NO146819B - Fremgangsmaate ved fremstilling av kanaler med hoey fluidumledningsevne i en syreopploeselig formasjon rundt et borehull - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for elektrolysering av alkali- eller jordalkalimetallhalogenider og elektrolysecelle til bruk ved fremgangsmåtens utførelse.

Denne oppfinnelse angår elektroly-tiske celler og en elektrolyseprosess som ut-føres i denne, og oppfinnelsen angår mer

spesielt en elektrolytisk prosess og celle

for spaltning av alkalimetaller og jordalkalimetallhalogenider.

Det er et formål med denne oppfinnelse å skaffe en elektrolysecelle som kan

drives med høyere strømtettheter enn de

tettheter som vanligvis blir brukt ved

spaltning av de ovennevnte metallhaloge-nidsalter i hvilken en tilnærmet konstant

anode-katode-avstand kan opprettholdes,

i hvilken oppsamling av dross i cellen kan

fjernes uten å utsette det indre av cellen

for kontakt med luft, og i hvilken de nedre

overflater av anodene periodisk kan renses,

hvilket likeledes kan skje uten å utsette

det indre av cellen for kontakt med luft.

Det er velkjent å elektrolysere alkali-metallhalogenider ved å elektrolysere en

saltoppløsning, og det har vært fremsatt

mange forslag for elektrolyse av smeltet

alkalimetallhalogenid ved anvendelse av et

smeltet metall som katode. En prosess av

denne type er beskrevet i U.S. patent nr.

1 159 154 hvor formålet er å fremstille le-geringer av lette metaller, så som alkalia

metallene, med tyngre metaller, så som

bly. Mange vanskeligheter opptrer når det

skal oppnås et ulegert lett metall ved elektrolyse av et smeltet salt eller salter av

metallet ved anvendelse av et annet metall som katode, normalt bly, i smeltet til-stand. Blant disse vanskeligheter er dannelsen av isolerende lag på anoden, idet

denne tendens stiger ved økning av strøm-tettheten ved anoden, det faktum at det ønskede metall vanligvis har en sterk tendens til å oppløse seg i den smeltede katode og dannelsen av et tynt lag av dross både på toppen av væskekatoden og på toppen av elektrolytten. Det er utviklet mange me-toder for å redusere eller eliminere disse vanskeligheter. I U.S. patent nr. 1 204 234 er det f. eks. beskrevet en fremgangsmåte for å fjerne det ønskede metall (i dette tilfelle natrium) hurtig fra elektrolysesonen sammen med elektrolytten for å redusere sannsynligheten for at dette metall skal bli oppløst i katoden. For å redusere denne tendens ytterligere er bare en meget liten del av katodens overflateareal i berøring med elektrolytten. En prosess for å redusere dannelsen av mellomliggende lag på overflaten av katoden er beskrevet i U.S. patent nr. 1 882 525 ved å omrøre eller be-vege det smeltede metall som danner katoden på en spesiell måte. En av hoved-fordelene ved foreliggende fremgangsmåte i forhold til de tidligere kjente er at den reduserer eller eliminerer flere av de mangler som hefter ved denne type elektrolyse, og kombinerer således i en prosess forde-lene ved et flertall av de tidligere kjente prosesser. Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse angår driften av en horisontal elektrolysescelle med meget høye strømtettheter og fremstilling av halogen-gasser og alkali- og alkaliske jordmetaller separat og med høy renhetsgrad på kontinuerlig måte.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er derfor en fremgangsmåte for elektroly- 1 sering av alkali- eller jordalkalimetallha- 1 logenider, omfattende innføring av smeltet katodemetall, særlig bly, i en hermetisk tett, horisontalt anbragt elektrolysecelle ( som har et fremre elektrolysekammer som inneholder en eller flere horisontale anoder, og som: ved den bakre del av cellen under en tverrgående vegg står i forbin- > deise med et endekammer som har et før-ste utløp og et U-formet utløpsrør for fjernelse av dross og likeledes et annet ut-løp for smeltet metall, innføring av smeltet vannfritt metallhalogenid i elektrolysekammeret i en mengde pr. tidsenhet som er tilnærmet lik elektrolysehastigheten for dette, gjennomledning av elektrisk strøm mellom anoden og en væskekatode som dannes av det nevnte smeltede metall, regulering av det smeltede metalls nivå i elektrolysekammeret for å opprettholde et tilnærmet konstant mellomrom mellom anoden og væskekatoden, karakterisert ved at mens den elektriske strøm periodisk av-brytes, blir nivået av metallsmelte i cellen variert på en slik måte at dette forbigående heves til berøring med anodens eller anodenes underside for å rense denne, og/ eller at nivået av metallsmelte forbigående senkes for å tillate at smeltet metallhalogenid slipper ut fra elektrolysekammeret under den tverrgående vegg som adskiller elektrolysekammeret fra endekammeret, for å føre dross fra elektrolysekammeret inn i endekammeret og nivået deretter forbigående heves for å utdrive dross gjennom det nevnte første utløp og det U-formede utløpsrør, samt at uttagning av smeltet metall skjer gjennom det annet utløp i endekammeret.

Det anvendte smeltede metall er fortrinnsvis bly, og nivået av smeltet bly i cellen blir fortrinnsvis variert ved å regulere den hastighet med hvilken smeltet bly blir ført ut fra cellen, mens det opprettholdes en tilnærmet konstant innføringshastighet for smeltet bly til elektrolysekammeret.

Den ovennevnte fremgangsmåte mu-liggjør en kontinuerlig drift av cellen, da cellen ved regulering av ■utføringshastig-heten for det smeltede bly kan drives kontinuerlig bortsett fra korte perioder da strømmen blir avbrutt for å tillate fjernelse av dross og rensning av de nedad-vendende overflater av anodene for opp-samlede avsetninger.

Det vil forstås at ved anvendelse av smeltet bly som væskekatode trer det fremstilte metall inn i blyet og blir enten opp-løst eller legert i dette. Blyet som inneholder alkalimetall, kan utføres fra cellen for anvendelse som sådant, eller i henhold til et trekk ved oppfinnelsen, blir det smel-tete bly som er tatt ut gjennom det nevnte utløp, behandlet fritt for kontakt med oxy-jen for å avdestillere i det minste en del av det produserte metall som inneholdes i d«tte, og det fraskilte smeltede metall blir igjen innført i elektrolysekammeret; det destillerte, fremstilte metall kan fjernes fra elektrolysesystemet ved å kondensere det som metall, ved å oxydere det til et oxyd og/eller ved å omforme til dets hy-droxyd ved reaksjon med vann. Omform-ningen av metallet til dets oxyd eller hy-droxyd blir bekvemt utført ved å reagere metall i dampform med oxygen eller med vanndamp.

Oppfinnelsen omfatter også den horisontale elektrolysecelle som i det følgende blir beskrevet i detalj og som innbefatter anordninger for regulering av nivået av smeltet bly i cellen uten å tillate at luft kommer inn i denne.

I det følgende skal en utførelsesform for oppfinnelsen beskrives under henvis-ning til tegningene, av hvilke:

Fig. 1 er et lengdesnitt av cellen.

Fig. 2 er et delvis tverrsnitt tatt etter

linjen 2—2 på fig. 1,

fig. 3 er et delvis snitt som viser den måte hvorpå en grafittanodeblokk er festet til en grafittholder,

fig. 4 er et grunnriss av den ene ende av cellen, delvis i snitt, og viser den måte hvorpå den elektriske mateledning er festet til en lederflate for grafittcellene,

fig. 5 er et vertikalsnitt som delvis er oppskåret, og viser den måte hvorpå en væskelås blir opprettholdt for å forhindre innføring av luft til cellen, og

fig. 7 er et snitt etter linjen 7—7 på fig. 1 og viser en sylindrisk hylse og en

forskyvbar ring som er anbrakt omkring

hylsen og i anlegg mot to knaster som ut-gjør en integrerende del av hylsen nær dennes bunn.

På fig. 1 og 2 vil det ses at cellen ifølge denne oppfinnelsen er laget av et langstrakt element eller en del 10, som enten kan være av metall eller av et ikke-metall og er utformet med en kanal, f. eks. i form av en I-bjelke av stål, idet bunnflaten 11

■av kanalen er senket ned i et bestemt parti 12 nær den bakre del av cellen.

Delen 10 heller mot høyre (fig. 1) slik at innmatningsenden befinner seg på et høyere nivå enn den bakre ende av cellen for derved å muliggjør at smeltet bly 13 kan flyte eller strømme fra den fremre ende over bunnen 11 til den bakre ende eller partiet 12; og skjønt bunnen av cellen kan ha en hvilken som helst passende helning, foretrekkes en helning på 1° eller mindre.

Konstruksjonen av cellen fremgår best av fig. 2, hvor den hermetiske tetning av cellens indre fra berøring med den ytre atmosfære er vist. Konstruksjonen på høyre side i fig. 2 er den samme som på venstre side av delen 10, men denne sist-nevnte er ikke vist av denne grunn.

Delen 10 som har en bunn 11 og opp-rettstående sidevegger 14 og 15, er forsynt med en sammenhengende ildfast foring 16 langs de innvendige vegger av anodekammeret i cellen, idet denne foring 16 tjener som en elektrisk isolator og også som be-skyttelse for veggene 14 og 15 mot kjemisk påvirkning av kjemikaliene i kammeret. Den sammenhengende foring 16 har en øvre buet leppe 17 som fullstendig dekker de avrundede øvre kanter av veggene 14 og 15. Den ildfaste foring 16 omfatter videre i ett stykke et tverrstykke 19 som dekker den indre cellevegg i en tverrgående stålplate 20 som er sveiset fast ved den fremre ende av delen 10 på hermetisk tettsluttende måte. På fig. 4 går det enkle ildfaste endestykke 19 mellom de to deler 18 over toppen av endeplaten 20 (fig. 1) og også over de respektive øvre kanter av sideveggene 14 og 15.

Som vist på fig. 1, er den bakre ende av delen 10 forsynt med en vertikal plate 20X som er tettsluttende sveiset, likesom den vertikale plate 20, på den bakre ende av bunnen 11 og de respektive bakre ender av sideveggen 14 og 15.

Fig. 1 viser bunnen 11 forskjøvet nedad over et parti 12, hvilket parti er karakterisert ved en passende helning 12X som fører partiet 12 over i et forholdsvis horisontalt parti 12Y uten helning i hvilket det er et trau 12Z.

En tverrplate 21 er tettsluttende fastsveiset på de motstående vegger 14 og 15 på delen 10 og et passende stykke ovenfor veggen 12Z i trauet for å tillate passasje av væske under den nedre kant av platen 21 gjennom trauet 12Z.

En annen tverrgående plate 22 er tettsluttende fastsveiset på de motstående sidevegger 12 og 15. Som vist på fig. 1, går ikke platen 22 helt til toppen av sideveggene 14 og 15, men bunnen av platen 22 strekker seg passende langt nedad nær hel-ningen 12X, slik at den nedre kant av platen 22 har tilnærmet samme nivå som den fremre del av bunnen 11. En i ett stykke utformet ildfast isolatordel 19X er anbrakt over toppkanten av platen 22 på fleksible glimmerstykker 23. Glimmerstykker 23 er også plassert på de øvre flater på de ildfaste endestykker 19 og 19X.

På fig. 2 er de ytre flater av sideveggene 14 og 15 hver forsynt med langsgå-ende bæreflenser 24 som er tettsluttende fastsveiset på sideveggene.

Flensene 24 er plassert nedenfor top-psn av sideveggene 14 og 15 og er forsynt med et horisontalt parti 25 for å under-støtte en tykk elektrisk strømlederplate 26, f. eks. av grafitt. Denne lederplate 26 er isolert fra støtteflensene 24 ved hjelp av et flertall fleksible glimmerstykker 23. En stålstripe 27 er anbrakt langs begge topp-kanter av lederplaten 26 og glimmerstyk-ket 23 er plassert på denne. Et flertall med innbyrdes avstand anbrakte konvensjonelle C-formede klemmer 28 er brukt for å feste lederplaten 26 til flensene 24 på en lufttett og hermetisk tettsluttende måte. Det anvendes isolerende glimmer for å forhindre elektrisk kontakt mellom lederplaten 26 og C-klemmene 28 samt stålflensene 24.

Lederplaten 26 er forsynt med et glass-belegg 29 for å tette porene i grafitten for derved å gjøre denne ugjennomtrengélig for luft..

En tykk overdekning av varmeisolerende material 30 er anbrakt på lederplaten 26 for å forhindre tap av varme fra cellen. Det varmeisolerende materiale kan være hvilket som helst vanlig varmemot.-standsdyktig materiale, slik som asbest, og det er anordnet utsparinger langs dettes sider for å gi plass for C-klemmene 28.

Som vist på fig. 1 og 2, er den nedre kant av den ildfaste foring 16 plassert med passende avstand over overflaten av bunnen 11 og hensiktsmessig nær grafittano-dene 31. Foringen 16 er en elektrisk isolator og forhindrer tap av elektrisk strøm fra anodene 31 til de tilstøtende sidevegger 14 og 15. Den konvensjonelle, syntetiske og fleksible plateglimmer 23 blir likeledes anbrakt på flensene 24 og også mellom toppen av en resp. sidevegg 14 og 15 og den del 17 av foringen 16 som befinner seg over denne.

Anodene 31 har rektangulær form og er forsynt med et flertall vertikale hull for å tillate at halogengass bobler opp gjennom disse hull. Som vist på fig. 1 og 2, er bunnen av anodene 31 plassert i det smeltede alkalimetallsalt passende nær blyover-flaten, for derved å muliggjøre elektrolyse av et passende lag av smeltet salt med den frigitte halogengass gående opp gjennom hullene 32 i anoden og det alkalimetall som dannes ved overflaten av c.ct fly-tende bly som danner katoden, blir absor-bert i dette og blir ført bort med dette.

Anodene 31 er forsynt med to spor 33 med underskårne kanter 34. Lederplaten 26 er også forsynt med to spor eller langs-gående kanaler 33X med underskårne kanter 34X. Kanalene 33X ender ved hver ende i en passende rektangulær utsparing eller et hulrom 34Y (antydet med stiplede linjer), som ikke har underskårne kanter. Et flertall holdestenger 35 som hver har motstående kilepartier 36 ved bunnen og toppen, er anbrakt i de resp. hulrom 34Y og blir så forskjøvet inn i sporene 33X. Deretter blir de nedre kilepartier av de fire holdestenger 35 skjøvet inn i sporene 33 i en anode slik at i det minste to stenger 35 er anbrakt i hvert spor 33 med innbyrdes avstand mellom dem.

Som vist på fig. 1 og 2, er hver anode 31 understøttet av fire holdestenger 35 som er innført i like spor i både anoden 31 og i lederplaten 26.

Som vist på fig. 4, strekker lederplaten 26 seg forbi endeplaten 20. Et vannkjølt kobberrør 37 er festet til lederplaten 26 ved hjelp av to vanlige festeklammere 28 som holdes med vanlige bolter 39 med muttere for å danne den positive forbindelse med anoden. Den negative forbindelse med cellen blir dannet gjennom en elektrisk led-ning 37X (fig. 2).

Som vist på fig. 1, er den fremre ende av lederplaten 26 festet til de respektive deler av tverrflensene 24X ved hjelp av vanlige bolter 40 med muttere, hvilke bolter er ført gjennom passende åpninger i både lederplaten 26 og i flenspartiet 25X. Boltforbindelsene 40 er forsynt med skiver 41 som er lagt på elektrisk isolerende rør 42 utformet med flenser. Rørene 42 er som vist anbrakt rundt både toppen og bunnen av boltene 41 og er ikke i berøring med hverandre, for derved å tillate bevegelse av et isolerende rør 42 i forhold til det annet under tiltrekningsprosessen for den hermetisk tettsluttende lederplate 26 mot flensene 24X. Luftsøylen mellom de isolerende rør 42 er i seg selv en isolator. Som vist er en plate av fleksibelt glimmer anbrakt på flensene 24X og på toppen av veggen 20 og under elementet 19. Glimmer er likeledes plassert på oversiden av det ildfaste stykke 19.

Det smeltede salt 43 (fig. 5) blir inn-matet til den hermetisk tette celle som er fri for luft, gjennom røret 44 ved hjelp av en selvregulerende flottørventil. Røret 44 er ved hjelp av sveising festet i en åpning i den fremre ende av bunnen 11. En sylindrisk krave 45 som har en indre konisk ansats 46, er ved hjelp av sveising festet rundt røret 44 i bunnen 11. En hul metall-kule 47 er fastsveiset på en lett stav 48, og en sirkulær skive 49 med en øvre konisk vegg 50 som er innrettet til å komme i anlegg mot den koniske vegg 46, er sveiset på den nedre ende av stangen 48. Som vist på fig. 5, er skiven 49 anbrakt inne i kraven 45. Når kulen 47 flyter på overflaten av det smeltede salt 43, vil den åpenbart bevirke at den koniske vegg 50 på skiven kommer i berøring med den tilsvarende koniske vegg 46 i kraven, og forhindrer derved pasasje av mer smeltet salt gjennom kravens åpning 51 inn i cellen. Når nivået av saltsmelte i cellen faller, synker kulen 47 og åpner derved en passasje mellom de koniske vegger 46 og 50 og tillater derved mer smeltet salt å komme inn i cellen.

Av fig. 1 fremgår det at den del av elementet 10 som ligger mellom de tverrgående vegger 22 og 21, er forsynt med en åpning 52 i sideveggen 15. Denne åpning blir brukt for å fjerne slagg 53 på en måte som skal beskrives nedenfor. En vanlig U-formet væskelås 54 er festet i. åpningen 52 og er fylt med smeltet salt for å danne en tetning som forhindrer passasje av luft inn i det kammer som dannes mellom de tverrgående vegger 21 og 22.

Cellen på fig. 1 er forsynt med en led-ning 55 som er ført gjennom passende åpninger både i lederplaten 26 og i den varmeisolerende overdekning 30 på en lufttett og hermetisk tettsluttende måte. En hylse 56 med dobbelt flens er anbrakt rundt ledningen 55 i begge åpninger og går gjennom lederplaten 26 og overdekningen 30 for å bevirke en hermetisk tetning i disse åpninger. Ledningen 55 blir brukt til å føre bort det frembrakte klor fra cellen til andre seksjoner av anlegget som f. eks. varme-vekslere, hvor klorets temperatur blir re-dusert tilstrekkelig til å muliggjøre dets videre behandling. Ikke på noe tidspunkt blir luft tillatt å komme inn i cellen gjennom ledningen 55. Ved oppstarting blir den luft som er tilstede i cellen og i de tilkob-lede ledninger og rør evakuert gjennom ledningen 55 og en inert gass, som f. eks. argon, blir innført i cellen gjennom ledningen 55 for å erstatte den fjernede luft.

Anordningen for fjernelse av dross og for rensning av anodene under hermetisk tettsluttende betingelser omfatter to elektromagnetisk manøvrerte elementer som blir påvirket under fullstendig avstengning i et lufttett kammer og uten berøring med luft..

I dette øyemed er den bakre ende av delen 10 forsynt med et kammer som er utformet mellom den bakre endevegg 20X og den tverrgående vegg 21.

En utløpsåpning 57 med konisk form er anordnet i et parti 12Y av bunnen 11 mellom platen 21 og endeplaten 20X. En høy sylindrisk hylse 58 av et passende materiale er forsynt med fire åpninger 59 plassert med 90° innbyrdes forskyvning og med en konisk nedre del 60 er normalt anbrakt i diet koniske utløpshull 57.

Som vist på fig. 1, er lederplaten 26 forsynt med et passende stort hull til å tillate at hylsen 58 passerer gjennom og en grafittkappe 61 med et passende høyt sylindrisk parti 62 med en nedre flens 63 som er fastboltet rundt det nevnte store hull ved hjelp av bolter 64.

Kappen 61 er luftavkjølt utvendig ved hjelp av en vifte (ikke vist) og den indre vegg av kappen er forsynt med en øvre sirkulær elektromagnetisk spole 65 og en nedre sirkulær elektromagnetisk spole 66 som har en passende avstand fra spolen 65 for ikke å få gjensidig elektromagnetisk påvirkning mellom disse.

Toppen av hylsen, 58 er forsynt med en vektplugg 67 festet i hylsen f. eks. vec hjelp av sveisninig. En ring eller krave 68 som er gjenstand for magnetisk tiltrekning, er fastsveiset på hylsen 58 nedenfor dennes ende på et punkt som er passende for tiltrekning ved hjelp av elektromagne-ten 65 når denne blir energisert.

En ring 69 er forskyvbart plassert rundt hylsen 58 (fig. 7), slik at den hviler på de integrerende, utformede bæreknaster 70. De to knaster 70 holder ringen 69 i passende avstand over bunnpartiet 12Y.

Ringen 69 har normalt en plassering nedenfor åpningen 59, men kan heves for å lukke åpningene 59, slik det skal beskrives nedenfor.

Ringen 69 er sveiset fast på fire vertikale stenger 71. De øvre ender av stengene 71 er sammenføyet ved hjelp av en metall-ring 72 som blir utsatt for magnetisk tiltrekning, og hvilken ring på passende måte blir påvirket ved hjelp av den nedre elektromagnet etter ønske. Ringen 72 har likeledes tilstrekkelig vekt til normalt å holde den nedre ring 69 under nivået for blysmelten.

Utløpet 57 fører til en passasje 73 som er forsynt med en innsnevret hals 74 i en passende avstand. Det smeltede bly som inneholder fremstilt metall oppløst som en legering, blir sluppet inn i en retorte 75 som blir oppvarmet med en flamme 76 for å avdrive alkalimetalldamper, f. eks. natri-umdamper, gjennom en øvre dampledning 77X til en samletank (ikke vist). Det natrium eller alkalimetall som er fritt for bly, blir pumpet gjennom ledningen 77 og pumpen 78 til et reservoar 79 som er plassert i en passende høyoe for å danne en fallhøyde eller et overtrykk som gir en tilstrekkelig jevn strøøm av smeltet bly 13 gjennom ledningen 80 inn i cellen.

For å fjerne dross fra cellen blir hylsen 58 løftet raskt ved energisering av aen

eleKtromagnetiske spole 65, som tiltrekker aen sirsulære rinig 68 for derved å løfte

hylsen 58 og den iorskyvbare ring 69 som er plassert på hylsens knaster 70.

Denne hevning av hylsen 58 avbryter den normale strøm av smeltet bly gjennom

åpningen 59 og derfor inn i ledningen 73 og muliggjør i stedet en relativt raskere strøm av smeltet bly inn i åpningen 57 og ledningen 73. Nivået av blysmelte faller i kammeret mellom de tverrgående plater 20X og 21 og likeieoes i det kammer som er dannet mellom de tverrgåenae plater 21 og 22 for derved å tillate passasje av saltsmelte nær det ildfaste materiale 19X og slagget på oette under den tverrgående plate 22. saltsmelten med slagget passerer under Kammeret som på den annen sioe har åpningen 52 i sideveggen 15. Avenergi-seringen av den øvre elektromagnetisKe spole medfører at hylsen som er veKtbelas-tet, faller ned og dekker utløpsåpningen 57 i bunnen 11. Dette bevirker at nivået av

dross og saltsmelte stiger i det nevnte kammer og blir ført ut gjennom åpningen 52 i veggen 15 gjennom den U-formede væskelås 54 (fig. 6).

Når det er nødvendig å rense bunnen av anodene 31, bnr strømmen til cellen ut-koblet og den nedre elektromagnet 66 blir energisert. Dermed tiltrekkes ringen 72 og den iorskyvbare ring 69 påvirkes til å bli hevet og dekke hylseåpningene 59. Resul-tatet er at væskenivået for blysmelten stiger til de nedre overflater av anodene 31 i cellen. Under drift blir anodene foruren-set på grunn av virkningen av svoveldi-oxyd på disse og på grunn av belegg av uvedkommende eller fremmede stoffer i saltet. Strømmen av smeltet bly mot disse avsetninger eller inneslutninger og skade-lige belegg renser anodene 31.

Etter at blyet har vasket de nedre overflater på anodene, blir den nedre elektromagnet avenergisert, og ringen 69 faller ned til sin normale stilling i hvile mot knastene 70 på hylsen 58, og avdekker derved hylseåpningene 59 for å tillate smeltet bly å løpe ut gjennom disse. Strømmen til cellen blir så innkoblet, og driften av cellen blir gjenopptatt med de rensede anoder. Oppfinnelsen kan modifiseres ved anvendelse av mekaniske hjelpemidler til åpning og lukning av utløpsåpningen 59.

De mekaniske midler kan være hevarm-

drevede anordninger, som blir manøvrert gjennom lederplaten 26 på lufttett måte.

Denne oppfinnelse er blitt beskrevet i

generelle trekk da den har en bred ramme og er ikke begrenset til det eksempel som herunder er vist som illustrasjon. Denne celle kan f. eks. også være anvendelig ved fremstilling av en bly-natriumlegering som kreves ved en produksjon av tetraethylbly.

Ved en slik anvendelse ville det ikke være

nødvendig med kammeret 75 og heller ikke med tilbakeføringsledningen 77 eller pumpen 78.

Skjønt oppvarmningen av den elektro-

lytiske celle i henhold til denne oppfin-

nelse skjematisk er vist ved hjelp av en gassovn, er andre oppvarmningsmidler for cellen å foretrekke da disse ikke vil øde-

legge denne. Oppvarmningen av delen 10

ved hjelp av forbrenningsgasser i motset-

ning til tilførsel av varme ved bruk av en direkte flamme er å foretrekke; og oppvarmningen av delen 10 kan eventuelt bli gjort ved hjelp av infrarød stråling.

Det skad bemerkes at lederplaten 26

mangler anodebefestigelsesåpninger, slik som vanligvis brukt i de tidligere kjente vektplater.

Det er videre viktig å bemerke at sal-

tet blir smeltet utenfor cellen og blir inn-

ført i den. hermetisk tette celle uten at det dermed blir innført noen som helst luft. Saltet blir således smeltet i en enhet utenfor cellen og blir innført i cellen som en væske fri for luft og fuktighet. Uteluk-

kelsen av luft og fuktighet fra innsiden av apparatet i henhold til denne oppfinnelse forhindrer slitasje av anoden i elektrolysekammeret også muligheten av eksplosjo-

ner på grunn av reaksjonene mellom hyd-

rogen og klor og oxygen og natrium, hvil-

ket har vært ulemper ved tidligere kjente

elektrolyseceller, ved å forhindre dannel-

sen av hydrogen og oxygen ved elektrolyse av vann i cellen. Den luft- og vannfrie drift av denne apparatur muliggjør også anven-

delse av en høyere strømtetthet som er opp til 2 Amp/cm2 (20 Amp pr. kv .tomme) eller mer på anodeoverflaten, sammenlignet med en strømtetthet som vanligvis brukes på omkring 0,5 Amp/cm^ (3 Amp. pr. kv.-

tomme) av anodeoverflaten. Således angår denne oppfinnelse en celle som produserer omkring syv ganger mer sluttprodukter som f. eks. klor og alkallimetall, sammen-

lignet med en konvensjonell celle med til-

nærmet samme størrelse.

Dross i anodekammeret er vanligvis av

en slik art at det flyter på blysmelten inne i mengden av saltsmelte, men det kan også

være av en slik art at det ligger både på

overflaten av blysmelten og på overflaten av saltsmelten, og dette må tas i betrakt-

ning når nivået av det smeltede bly blir regulert for å fjerne dross fra cellen.

Gjenvinningen av det fremstilte me-

tall fra det smeltede katodemetall som kommer ut fra cellen i form av en høy-legert legering, dvs. en natrium-blylegering som inneholder meget natrium, kan be-

virkes ved å oppvarme den konsentrerte legering for å destillere det produserte metall fra denne, eller den høylegerte le-

gering kan føres inn i et kammer som hol-

des under lavere trykk enn atmosfære-

trykk, slik at det produserte metall blir destillert uten at det er nødvendig å tilføre varme, idet det i begge tilfelle blir frem-

bragt en blylegering som resirkuleres, slik som nevnt ovenfor, til elektrolysekamme-

ret. Adskillelsen av den høylegerte legering er fortrinnsvis ufullstendig, slik at det destillerte metall har en høy renhetsgrad.

Det foretrekkes å anvende bly som det

smeltede katodemetall på grunn av dets høye legeringsevne for alkalimetaller,

skjønt også andre passende metaller kan anvendes, f. eks. kobber, når det salt som elektrolyseres, er kalsiumklorid.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for elektrolysering av alkali- eller jordalkalimetallhalogeni-

der, omfattende innføring av smeltet katodemetall, særlig bly i en hermetisk tett, horisontalt anbragt elektrolysecelle som har et fremre elektrolysekammer som> inneholder en eller flere horisontale anoder, og som ved den bakre del av cellen under en tverrgående vegg står i forbindelse med et endekammer som har et første utløp og et U-formet utløpsrør for fjernelse av dross og likeledes et annet utløp for smeltet metall, innføring av smeltet vannfritt metallhatogenid i elektrolysekammeret i en mengde pr. tidsenheter som er tilnærmet lik elektrolysehastigheten for dette, gjen-nomiedning av elektrisk strøm mellom anoden og en væskekatode som dannes av det nevnte smeltede metall, regulering av det smeltede metalls nivå i elektrolysekammeret for å opprettholde et tilnærmet konstant mellomrom mellom anoden og væskekatoden, karakterisert ved at mens den elektriske strøm periodisk av-brytes, blir nivået av metallsmelte i cellen variert på en slik måte at dette forbigående heves til berøring med anodens eller anodenes (31) underside for å rense denne, og/eller at nivået av metallsmelte forbigående senkes for å tillate at smeltet metallhalogenid slipper ut fra elektrolysekam- .meret (1) under den tverrgående vegg (22) som adskiller elektrolysekammeret (1) fra endekammeret (3, 4), for å føre dross fra elektrolysekammeret (1) inn i endekammeret (3, 4) og nivået deretter forbigående heves for å utdrive dross gjennom det nevnte første utløp (52) og det U-formede utløpsrør (54), samt at uttapning av smeltet metall skjer gjennom det annet utløp (57) i endekammeret (3, 4).

2. Horisontal elektrolysecelle, for ut-førelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1 og omfattende et langstrakt, hermetisk tett cellekammer som er oppdelt i et fremre elektrolysekammer og et endekammer, hvilke kamre står i forbindelse med hverandre og hvilket elektrolysekammer har et innløp for innmatning av smeltet metall og et innløp for innmatning av smeltet metallhalogenid i kammeret, og et gass-utløp, et første utløp i en sidevegg i endekammeret forbundet med en U-formet væskelås og et annet utløp' for smeltet metall nær den bakre del av endekammeret, en eller flere horisontalt anbragte anoder i elektrolysekammeret, og anordninger i forbindelse med det annet utløp ved den bakre del av endekammeret for å regulere strømmen av smeltet metall gjennom dette utløp for å regulere nivået av smeltet metall i elektrolysekammeret, karakterisert ved at elektrolysekammeret (1) og endekammeret (3, 4) er adskilt ved hjelp av en tverrgående vegg (22) som strekker seg nedad mot, men ender i liten avstand fra bunnen (12X, 12Y) av cellen og at endekammeret (3, 4) er oppdelt i et dross-fjerningskammer (3) og et utføringskam-mer (4) ved hjelp av en annen tverrgående vegg (21) som strekker seg nedad mot, men ender i liten avstand fra bunnen (12Y, 12Z) av endekammeret, samt at den nedre ende av den annen tverrgående vegg (21) strekker seg til et punkt lavere enn det som den første tverrgående vegg (22) strekker seg til.

3. Celle ifølge påstand 2, karakterisert ved at bunnen (12X, 12Y, 12Z) i endekammeret (3, 4) fra et sted nær den første tverrvegg (22) til den bakre ende (20X) av kammeret er plassert på et nivå lavere enn planet for elektrolysekammeret (1) og er utformet med et trau (12Z) som samvirker med den annen tverrgående vegg (21) for å danne en passasje som fører fra det mellomliggende drossfjern-ingskammer (3) til utføringskammeret (4) i hvilket det annet utløp (57) er plassert.

4. Celle ifølge en av påstandene 2 eller 3, hvor det er anordnet hermetisk tettsluttende midler omfattende en pumpe for å gjeninnføre eller resirkulere smeltet bly som er tappet ut gjennom det annet utløp i utføringskammeret tilbake til elektrolysekammeret, karakterisert ved at de nevnte midler omfatter et retortekaim-mer (75) for behandling av smeltet bly for å avdestillere alkalimetall som er legert i dette.