的に長方形のスリ
ットであるのに対し、直径5 mm又はより上の孔を使
用する事が可能で、そこでは槽を電解質のコラム高さの
超過が少なくて作動する事が可能である。一方、場合に
より円孔の直径又は長方形の短辺が1 mm又は場合に
応じてより低くして作動する事が好ましい。
フィルターの開放領域(又は一つのフィルターが槽に備
えられる以上の複数のフィルターの全体開放領域)は製
品金属がその槽の中での生産速度で通行するのに十分で
なければならない。然しなから、多くの場合一つの2 
mm直径の孔で商業的電解還元槽の全体アルミニウム金
属製品を排出するのに十分であるとみなされる。詰まり
の問題を回避するため、フィルターは好ましくは10又
はそれ以上の孔を間隔をおいて軸え、更に通常3−4 
mm M径の幅の孔を使用するのが好ましい。フィルタ
ーがTiBtボールのような粒子により構成される所で
は、これらは10mmまでの幅でよく、ベッードは粒子
の直径に従って、通常550mmの深さの幅となる。
本発明は陰極が平担頂部炭素板により構成される従来型
の電解還元槽に使用しうる。このような場合、フィルタ
ーの上面が僧の床の高さの少し上に維持されて楢の床に
溶融金属の浅いプールを維持し、電解質と炭素床の間の
接触を回避するようになっている。
本発明はドレイン陰極を使用する槽、特に床が金属濡れ
型の層により被覆された槽から溶融金属を連続的に除去
するのに特に使用するもので、それにより製品金属の波
動傾向を減少する。
本発明は添付の図に例示されている。
第1図に於て、槽は複数の炭素陰極原塊1を含み、各棟
は槽のバスバーと連結する従来のコレクタ部材2を備え
ている。槽は従来のスチールシェル6と絶縁体(熱及び
電気的)4を含み、又従来の溶融フッ化電解質5の浸液
盤を含み、それを従来の方法で冷凍クラスト層6と粉状
アルミナ供給材料7で被っている1、予備焼固炭素陽極
8が従来方式に懸垂されて溶融電解質5と接合し、陰極
層9から間隔をおいており1層9は溶融金属及び/又は
T i B2のような電導耐火材料で構成される。
先に一つの型について説明したフィルター構造10が層
9からあふれ出る溶融製品金属を排出するように位置す
る。
通路11がフィルター10の下流側からフィルター10
の下側に対して確実な溶融金属圧力を維持するように設
けられたあふれ止め12へ連通しているが、あふれ止め
12の高さは通常作動時、溶融電解質5の高さがそれよ
り若干上に位置するように構成される。
あふれ止め12を越えた溶融金属は集積室14に入り、
そこから通常は着脱自在のカバー16により閉じられて
いる孔15を介して所望の間隔でまとまって吸い出され
る。室14はヒーター(図示せず)を備え、集積された
金属からの熱損失を償うようにしてもよい。金属をまと
めて除去するのは槽内の状態には殆ど影響しない。第2
7; K ’;。
した槽はフィルター10の上流の位置全体では第1図の
槽と同じである。フィルター10の下流で、製品金属は
通路11′を通って、全体的に囲まれ且つ圧力下のガス
がポンプ又は他のガス圧源から導入される頭部空間を有
する集積室14′に流れる。
ひとまとめの金属が集積室14′からタップ18を通し
て引出され、一方圧カニのガスが室14/の頭部空間に
同時に導入されて、フィルターの下流側の溶融金属の圧
力をほぼ一定に保持する。ガス圧は新しい溶融金属が層
から流れてくるにつれて、室14からだんだんと解放さ
れる。
第6図と第4図は電解還元槽の一端に取付けた第1図に
示した型のフィル、ター装尊をより詳細に示している。
セ11の一端に先形成した黒鉛容器21が層の外側シェ
ル内に設置され、セル絶縁体上に位置している。容器2
1は中央仕切り22を備え、そのへ− 中に傾斜金属流路23が形成される。仕切り22は通路
23を通って上方へ流れる金属にあふれ止め24を備え
、それが仕切り220両側の金属集積トラフ25に流れ
るようにする。
仕切り′22は好ましくは前述の如く通路26中の金属
からの熱損失を−減らすため熱絶縁体を充填した内側空
間26を備えている。容器21は一部−を容器の頂部に
収容した絶縁着脱自在カバ一部分21を備え、絶縁層2
7により6方を囲まれている。
容器21は黒鉛又は同様の材料で作られた密閉ブロック
28に接し、それは容器21の壁と電解槽の隣接床ブロ
ック29に収容されている。従来のピッチ/炭素突き固
め混合物の層6oにより床ブロック29と容器21の間
の接合点を密閉し、電解質の入るのを妨げる。
床ブロック29に於て、非常に浅い横溝61が下方に傾
斜した通路620口に連通し、その口に孔あきヴイルタ
ー板36が位置して℃・る。フィルター板はニホウ化チ
タンで形成され且つ好ましくは2−5crfLの大きさ
の直径の一連の孔を備えた5−20crrLの直径であ
る。
フィルター板66の上面は好ましくは通常作動時溶融A
I・金属の非常に浅いプール64がその上に保持される
ような高さに構成される。あふれ止め24は電解質の若
干陽極性ヘッドが溶融AIをフィルターを通して浸液盤
の中の電解質66の作動レベルの範囲にわたって駆動す
るように保持される高さに構成される。通常の電解槽に
於て、電解質の浸液盤の深さは陽極ポンピング(陽極の
上下運動)に゛・よる陽極作用消去作用の間25 mm
まで変動しうる。従って、あふれ止め24の高さとフィ
ルター板ろ6の孔の直径は電解質の最大高さで、フィル
ター板が電解質の通行を抑止するよう釣り合わしである
。然しなから、アルミナ粒子と電解質の混合物からなり
、溶融AIより体積密度の大きいスラッジが槽の不正作
動により異常電解質レベルの條件下でフィルターを通し
て引出される可能性から守るために直線状上方傾斜通路
26によりこのようなスラッジを通路26と32の接口
で形成されたトラップから取去るようにする。
本発明の詳細な説明かられかる如く、第1図及び第2図
の板状フィルタ一部材10と第6図のフィルタ一部材6
6は適当な大きさの、好ましくは溶融金属を上方傾斜通
路を通じて導き出す垂直凹み中に位置した金属濡れ可能
セラミック粒子の本体により代えろ事ができる。
第5図に於て、槽の構成を殆ど変える事なく、製品AI
金属を電解還元槽から引出すための変形構造が示されて
いる。
この構造に於て、溶融金属は槽の底の溶融金属の浅いプ
ール40から引出される。この装置はプール40の深さ
を約50−100 mmに維持するように構成される。
′この場合フィルター33と構造上本質的に同じである
フィルター板41がニホウ化チタンで形成された垂直サ
イフオン管42の下端に位置している。管42は金属を
あふれ止め44に導くアルミナ導管46に導く。あふれ
止め44から金属が囲まれた熱絶縁容器(図示せず)に
はね飛ぶ。
ニホウ化チタン管42とアルミナ導管46は外側スチー
ルシェル45内に含まれる。導管46の水平且つ下方に
向いた部分が熱絶縁体46に+4.9囲まれ、中の金属
を凝固温度以上に保持する。空気冷却室47がスチール
シェル45の最下部分に備えられ、そこで摺電解質48
が取出される。空気冷却室470目的は電解質48の凝
固化保護層49を形成して、スチールシェル45の浸漬
部分をおおい、同時にアルミナ導管46の周囲部分によ
り同様に熱絶縁して、管42の金属の流れの過度の冷却
を生じないようにするものである。
第6図及び第4図の構造におけるものと同様、あふれ止
め44の高さとフィルター板41の孔の大きさは通常の
槽の作動に於ける電解質48の深さの上方及び下方限界
により決定される。
タップ処理を開始及び再開始するためにサイフオンに吸
引を備える必要がある。第5図の装置に於て、吸引はサ
イフオン出口に減少圧力を与える集積るつぼと気密にす
る事により与えられる。吸引はるつぼの内部に空気又は
ガスの正圧を与える        、1.1事により
停止される。
第6図に示された更に別の構造に於て、装置の他の全て
の部品は第5図の構造と同じである。
第6図に於て、管42は若干長さ方向に延長し、その端
部は種床の浅い凹部50内に位置している。
凹部50は約5鑞の深さ・で、管42は四部の底の上約
2cmの所に終端する。凹部50は金属濡れ可能のセラ
ミック(例えばTiB2)51で裏打ちされる。サイフ
オン管42と凹部の側壁の間の隙間は溶融電解質の浸入
を制限し、且つ溶融AI金属の通行を可能にする。
10crnの外径のサイフオン管のため、サイフオン管
と側壁の間の最大受入れ可能の隙間は1Crnであるが
、より好ましくは隙間は1−2 mmである。
そのほうがより大きい電解質ヘッドを支持するからであ
る。サイフオン管の直径の増減は電解質の”カラムの所
定の高さに維持するのに隙間の増減を必要とする。然し
なから、隙間は実際に使用される大きさのサイフオン管
の強度と同じ程度である。
第7図に於て、第5図の装置の変形例が示されている。
第7図に於て、同じ部材は同じ符号により示される。第
7図に於て、サイフオン出口は熱金属パイプライン58
に連結され、そこにN1カ・・)取出された金属が直接
排出される。・ξイブラインは電気抵抗ヒーター(図示
せず)により加熱され、流れる金属を溶融状態に維持す
る。
第7図の装置に於て、フィルター41を通して金属を取
出すのは連続的でな(、この装置に於ては吸引管59が
開閉弁60を介して導管59に連通ずる。管59を介し
て与えられた吸引は還元槽から金属を引出してサイフオ
ン作動を始動するのに使用される。ニトロゲン又は他の
適当な不活性ガスを管59を介して引入れ、サイフオン
作用を中絶する事ができる。パイプライン58のスチー
ルケーシング61が電気絶縁体62によりケーシング4
5から電気的に絶縁されている事がわが7る。
サイフオンが非作動状態の時、溶融金属は選択的フィル
ター41の作用により上方管42に示された高さに保持
され、一方導管46の下方脚部に於て、金属はパイプラ
イン58のあふ□れ止めにより示された高さに保持され
る。
金属の高さの制御は実際第5図の装置に於けるように、
各種に個々のあふ′れ止めを備える事により達成されう
る。然しながら、指通の如(、層の一群又はポットライ
ン中の全ての檜に役立つ単一出口あふれ止めを備えるの
が好ましい。第8図はこのような装置を示している。槽
は一つづつ第7図に示したように構成された金属選択サ
イフオンを通ってパイ、プライン58ヘタツブされる。
サイフオンは吸引を与えて個々に始動され、吸引管59
を介してガスを射出して停止される。
第8図に示す如く、左側選択サイフオンの管/導管装置
は作動中で、金属でいっばいなのに対し、右側選択サイ
フオンは非作動状1すであり、全ての他の選択サイフオ
ン装置と共通して同じパイプライン58に通じている。
)ξイブライン58に於ける金属は受は槽63に吸引さ
れ、あふれ止めろ4を越えて、保持炉65に流れる。
一度にただ一つの槽のみをタップして、槽の間の電気的
短絡を防ぐ。この装置に於ける好ましいサイフオン速度
は約50.0 cm”/ sであり、その結果増大した
流れに適合するためフィルターにょ(゛多くの開口を必
要とする(例えば5oから10002 mm直径の開口
)。
いかなる個々の層の吸収はもはや連続的でないが、装置
の完全自動化と共に、タッピングの前隅は60分のよう
に低(できる。この場合タッピングにより取出された金
属の蓋は4o秒又はそれ以下のタップ期間と槽に約8 
mmの金属の高さの変化に相当する20リツトルより少
−ない。
第9図と第10図は溶融金属を電解還元槽からインイツ
ト引張り装置に直接取出すように構成された金属選択フ
ィルターを示している。溶融凝固のインゴ゛ット又は結
晶体の引張り方法は既に知られている。
本装置の一般概念が側壁の表面上及びそれに清って固体
保護クラスト94を形成する溶融金属92と溶電解質9
乙のプールを含む電解槽91を示す第9図に示されてい
る。金属は槽から金属選択フィルターを7通してインゴ
ット引出し体95へ、      □パ′1好ましくは
金属プール92に一定の金属の高さを維持するような速
度で取出さ、れる。インゴット?7は機械的駆動手段9
乙により取出される。金属選択フィルターの構造は既に
説明したいかなる形をとってよい。
第10図はインゴット引出し体95の詳細を示している
。溶融金属はその下端に位置した選択的フィルター開口
を有する耐火ホウ化セラミック管105を通してインゴ
ット引出し体に入る。
溶融金属は管105を通って上方へ流れ、炭素材料の外
側層106により溶融電解質の化学的侵攻から保護され
ているスチールコンノξ−トメント107を通る空気に
より約700℃に維持されている高アルミするつぼ10
8に入る。電解質は固体クラスト104を形成し、それ
か槽側壁を保護するのと同じ方法で炭素裏打ち部分を保
護する。
アルミするつぼ108内に含まれた溶融金属は好ましく
はアルミナに対し低溶解性の融点の低い塩の層109に
より空気酸化に対し保護される。アルミナ管110が金
属に侵けられ、駆動手段96により引張られるインゴッ
ト97の大きさと形を限定するのに役立つ。アルミナ管
110の外i14+:マそれを選択的に溶融AI金金属
濡れ付着させ、溶融塩IQ9が管110に入るのを紡ぐ
ように耐火ホウ化物′で被覆されている。熱絶縁体11
1により主要熱108から一引出されるインゴットを通
して流出させて、冷却界面の位置と形を制御する。
界面の位置はインゴットを通じる熱除去の速度により決
定され、それは又空気冷却室113の凝固インゴットか
ら取出された熱量により制御される。
インゴット取出し用機械的駆動手段はハウジング114
内に位置する。取出しに必要な速度は金属製造速度と特
定槽の電流効率から計算される。取出し速度の細い調整
は槽の電解質93と溶融塩109の相対高さを監視して
得る事ができる。槽−の金属の高さが非常に低ければ、
電解質93はフィルター105を通して通過できないの
で、電解質の高さは一定に保たれる一方、金属かるつぼ
108から取出れるにつれて、溶融塩109の高さは下
落する。取出し速度が非常におそいと、他方金属の高さ
が形成され、電解質93と溶融塩1090両方の高さの
上昇をひき起す。
引出されるインゴットの直径とそれに従って管110の
直径はインゴット熱流出速度と金属凝固のエンタルピー
のバランスに伝存する。1cIrL/分の引張り速度の
100KAの槽に、15cIrLの直径を有する14.
4mの長さのインゴットが24時間で製造される。
第11図の構造に於て、管42はT i B2の裏打ち
された凹部72内に含まれた筒状T i B、ロッド7
1の組立体の上面に位置している。ロット″71流れる
。仁の構造は間欠的タップ処理が大きな流速を必要とす
る所では場合により好ましい。第8図の構造と比較して
、サイフオシ管への侵入が妨げられないからである。
この構造に於ては、ロソ)’71がTiB、の球により
代えられるのがわかる。
電解還元槽に於て、全域製造速度は槽の溶融電解質の量
に対して低く、装置は本質的に静IF−1とみなされる
第3−5図の装置忙示した電解還元槽に設けられたニホ
ウ化チタンフィルター板に保持する事ができる電解質の
最大静止ヘット9はフィルターの孔の直径に依存し、且
つ次の式から計算できる。
ρ+g   r ここにおいてり、ばあふれ止めの上の電解質カラムの高
さ、h、ばあふれ止めの下の電解質カラムの高さ、ρ、
は電解質の密度、ρ2は溶融金属の密度、γは金属/電
解質界面の界面張力、rはフィルタ一孔の直径、gは重
力定数である。
有効データからなされた計算によりり、の価はh2  
が200 mmの場合、1 mm直径の孔に約120 
mmから5rILm直径の孔に約30mmに変化する事
が示される。
単純なテスト装備でなされた実験の結果、計算    
    パ′値、例えば41rLrrL直径孔でh+ 
=27 mmでh2−0の値に近似して一致した。上記
の式は溶融電解質が溶融金属より密度が少さく、フィル
ター板が溶融金属と、選択的に濡れる他の金属/電解質
装置に有効であると法論できる。
溶融金属/溶融電解質の界面の界面張力の価を計算する
方法はMet Trans  8B、(1977)55
1−561(P、デスロウ及びE、 W、デスウィング
)に記載されている。
フィルタ一孔が非円形の場合の本発明の選択的フィルタ
ーにより支持しつる電解質の静止ヘッドの価は実際的実
験又は適当な開発式により決定される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電解還元槽の一形式の図、式的縦
断面図、第2図は槽の変形形式の同様の図、第6図は第
1図のフィルターと同峠のフィルターの拡大断面図、第
4図は第6図のフィルターの平面図、第5図はフィルタ
ーの構造の他の形式の断面図、第6図は第5図のフィル
ターの変形形式の断面図、第7図は金属を熱金属パイプ
ラインにタップした第5図の構造の変形列の断面図、第
8図は第7図の装置を使用し、単−出口金属高さ制1−
Hiユニットを共有する一連のタップした槽の略図、第
9図は金属を還元槽からインゴット引張り装置に直接除
去する金属選択フィルターの断面図、第10図は第9図
の装置の詳細を示す図、第11図は第5図のフィルター
の更なる変形例を示す断面図である。 1.29:槽の床、2:コレクタ部材(製品金属集積領
域)  5.36:電解質、10.33 :フィルター
11.32:通路、12.24 :あふれ止め、23:
上向金属通路 特許出願人  アルカン・インターナショナル・リミテ
ッドゝFtcy、10 第1頁の続き 0発 明 者 マイン・バンダーメイランカナダ国オン
タリオ州キングス トン・インバーネス・フレセン ト197 0発 明 者 チャールズ・ジエームズ・ロジャーズ オーストラリア連邦ニュー・サ ウス・ウェールズ州2290ホワイ トブリッジ・アシュビー・スト リート12

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 fil  溶融製品金属を溶融製品金属より密度の小さ
    い電解質の電解により製造する型の電解還元槽に於て、
    フィルターが槽の床上の製品金属集積領域に位置し、該
    フィルターは溶融製品金属と溶融電解質の両方による侵
    攻に抵抗性で且つ溶融製品金属により濡れ可能で、溶融
    電解質には濡れない材料で形成され、該フィルターは溶
    融金属を通すが、フィルターで電解質に作用する最大駆
    動力下で溶融電解質の流れを抑止するような大きさにし
    た少なくとも一つの通路を通して有し、フィルターの出
    口側に溶融金属の背圧を維持する手段を備えた事を特徴
    とする還元槽。 (2、特許請求の範囲第1項記載の還元槽に於て、該フ
    ィルターが耐火超硬合金で形成された板状部材で且つ少
    くとも一つの金属流通路を中に形成している事を特徴と
    する還元槽。 (3)特許請求の範囲第2項記載の還元槽に於−〇、該
    フィルターが溶融金属をそれを通して上方へ移行するよ
    うに構成されている事を特徴とする還元槽。 (4)特許請求の範囲第1項記載の還元槽に於て。 該フィルターがその間に制限環状スリットを有する一対
    め同心的耐火超硬合金部材で構成されている事を特徴と
    する還元槽。 (5)特許請求の範囲第1項記載の還元槽に於て、該フ
    ィルターが多数の分離した且つ適当に寸法づけた超硬合
    金部材で構成され、その部材の間に電解質流れ制限通路
    を形成する事を特徴とする電解槽。 (6)特許請求の範囲第1項記載の還元槽に於て、上向
    金属流路が該フィルターの下流側に備えられ、該流路は
    槽のフィルターの高さと最低電解質高さの中間に設けら
    れたあふれ止めに通じ、該あふれ止めはフィルターの下
    流側にフィルターと溶融金属の間に連続的接合を維持す
    るように作用する事を特徴とする還元槽。 (力 特許請求の範囲第6項記載の還元槽に於て、金属
    を凝固し詐つ該凝固金属を制御速度で取出し、従って溶
    融金属をその速度でフィルターを通して引出す装置をフ
    ィルターの下流側に隣接し且つ間隔をおいた位置に備え
    た事を特徴とする還元槽。 (8)特許請求の範囲第1項記載の還元槽に於て、上向
    金属流通路がフィルターの下流側に位置し、制御可能減
    圧状能を与える手段が該流路中の溶融金属に作用し、制
    御可能速度でフィルターを通して溶融金属を引出すよう
    にした還元槽。
JP57109690A 1981-06-25 1982-06-25 電解還元槽 Expired JPS6033905B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8119589 1981-06-25
GB8119589 1981-06-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS586991A true JPS586991A (ja) 1983-01-14
JPS6033905B2 JPS6033905B2 (ja) 1985-08-06

Family

ID=10522792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57109690A Expired JPS6033905B2 (ja) 1981-06-25 1982-06-25 電解還元槽

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4551218A (ja)
EP (1) EP0068782B1 (ja)
JP (1) JPS6033905B2 (ja)
KR (1) KR880000707B1 (ja)
AT (1) ATE17133T1 (ja)
AU (1) AU555450B2 (ja)
BR (1) BR8203698A (ja)
CA (1) CA1175779A (ja)
DE (1) DE3268104D1 (ja)
ES (1) ES8305849A1 (ja)
NO (1) NO158144C (ja)
ZA (1) ZA824257B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103180486A (zh) * 2010-09-20 2013-06-26 西格里碳素欧洲公司 用于提取铝的电解池

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0134705B1 (en) * 1983-08-16 1988-07-27 Alcan International Limited Method of filtering molten metal
ATE32239T1 (de) * 1983-11-29 1988-02-15 Alcan Int Ltd Aluminiumreduktionszellen.
GB8331769D0 (en) * 1983-11-29 1984-01-04 Alcan Int Ltd Aluminium reduction cells
LU85858A1 (fr) * 1985-04-19 1986-11-05 Electro Nite Procede destine a empecher des depots sur les parois de recipients metallurgiques et recipient metallurgique adapte a la mise en oeuvre de ce procede
US5122184A (en) * 1990-12-28 1992-06-16 Aluminum Company Of America Molten salt coalescence in molten aluminum
CA2073625C (en) * 1992-07-10 1998-02-03 Adam Jan Gesing Process and apparatus for melting metals while reducing losses due to oxidation
ES2069496B1 (es) * 1993-08-10 1995-11-01 Asturiana De Zinc Sa Cuba para instalaciones de electrolisis.
US5498320A (en) * 1994-12-15 1996-03-12 Solv-Ex Corporation Method and apparatus for electrolytic reduction of fine-particle alumina with porous-cathode cells
US5914440A (en) * 1997-03-18 1999-06-22 Noranda Inc. Method and apparatus removal of solid particles from magnesium chloride electrolyte and molten magnesium by filtration
EP2064370A2 (en) * 2006-06-22 2009-06-03 MOLTECH Invent S.A. Aluminium collection in electrowinning cells
EP2094883B1 (en) 2006-11-03 2011-12-14 Rio Tinto Alcan International Limited An apparatus and a method for tapping metal
WO2009058277A1 (en) * 2007-10-29 2009-05-07 Ekc Technology, Inc. Novel nitrile and amidoxime compounds and methods of preparation
CN101418456B (zh) * 2008-11-19 2010-08-25 中国铝业股份有限公司 导流结构铝电解槽的阴阳极配置方法
US8075747B2 (en) * 2009-01-30 2011-12-13 Alcoa Inc. Enhancement of aluminum tapping by application of targeted electromagnetic field
DE102011078002A1 (de) * 2011-06-22 2012-12-27 Sgl Carbon Se Ringförmige Elektrolysezelle und ringförmige Kathode mit Magnetfeldkompensation
US20150060295A1 (en) * 2013-08-29 2015-03-05 Elliot B. Kennel Electrochemical cell for aluminum production using carbon monoxide
WO2015123502A1 (en) 2014-02-13 2015-08-20 Phinix, LLC Electrorefining of magnesium from scrap metal aluminum or magnesium alloys
WO2023086616A1 (en) * 2021-11-15 2023-05-19 Alcoa Usa Corp. Advanced purification cell for aluminum scrap recycling
US11952673B2 (en) 2022-04-25 2024-04-09 Phoenix Tailings, Inc. Systems and methods for recovery of molten metal

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE338675B (ja) * 1964-12-30 1971-09-13 Conzinc Riotinto Ltd
US3475314A (en) * 1965-11-17 1969-10-28 Reynolds Metals Co Alumina reduction cell
GB1198325A (en) * 1966-07-06 1970-07-08 Montedison Spa Method for Producing Shaped Cryolitic Material
NO115978B (ja) * 1967-01-24 1969-01-06 Alcan Aluminium Ltd
US3677926A (en) * 1970-06-16 1972-07-18 Ass Lead Mfg Ltd Cell for electrolytic refining of metals
NO764014L (ja) * 1975-12-31 1977-07-01 Aluminum Co Of America
US4338177A (en) * 1978-09-22 1982-07-06 Metallurgical, Inc. Electrolytic cell for the production of aluminum

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103180486A (zh) * 2010-09-20 2013-06-26 西格里碳素欧洲公司 用于提取铝的电解池
JP2013540898A (ja) * 2010-09-20 2013-11-07 エスゲーエル カーボン ソシエタス ヨーロピア アルミニウム生産のための電解セル

Also Published As

Publication number Publication date
KR880000707B1 (ko) 1988-04-25
CA1175779A (en) 1984-10-09
ES513435A0 (es) 1983-04-16
DE3268104D1 (en) 1986-02-06
NO158144C (no) 1988-07-20
EP0068782A2 (en) 1983-01-05
ES8305849A1 (es) 1983-04-16
EP0068782A3 (en) 1983-04-13
NO158144B (no) 1988-04-11
JPS6033905B2 (ja) 1985-08-06
ZA824257B (en) 1983-05-25
AU555450B2 (en) 1986-09-25
US4551218A (en) 1985-11-05
BR8203698A (pt) 1983-06-21
EP0068782B1 (en) 1985-12-27
ATE17133T1 (de) 1986-01-15
AU8530382A (en) 1983-01-06
NO822174L (no) 1982-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS586991A (ja) 電解還元槽
AU2004221441B2 (en) Electrolytic cell for production of aluminum from alumina
CA1228051A (en) Metal production by electrolysis of a molten electrolyte
EP1364077B1 (en) A method and an electrowinning cell for production of metal
JPS6230274B2 (ja)
US3396094A (en) Electrolytic method and apparatus for production of magnesium
JPS589991A (ja) 電解還元槽
US4824531A (en) Electrolysis method and packed cathode bed for electrowinning metals from fused salts
CA2336685C (en) Molten salt electrolytic cell having metal reservoir
JPS596390A (ja) 電解還元槽
DE3405762A1 (de) Zelle zur raffination von aluminium
US4944859A (en) Electrolytic cell for recovery of metal
CA2459010A1 (en) Aluminium electrowinning cells with inclined cathodes
US6436272B1 (en) Low temperature aluminum reduction cell using hollow cathode
JPS5817267B2 (ja) 溶融塩浴を含有する室から熱を取り出す方法
JPS596391A (ja) 電解還元槽及びその作動方法
US4601804A (en) Cell for electrolytic purification of aluminum
WO2003062496A1 (en) Low temperature aluminum reduction cell
JP4299117B2 (ja) 溶融金属塩化物の電解方法
RU2809349C1 (ru) Устройство электрохимического рафинирования алюминия в электролизерах (варианты)
US759798A (en) Electrolytic apparatus.
JPH086194B2 (ja) 溶融塩電解装置
JPS6360118B2 (ja)
AU5063902A (en) Molten salt electrolytic cell having metal reservoir