NO753867L - - Google Patents

Info

Publication number
NO753867L
NO753867L NO753867A NO753867A NO753867L NO 753867 L NO753867 L NO 753867L NO 753867 A NO753867 A NO 753867A NO 753867 A NO753867 A NO 753867A NO 753867 L NO753867 L NO 753867L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
electrolyte
electrolysis
electrolytic
particles
temperature
Prior art date
Application number
NO753867A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
S-I Tokumoto
E Tanaka
K Ogisu
H Kawai
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of NO753867L publication Critical patent/NO753867L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/66Electroplating: Baths therefor from melts

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)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Description

Fremgangsmåte ved smeltebadelektrolyseMethod of melting bath electrolysis

Oppfinnelsen angår en elektrolytisk utfellingsprosess for ut-førelse av en -kontinuerlig, elektrolytisk utfelling med visse faste partikler dispergert i en saltsmelteelektrolytt for å holde overflaten av et på en katodeoverflate utfelt metall eller legering i plan tilstand. The invention relates to an electrolytic deposition process for carrying out a -continuous, electrolytic deposition with certain solid particles dispersed in a molten salt electrolyte to keep the surface of a metal or alloy deposited on a cathode surface in a flat state.

Når innen den tidligere teknikk et ønsket metall eller en ønsket legering skulle utfelles elektrolytisk i fast tilstand ved hjelp av saltsmelteelektrolyse, var et elektrolytisk utfelt metall tilbøyelig til å dannes som et pulver, aggregerte krystaller, dendriter eller som svampmetall. Når et ønsket metall eller en ønsket legering som er blitt utfelt elektrolytisk i den ovennevnte form, oppsamles, vil uunngåelig en stor elektrolyttmengde gå tapt ved fremgangsmåten som anvendes for å separere metallet eller legeringen fra elektrolytten. Når det ønskede metall eller den ønskede legering er sterkt reaktive overfor oxygen, nitrogen og lignende gasser, utsettes dessuten den store overflate som kan tilskrives den nevnte 'form av det elektrolytisk utfelte metall, for en uønsket forurensning med disse forskjellige elementer. Etterbehandlingen av det utfelte metall adfølges således som regel av en rekke vanskeligheter. When, in the prior art, a desired metal or a desired alloy was to be electrolytically precipitated in the solid state by means of salt melt electrolysis, an electrolytically precipitated metal tended to form as a powder, aggregated crystals, dendrites or as a sponge metal. When a desired metal or a desired alloy that has been electrolytically precipitated in the above form is collected, a large amount of electrolyte will inevitably be lost by the process used to separate the metal or alloy from the electrolyte. When the desired metal or the desired alloy is highly reactive towards oxygen, nitrogen and similar gases, the large surface which can be attributed to the aforementioned form of the electrolytically deposited metal is also exposed to an undesired contamination with these various elements. The finishing of the precipitated metal is thus usually accompanied by a number of difficulties.

Selv når et.plant utformet metall eller en legering kan utfelles elektrolytisk, er dessuten de tillatte arbeidsbetingelser snevre, som den lave tillatte grense for katodestrømtettheten etc. Uønskede begrensninger er således nødvendige å ta ved utførelse, av prosessen. Even when a planarly formed metal or an alloy can be electrolytically deposited, moreover, the permitted working conditions are narrow, such as the low permitted limit for the cathode current density, etc. Undesirable limitations are thus necessary to take when carrying out the process.

Det er et hovedmål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en elektrolytisk utfellingsprosess som ikke er beheftet med de ovennevnte ulemper. It is a main aim of the present invention to provide an electrolytic precipitation process which is not affected by the above-mentioned disadvantages.

Et annet mål vedOppfinnelsen er å tilveiebringe en elektro lytisk utfellingsprosess som er slik at når en smelteelektrolytt anvendes, kan et ønsket metall eller en ønsket legering dannes ved elektrolytisk utfelling under bibeholdelse av en plan overflate på en elektrode under arbeidsbetingelser som tilfredsstiller produksjonskapasiteten, hvorved fås et kompakt, elektrolytisk utfelt metall eller legering med en på forhånd bestemt tykkelse, . selv for et metall som betraktes som vanskelig å utfelle elektrolytisk i kompakt tilstand. Another aim of the invention is to provide an electrolytic deposition process which is such that when a molten electrolyte is used, a desired metal or a desired alloy can be formed by electrolytic deposition while maintaining a flat surface on an electrode under working conditions which satisfy the production capacity, whereby a compact, electrolytically deposited metal or alloy of a predetermined thickness, . even for a metal considered difficult to electrodeposit in the compact state.

Før beskrivelsen av den foreliggende fremgangsmåte skal en smelteelektrolytt som er vanlig anvendt ved elektrolysen, beskrives. Before the description of the present method, a molten electrolyte which is commonly used in electrolysis must be described.

En såkalt smelteelektrolytt eller et elektrolytisk bad med evnen til å oppløse et ønsket metall eller en legering utfelt ved elektrolyse; er beregnet for at f.eks. en forbindelse av det ønskede metall med høyere valens som forekommer i smelteelektro-lytten, skal reagere med det elektrolytisk utfelte ønskede metall for dannelse av en forbindelse av det ønskede metall med lavere valens, hvorved det utfelte metall korroderer og oppløses deri. A so-called melting electrolyte or an electrolytic bath with the ability to dissolve a desired metal or an alloy precipitated by electrolysis; is calculated so that e.g. a compound of the desired metal of higher valence present in the molten electrolyte will react with the electrolytically precipitated desired metal to form a compound of the desired metal of lower valence, whereby the precipitated metal corrodes and dissolves therein.

Et eksempel på dette er med andre ord at et elektrolytisk utfelt metall korroderes og oppløses i elektrolytten ved en såkalt dispropois joneringsreaks jon eller dispropois jonering. En disproporsjonering av denne type vil beskrives i forbindelse med elektrolytisk utfelling av titan som eksempel. An example of this is, in other words, that an electrolytically precipitated metal is corroded and dissolved in the electrolyte by a so-called dispropois ionization reaction or dispropois ionization. A disproportionation of this type will be described in connection with electrolytic precipitation of titanium as an example.

Mellom en slik titanforbindelse av høyere valens, som TiCl^/I^TiClg eller BaTiClg eller en lignende forbindelse- som er tilstede i elektrolyttsmelten, og metallisk titan som er blitt utfelt ved elektrolyse, forekommer den følgende disproporsjonering, Between such a titanium compound of higher valence, as TiCl^/I^TiClg or BaTiClg or a similar compound- which is present in the electrolyte melt, and metallic titanium which has been precipitated by electrolysis, the following disproportionation occurs,

i det minste innen temperaturområdet 400-600°C:at least within the temperature range 400-600°C:

Når et slikt treverdig titankompleks som Cs2TiCl^er tilstede i elektrolytten, merkes også en likeartet disproporsjonering. I hvert tilfelle reagerer imidlertid metallisk titan som er blitt utfelt ved elektrolyse, med en slik titanforbindelse av høyere valens som treverdige eller fireverdige forbindelser som er tilstede i elektrolytten, under dannelse av en slik titanforbindelse av lavere valens, som den toverdige forbindelse, som oppløses i elektrolytten. When such a trivalent titanium complex as Cs2TiCl3 is present in the electrolyte, a similar disproportionation is also noticed. In each case, however, metallic titanium which has been precipitated by electrolysis reacts with such a titanium compound of higher valence as trivalent or tetravalent compounds present in the electrolyte to form such a titanium compound of lower valence, such as the divalent compound, which dissolves in the electrolyte.

Et annet eksempel på en elektrolyttsmelte med evne til å oppløse et ønsket metall eller en ønsket legering, som er blitt utfelt ved elektrolyse, er en slik elektrolyttsmelte hvori metallet eller legeringen kan utsettes for anodisk oppløsning. Another example of an electrolyte melt with the ability to dissolve a desired metal or a desired alloy, which has been precipitated by electrolysis, is such an electrolyte melt in which the metal or alloy can be exposed to anodic dissolution.

Et ytterligere eksempel på en elektrolyttsmelte' med evne til å oppløse et ønsket metall eller en ønsket legering som er blitt utfelt ved elektrolyse, er en slik elektrolyttsmelte hvori det ønskede metall oppløses lokalt på grunn av en elektromotorisk kraft for en konsentrasjonscelle, basert på konsentrasjonsfor-.skjellen mellom ønskede metallioner som fremstilles lokalt på overflaten av den elektrolytiske utfelling (nedenfor betegnet med utfellingsoverflate). A further example of an electrolyte melt with the ability to dissolve a desired metal or a desired alloy that has been precipitated by electrolysis is such an electrolyte melt in which the desired metal is dissolved locally due to an electromotive force for a concentration cell, based on concentration .the shell between desired metal ions that are produced locally on the surface of the electrolytic deposition (denoted below by deposition surface).

Nedenfor er beskrevet en elektrolyttsmelte som skal anvendes ved utførelse av den foreliggende elektrolytiske utfellingsprosess, idet et fast materiale eller et materiale med høy viskositet dannes på utfellingsplaten av metallet eller legeringen under den elektrolytiske utfelling av det ønskede metall eller den ønskede legering, som nevnt ovenfor. Below is described an electrolyte melt to be used when carrying out the present electrolytic precipitation process, a solid material or a material with a high viscosity being formed on the precipitation plate of the metal or alloy during the electrolytic precipitation of the desired metal or the desired alloy, as mentioned above.

Det vil forstås at når f.eks. en såkalt avbrutt likestrømIt will be understood that when e.g. a so-called interrupted direct current

som slås på og av med et på forhånd bestemt tidsmellomrom og med en på forhånd bestemt takt, anvendes som elektrolysestrøm under den elektrolytiske utfelling av et ønsket metall, vil den ovennevnte disproporsjonering foregå på utfellingsoverflaten uten for-styrrelser når elektrolysestrømmen slås av. which is switched on and off at a predetermined time interval and at a predetermined rate, is used as electrolysis current during the electrolytic precipitation of a desired metal, the above-mentioned disproportionation will take place on the precipitation surface without disturbances when the electrolysis current is switched off.

Det fremgår av de ovenfor som eksempler angitte reaksjons-ligninger (1), (2) og (3) angående titan at mengden av TiCl2, It appears from the reaction equations (1), (2) and (3) given above as examples regarding titanium that the amount of TiCl2,

KC1 eller BaCl2 eller en lignende forbindelse tiltar mer enn selve elektrolyttens sammensetningsforhold ved reaksjonsstedet på utfellingsoverflaten av metallet i dette tilfelle. Når elektrolytt-sméltens sammensetning velges slik at den ligger nær grenselinjen eller -flaten for den flytende fase i saltsmeltens fasediagram ved elektrolysetemperaturen hva gjelder de ovennevnte komponenter som ved reaksjonen skal økes ved metallutfellingsover-flaten, skal det således bemerkes at i det minste en del av de produkter som dannes under reaksjonen, dannes som et.fast materiale eller et materiale med høy viskositet som dekker den reagerende del. KC1 or BaCl2 or a similar compound attracts more than the composition ratio of the electrolyte itself at the reaction site on the precipitation surface of the metal in this case. When the composition of the electrolyte melt is chosen so that it lies close to the boundary line or surface for the liquid phase in the phase diagram of the salt melt at the electrolysis temperature in terms of the above-mentioned components which are to be increased by the reaction at the metal precipitation surface, it should thus be noted that at least part of the products formed during the reaction are formed as a solid material or a material of high viscosity covering the reacting part.

Et annet eksempel på den for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte anvendte elektrolyttsmelte vil dessuten beskrives under henvisning til elektrolytisk utfelling av titan. Når en elektrolyttsmelte sammensatt av alkalimetall- og/eller jordalkali-metallklorid og titanklorid tilføres magnesiumklorid for utfelling av metallisk magnesium tett efter titan i overensstemmelse med spaltningsspenningen, omsettes imidlertid dette utfelte metalliske magnesium med titanklorid i såltsmelten under dannelse av magnesiumklorid (Mg + TiCl2—MgCl2+ Ti) som tilbakeføres til såltsmelten.. Hvis saltsmeltens sammensetning velges slik at den ligger nær grenselinjen eller -flaten for den flytende fase i elektrolyttens fasediagram ved elektrolysetemperaturen hva gjelder magnesiumklorid, danner i det minste en del av magnesiumkloridet et fast materiale eller et materiale med høy viskositet. I dette tilfelle må selvfølgelig elektrolytten bringes til å' strømme eller bevege seg i forhold til utfellingsoverflaten. Another example of the electrolyte melt used for carrying out the present method will also be described with reference to electrolytic precipitation of titanium. When an electrolyte melt composed of alkali metal and/or alkaline earth metal chloride and titanium chloride is added to magnesium chloride to precipitate metallic magnesium close behind titanium in accordance with the breakdown voltage, this precipitated metallic magnesium reacts with titanium chloride in the salt melt, however, forming magnesium chloride (Mg + TiCl2—MgCl2+ Ti) which is returned to the salt melt.. If the composition of the salt melt is chosen so that it lies close to the boundary line or surface of the liquid phase in the electrolyte's phase diagram at the electrolysis temperature in terms of magnesium chloride, at least part of the magnesium chloride forms a solid material or a material with a high viscosity. In this case, of course, the electrolyte must be made to flow or move relative to the deposition surface.

De ovenfor beskrevne elektrolytter er alle bare et eksempelThe electrolytes described above are all just an example

på elektrolyttsmelter som kan anvendes ved utførelse av den foreliggende fremgangsmåte. on electrolyte melters that can be used in carrying out the present method.

Det fremgår tydelig av den ovenstående beskrivelse at ved ut-førelsen av den foreliggende fremgangsmåte vil den anvendte elektrolyttsmelte få en annen sammensetning enn den sammensetning som den opprinnelig hadde, ved et område ved utfellingsoverflaten av et metall. Elektrolytten innen dette område vil herefter bli betegnet med "avvikende elektrolyttområde" på grunn av at dette område har en elektrolyttsammensetning som avviker fra den opprinnelige elektrolyttsmeltes sammensetning. Da det ikke er nød-vendig å skille mellom en legering og et enkelt metall, vil dessuten nedenfor betegnelsen "legering" ikke lenger anvendes. It is clear from the above description that in carrying out the present method, the used electrolyte melt will have a different composition than the composition it originally had, in an area at the precipitation surface of a metal. The electrolyte within this area will henceforth be referred to as "deviant electrolyte area" due to the fact that this area has an electrolyte composition that deviates from the composition of the original electrolyte melt. As it is not necessary to distinguish between an alloy and a single metal, the term "alloy" will also no longer be used below.

i Nedenfor følger en beskrivelse av faste partikler som eri Below is a description of solid particles that are

egnede for oppnåelse av en på forhånd bestemt virkning ved at de dispergeres. i elektrolyttsmelten som anvendes for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte. suitable for achieving a predetermined effect by being dispersed. in the electrolyte melt used for carrying out the present method.

Som faste partiklar som kan anvendes ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte, er de mest foretrukne faste partikler de såkalte krystalliserte saltpartikler som krystalliseres ut fra elektrolyttsmelten og er tilstede i denne. Spesielt foretrukne krystalliserte saltpartikler er partikler av de forbindelser som er egnede som råmateriale for det ønskede metall. Som andre faste partikler for dispergering kan anvendes slike partikler som oxyd-partikler, nitridpartikler, boridpartikler, carbidpartikler, sulfid-partikler, bromidpartikler, kloridpartikler, fluoridpartikler eller lignende partikler og/eller carbonpartikler eller metalliske partikler. I dette tilfelle foretrekkes det at de faste partikler som tilføres til elektrolyttsmelten for å dispergeres i denne, har en diameter på under 1 mm. Når meget store partikler tilføres, blir dispergeringen vanskelig, og tydelige kollisjonsmerker vil dannes på utfellingsoverflaten. As solid particles that can be used in the execution of the present method, the most preferred solid particles are the so-called crystallized salt particles that crystallize from the electrolyte melt and are present therein. Particularly preferred crystallized salt particles are particles of those compounds which are suitable as raw material for the desired metal. As other solid particles for dispersion, such particles as oxide particles, nitride particles, boride particles, carbide particles, sulphide particles, bromide particles, chloride particles, fluoride particles or similar particles and/or carbon particles or metallic particles can be used. In this case, it is preferred that the solid particles which are supplied to the electrolyte melt to be dispersed therein have a diameter of less than 1 mm. When very large particles are added, dispersion becomes difficult and clear collision marks will form on the precipitation surface.

For å lette forståelsen av den kjensgjerning at den foreliggende elektrolytiske utfellingsprosess er langt bedre enn de hittil kjente prosesser, vil nedenfor en beskrivelse bli gitt angående arbeidsmetoden og virkningen av krystalliserte saltpar- In order to facilitate the understanding of the fact that the present electrolytic precipitation process is far better than the hitherto known processes, below a description will be given regarding the working method and the effect of crystallized salt pairs-

tikler fremstilt fra den nevne elektrolytt, og angående andre faste partikler. tickles prepared from the said electrolyte, and regarding other solid particles.

Ved den foreliggende elektrolytiske utfellingsprosess dannesIn the present electrolytic precipitation process is formed

det avvikende elektrolyttområde ved utfellingsoverflaten, som beskrevet ovenfor. the anomalous electrolyte region at the deposition surface, as described above.

Oppfinnelsen angår således en elektrolytisk utfellingsprosess som angitt i krav l's overbegrep, og prosessen er særpreget ved at det i saltsmelteelektrolytten dispergeres faste partikler, hvorved overflaten av det ønskede metall eller denønskede legering som skal utfelles elektrolytisk, beholdes i plan tilstand for kontinuerlig, elektrolytisk utfelling. The invention thus relates to an electrolytic deposition process as stated in the preamble of claim 1, and the process is characterized by the fact that solid particles are dispersed in the molten salt electrolyte, whereby the surface of the desired metal or the desired alloy to be electrolytically deposited is kept in a flat state for continuous, electrolytic deposition.

Når elektrolyttsmelten bringes til å strømme.og bevege segWhen the electrolyte melt is made to flow.and move

i forhold til utfellingsoverflaten, dannes et elektrolyttområde med en spesiell strømningstilstand som betegnes som et grenseskikt innen strømningsdynamikken eller -mekanikken, langs utfellingsoverflaten. Jo større avstanden fra utfellingsoverflaten er innen dette grenseskikt, desto større er elektrolyttens hastighet i forhold til utfellingsoverflaten, og den del innen dette grenseskikt som ligger nærmest utfellingsoverflaten, antas hovedsakelig å utgjøre et diffusjonsdominerende område hva gjelder masseover-føring. Tykkelsen av dette grenseskikt bestemmes av elektrolyttens hastighet i forhold til utfellingsoverflaten, elektrolyttens viskositet og ligende variable, men skiktet blir tynnere når. elektrolyttens viskositet avtar og hastigheten i forhold til ut- in relation to the deposition surface, an electrolyte region with a special flow state is formed, which is referred to as a boundary layer in flow dynamics or mechanics, along the deposition surface. The greater the distance from the precipitation surface within this boundary layer, the greater the velocity of the electrolyte in relation to the precipitation surface, and the part within this boundary layer which is closest to the precipitation surface is mainly assumed to constitute a diffusion-dominant area in terms of mass transfer. The thickness of this boundary layer is determined by the velocity of the electrolyte in relation to the deposition surface, the viscosity of the electrolyte and other variables, but the layer becomes thinner when the viscosity of the electrolyte decreases and the speed in relation to the

fellingsoverflaten tiltar. I et turbulent elektrolyttstrømnings-område dannet på grunn av en ytterligere økning av denne relative hastighet, blir det tilbake bare et meget tynt skikt som betegnes som et laminært underskikt. Når elektrolytten strømmer og beveger seg i forhold til utfellingsoverflaten, står.derfor en opp-høyet del av utfellingsoverflaten i større kontakt med den opprinnelige elektrolytt enn en nedsenket del av utfellingsoverflaten. Hvis i et slikt tilfelle faste partikler forekommer i elektrolytten og har en størrelse som er den samme som eller større enn grense--skiktets tykkelse og de er tilstrekkelig store til å påvirkes av den relative hastighetsfordeling i grenseskiktet, meddrives de faste partikler langs utfellingsoverflaten eller roterer i overensstemmelse med den nevnte relative hastighetsfordeling, slik at de faste, partikler forflyttes i forhold til utfellingsoverflaten med det resultat at elektrolytten vil omrøres nær utfellingsoverflaten. Det fremgår tydelig av hvirvelskiktteknikken at den virkning som derved oppnås, er en minskning av tykkelsen av den del som betraktes som det hovedsakelige diffusjonsdominerende område. Det vil derfor være klart at når faste partikler med tilstrekkelig størrelse for oppnåelse av en minskning av tykkelsen . av den del som hovedsakelig betraktes som det diffusjonsdominerende ' område, som nevnt ovenfor, dispergeres<1>elektrolytten for utførelse av den elektrolytiske utfelling med elektrolytten i bevegelse i forhold til utfellingsoverflaten, oppnås enøkning av grensetett-heten hva gjelder katodestrømtettheten. the precipitation surface increases. In a turbulent electrolyte flow region formed due to a further increase of this relative velocity, only a very thin layer remains, which is referred to as a laminar sublayer. When the electrolyte flows and moves relative to the deposition surface, an elevated portion of the deposition surface is therefore in greater contact with the original electrolyte than a submerged portion of the deposition surface. If in such a case solid particles occur in the electrolyte and have a size equal to or greater than the thickness of the boundary layer and they are large enough to be affected by the relative velocity distribution in the boundary layer, the solid particles are entrained along the precipitation surface or rotate in accordance with the aforementioned relative velocity distribution, so that the solid particles are moved in relation to the precipitation surface with the result that the electrolyte will be stirred close to the precipitation surface. It is clear from the fluidized bed technique that the effect thereby achieved is a reduction in the thickness of the part which is regarded as the main diffusion-dominant area. It will therefore be clear that when solid particles of sufficient size to achieve a reduction in thickness. of the part which is mainly regarded as the diffusion-dominant 'area, as mentioned above, the electrolyte is dispersed to carry out the electrolytic precipitation with the electrolyte moving in relation to the precipitation surface, an increase in the boundary density is achieved in terms of the cathode current density.

Den elektrolytiske utfellingsprosess ifølge oppfinnelsenThe electrolytic precipitation process according to the invention

er derfor utformet for oppnåelse av denne funksjon og den virkning som erholdes ved den nye og nødvendige anvendelse av de ovennevnte dispergerte, faste partikler, ved at den spesielle tilstand for saltsmelteelektrolyse utnyttes tilstrekkelig, hvorved arbeidet utføres ved en forholdsvis høyere temperatur enn den normale temperatur, og såltsmelten som består av en rekke salt-komponenter, anvendes som elektrolytt. is therefore designed to achieve this function and the effect obtained by the new and necessary use of the above-mentioned dispersed, solid particles, in that the special condition for molten salt electrolysis is sufficiently utilized, whereby the work is carried out at a relatively higher temperature than the normal temperature, and the salt melt, which consists of a number of salt components, is used as an electrolyte.

Ved den elektrolytiske utfellingsprosess reduseres råmaterialet gradvis til et ønsket metall fra elektrolytten ved utfellingsoverflaten på grunn av elektrolyttstrømmen, og fjernes suksessivt fra utfellingsoverflaten. Når konsentrasjonene av råmaterialene av de reduserbare ønskede metaller som forekommer i de små deler av elektrolytten langs de opphøyede og nedsenkede deler av ut- In the electrolytic deposition process, the raw material is gradually reduced to a desired metal from the electrolyte at the deposition surface due to the electrolyte flow, and is successively removed from the deposition surface. When the concentrations of the raw materials of the reducible desired metals occurring in the small parts of the electrolyte along the elevated and submerged parts of the out-

fellingsoverflaten, sammenlignes, har konsentrasjonen av råmaterialet i elektrolytten langs den nedsenkede del en tendens til å bli mindre enn konsentrasjonen langs den opphøyede del, og denne tendens gir seg til kjenne når katodestrømtettheten øker. For å unngå den ovennevnte ulempe utføres vanligvis en kraftig omrøring av elektrolytten under den elektrolytiske utfelling. precipitation surface, are compared, the concentration of the raw material in the electrolyte along the submerged part tends to be less than the concentration along the elevated part, and this tendency becomes apparent as the cathode current density increases. In order to avoid the above-mentioned disadvantage, vigorous stirring of the electrolyte is usually carried out during the electrolytic precipitation.

Ved den elektrolytiske utfellingsprosess hvor den elektrolytiske utfelling utføres ved en temperatur i elektrolyttsmelten nær grenselinjen eller -overflaten for den flytende . fase, er elektrolyttens flytbarhet forholdsvis lav, slik at selv om en kraftig omrøring foretas, er det vanskelig å tilføre en tilstrekkelig mengde råmateriale til den elektrolyttdel som befinner seg ved utfellingsoverflaten og hvorfra råmaterialet for det ønskede metall gradvis fjernes på grunn av reduksjonen av det ønskede metall ved hjelp av elektrolysestrømmen. In the electrolytic precipitation process where the electrolytic precipitation is carried out at a temperature in the electrolyte melt close to the boundary line or surface of the liquid. phase, the fluidity of the electrolyte is relatively low, so that even if vigorous stirring is carried out, it is difficult to supply a sufficient amount of raw material to the electrolyte part located at the precipitation surface and from which the raw material for the desired metal is gradually removed due to the reduction of the desired metal using the electrolytic current.

Ved den foreliggende elektrolytiske utfellingsprosess inneholder den opprinnelige elektrolytt råmaterialet for et ønsket metall i en mengde som er større enn den som er oppløselig ved elektrolysetemperaturen, slik at en del av den komponentmengde som overstiger oppløseligheten, er dispergert i elektrolytten som faste partikler. Når en slik elektrolytt strømmer og beveger seg i forhold til utfellingsoverflaten, som beskrevet ovenfor, oppnås den virkning at tykkelsen av delen inntil utfellingsoverflaten som betraktes som det hovedsakelige diffusjonsdominerende område, kan gjøres meget tynn. Når oppløsningskbnsentrasjonen av råmaterialet av det ønskede metall avtar i dette område på grunn av utfellingen av detønskede metall i avhengighet av elektrolyse-strømmen, oppløses de dispergerte, faste partikler i den nevnte del for å kompensere minskningen av oppløsningskonsentrasjonen. Mangelen på råmateriale av det. ønskede metall i den nedsenkede del av utfellingsoverflaten, dvs. komponentens konsentrasjons-polarisasjon, kan derfor hindres.ganske betraktelig selv om de har en naturlig tilbøyelighet til å oppstå. Dette er grunnen til at ved den elektrolytiske utfellingsprosess ifølge oppfinnelsen er de faste partikler som av de krystalliserte saltpartikler er spesielt egnede som dispergerte partikler i elektrolyttsmelten, partikler av den forbindelse som kan anvendes som råmateriale for det ønskede metall som skal utfelles elektrolytisk. In the present electrolytic precipitation process, the original electrolyte contains the raw material for a desired metal in an amount that is greater than that which is soluble at the electrolysis temperature, so that part of the component amount that exceeds the solubility is dispersed in the electrolyte as solid particles. When such an electrolyte flows and moves in relation to the deposition surface, as described above, the effect is achieved that the thickness of the part up to the deposition surface which is considered the main diffusion-dominant area can be made very thin. When the solution concentration of the raw material of the desired metal decreases in this area due to the precipitation of the desired metal depending on the electrolysis current, the dispersed solid particles are dissolved in the said part to compensate the decrease of the solution concentration. The lack of raw material of it. desired metal in the submerged part of the deposition surface, i.e. the concentration-polarization of the component, can therefore be prevented quite considerably even though they have a natural tendency to occur. This is the reason why, in the electrolytic precipitation process according to the invention, the solid particles which of the crystallized salt particles are particularly suitable as dispersed particles in the electrolyte melt are particles of the compound which can be used as raw material for the desired metal to be electrolytically precipitated.

Som nevnt ovenfor blir tykkelsen i elektrolyttsmelten avAs mentioned above, the thickness of the electrolyte melt is reduced

den del ved utfellingsoverflaten som skal betraktes som det hovedsakelige diffusjonsdominerende område, meget.stor når de faste partikler ikke er tilstede. Når forskjellen mellom den opprinnelige elektrolytts kontakteringshastighet med de opphøyede og nedsenkede deler av utfellingsoverflaten utnyttes for å øke opp-løsningen av de opphøyede delers metall langt sterkere enn ved de nedsenkede deler for derved å oppnå en utjevning av utfellingsoverflaten i overensstemmelse med disproporsjoneringen, som tidligere er blitt detaljert beskrevet under henvisning til den for den foreliggende elektrolytiske utfellingsprosess anvendte elektrolytt, gir imidlertid den lille forskjell mellom utfellingsover-flatens opphøyede og nedsenkede deler et bemerkelsesverdig sterkt utslag i forskjellen mellom.disproporsjoneringsmengden alt efter-som det på utfellingsoverflaten dannede grenseskikt blir tynt på grunn a<y>forekomsten av de faste partikler, slik at en utjevnende virkning på utfellingsoverflaten kan oppnås. the part at the precipitation surface which is to be regarded as the main diffusion-dominant area, very large when the solid particles are not present. When the difference between the original electrolyte's contacting speed with the elevated and submerged parts of the deposition surface is utilized to increase the dissolution of the metal of the elevated parts far more strongly than at the submerged parts in order to thereby achieve an equalization of the deposition surface in accordance with the disproportionation, which is previously has been described in detail with reference to the electrolyte used for the present electrolytic deposition process, however, the small difference between the raised and lowered parts of the deposition surface has a remarkably strong effect on the difference between the amount of disproportionation as the boundary layer formed on the deposition surface becomes thin due to a<y>the presence of the solid particles, so that a leveling effect on the precipitation surface can be achieved.

Selv når en kontinuerlig elektrolytisk utfelling gjennom-føres og utfellingsoverflaten gjøres plan ved anvendelse både av elektrolysestrømmen og den motsatt rettede strøm under elektrolysen for å oppløse utfellingsoverflaten i en på forhånd bestemt tid under elektrolysen,,og når den kontinuerlige elektrolytiske utfelling utføres og utfellingsoverflaten gjøres plan ved utnyttelse av konsentrasjonsforskjelfen av råmaterialet for det ønskede metall og som foreligger i de respektive elektrolytter ved de nedsenkede og opphøyede deler av utfellingsoverflaten, Even when continuous electrolytic deposition is carried out and the deposition surface is made planar by using both the electrolysis current and the reverse current during electrolysis to dissolve the precipitation surface for a predetermined time during electrolysis, and when the continuous electrolytic deposition is performed and the deposition surface is made planar by utilizing the difference in concentration of the raw material for the desired metal and which is present in the respective electrolytes at the submerged and elevated parts of the precipitation surface,

vil en -betraktelig utjevningsvirkning oppnås dersom det på utfellingsoverflaten dannede grenseskikt blir tynt på grunn av tilstedeværelsen av de faste partikler, og denne utjevningsvirkning beror i, høy grad på den" lille forskjell mellom de nedsenkede og opphøyede deler av utfellingsoverflaten, i likhet med hva som er beskrevet når utjevningen foretas ved utnyttelse av disproporsjonering. a considerable leveling effect will be achieved if the boundary layer formed on the deposition surface becomes thin due to the presence of the solid particles, and this leveling effect depends to a large extent on the small difference between the submerged and elevated parts of the deposition surface, similar to what is described when equalization is carried out using disproportionation.

Når dessuten ved elektrolytisk utfelling av et ønsket metall, som tidligere beskrevet,'den elektrolytiske utfelling gjennomføres ved anvendelse av en elektrolyttsmelte som fører til dannelse av et fast eller høyviskøst materiale på overflaten av det elektrolytisk utfelte metall, kan det faste eller høy-viskøse materiale som fremstilles på utfellingsoverflaten, ikke separeres tilfredsstillende seiv om den relative hastighet av elektrolytten som bare består av en oppløsning, økes kraftig i forhold til utfellingsoverflaten, med mindre de faste partikler ikke er dispergert i elektrolytten. Hvis en slik elektrolytisk utfelling utføres i praksis, er en umetallisk farving som betegnes som "brennemerke", tilbøyelig til å dannes på utfellingsoverflaten. En kraterformet fordypning kan også utilsiktet bli dannet. Hvis faste partikler dispergeres i elektrolytten når de ovennevnte vanskeligheter opptrer, forsvinner denne fordypning eller sannsynligheten for at den skal dannes vil bli mindre. Det er trolig at den omrørende virkning av de dispergerte, faste partikler som beveger seg sammen med elektrolyttens strømning, og deres mekaniske poleringsvirkning tjener til å fjerne det ovennevnte faste eller høyviskøse materiale. When, in addition, in electrolytic deposition of a desired metal, as previously described, the electrolytic deposition is carried out using an electrolyte melt which leads to the formation of a solid or highly viscous material on the surface of the electrolytically deposited metal, the solid or highly viscous material can which is produced on the deposition surface, is not separated satisfactorily if the relative velocity of the electrolyte, which consists only of a solution, is greatly increased in relation to the deposition surface, unless the solid particles are not dispersed in the electrolyte. If such electrolytic deposition is carried out in practice, a non-metallic coloration termed "burn mark" is apt to form on the deposition surface. A crater-shaped depression can also be inadvertently formed. If solid particles are dispersed in the electrolyte when the above-mentioned difficulties occur, this depression disappears or the probability of its formation will decrease. It is likely that the stirring action of the dispersed solid particles moving with the flow of the electrolyte and their mechanical polishing action serves to remove the above-mentioned solid or highly viscous material.

Når det ovennevnte faste eller høyviskøse materiale dannes på grunn av økningen av råmaterialet for det ønskede metall på utfellingsoverflaten, som f.eks. tilfellet er for titandiklorid ved elektrolytisk utfelling av titan, opprettholdes balansen mellom mengden av det nevnte økende råmateriale og mengden av elektrolytisk utfelt metall innen et passe område ved på egnet måte å regulere f.eks. disproporsjoneringshastigheten og elektro-lysestrømmens tetthet og dessuten de i elektrolytten foreliggende, dispergerte faste partikler, hvorved en god elektrolytisk utfelling kan utføres. Når en slik elektrolyttkomponent som KC1, BaC^, MgCl2eller en lignende forbindelse, dvs. en annen komponent enn råmaterialet for det ønskede metall, foreligger ved fremstil-lingen av det faste eller høyviskøse materiale av elektrolytten som dannes på utfellingsoverflaten, som beskrevet ovenfor, blir det imidlertid vanskelig fullstendig og direkte å fjerne det faste eller høyviskøse materiale av elektrolytten bare ved hjelp av den fysiske virkning av omrøringen av de faste partikler og den derav forårsakede mekaniske polering. Hvis saltsmelteelektro-lyttens sammensetning i dette tilfelle velges slik at oppløselig-heten av KC1 ved elektrolysetemperaturen kan økes ved å øke mengden av MgCl2, som f.eks. beskrevet i det nedenstående eksempel 5, og en.smelte med lavt smeltepunkt kan fremstilles, kan de ovennevnte ulemper fullstendig og pålitelig elimineres ved samvirkning méd den ovennevnte effektive omrøringsvirkning av de faste partikler, selv om en økende konsentrasjon av hvert salt kan forårsake dan- neise av det faste eller høyviskøse materiale på utfellingsoverflaten hvis ikke alle salter blander seg med hverandre. When the above-mentioned solid or highly viscous material is formed due to the increase of the raw material for the desired metal on the precipitation surface, such as is the case for titanium dichloride by electrolytic precipitation of titanium, the balance between the amount of the aforementioned increasing raw material and the amount of electrolytically precipitated metal is maintained within a suitable range by suitably regulating e.g. the rate of disproportionation and the density of the electrolysis current and also the dispersed solid particles present in the electrolyte, whereby a good electrolytic precipitation can be carried out. When such an electrolyte component as KC1, BaC3, MgCl2 or a similar compound, i.e. a component other than the raw material for the desired metal, is present during the production of the solid or highly viscous material of the electrolyte that is formed on the precipitation surface, as described above, however, it is difficult to completely and directly remove the solid or highly viscous material from the electrolyte only by means of the physical action of the agitation of the solid particles and the resulting mechanical polishing. If the composition of the salt melt electrolyte in this case is chosen so that the solubility of KC1 at the electrolysis temperature can be increased by increasing the amount of MgCl2, which e.g. described in the following example 5, and a melt with a low melting point can be produced, the above-mentioned disadvantages can be completely and reliably eliminated by interaction with the above-mentioned effective stirring action of the solid particles, although an increasing concentration of each salt may cause the formation of the solid or highly viscous material on the precipitation surface if not all salts mix with each other.

For å oppnå en perfekt og pålitelig dannelse og smelting av det ovennevnte faste eller høyviskøse materiale er det gunstig at elektrolysebetingelser med forskjellige hastigheter for økning av mengden av de to eller flere komponenter avvekslende kombineres for å sluttføre den elektrolytiske utfelling, som beskrevet i eksempel 5. De faste partikler, som partiklene av bariumsalt, natrinmsalt eller et lignende salt, må likeledes tas i betraktning hva gjelder driftsbetingelsene under elektrolysen, som elektrolysetemperaturen og lignende betingelser, ved bestemmelse av sammensetningen av den opprinnelige saltsmelteelektrolytt, slik a.t viskositeten for det avvikende elektrolyttområde ved elektrolysetemperaturen og oppløseligheten av råmaterialet, dvs. titansalt ifølge eksempel 5, for detønskede metall i det nevnte avvikende elektrolyttområde kan opprettholdes i ønsket tilstand. In order to achieve a perfect and reliable formation and melting of the above-mentioned solid or highly viscous material, it is advantageous that electrolysis conditions with different rates for increasing the amount of the two or more components are alternately combined to complete the electrolytic precipitation, as described in Example 5. The solid particles, such as the particles of barium salt, sodium salt or a similar salt, must also be taken into account in terms of the operating conditions during the electrolysis, such as the electrolysis temperature and similar conditions, when determining the composition of the original molten salt electrolyte, such as the viscosity of the deviating electrolyte region at the electrolysis temperature and the solubility of the raw material, i.e. titanium salt according to example 5, for the desired metal in the said deviant electrolyte region can be maintained in the desired state.

For å dispergere faste partikler i elektrolyttsmelten må elektrolyttens strømningshastighet velges høyere enn den minste fluidiseringshastighet som bestemmes i avhengighet av partiklenes størrelse, form og tynge. For å gi elektrolyttsmelten den nød-vendige hastighet for det ovennevnte formål anvendes en mekanisk omrøringsanordning, som en omrøringsanordning av bobletypen, en omrøringsanordning av propelltypen, en omrøringsanordning av vifteturbintypen, en omrøringsanordning av vifteturbintypen med skråstilte blad, en omrøringsanordning av pilvifteturbintypen, en omrøringsanordning med en spiralformig aksel eller spiralformige bånd eller en fortrengningsinnretning, som pumper. Det er selv-klart at de ovennevnte formål i tilfredsstillende grad kan oppnås ved anvendelse av slike innretninger. In order to disperse solid particles in the electrolyte melt, the electrolyte flow rate must be chosen higher than the minimum fluidization rate which is determined depending on the size, shape and weight of the particles. In order to give the electrolyte melt the necessary speed for the above purpose, a mechanical stirring device is used, such as a bubble type stirring device, a propeller type stirring device, a fan turbine type stirring device, a fan turbine type stirring device with inclined blades, an arrow fan type stirring device, a stirring device with a helical shaft or helical belts or a displacement device, such as pumps. It is self-evident that the above-mentioned purposes can be satisfactorily achieved by using such devices.

For å dispergere partikler av krystallisert salt i en. elektrolyttsmelte er dessuten den følgende fremgangsmåte spesielt gunstig. To disperse particles of crystallized salt in a. electrolyte melting, the following method is also particularly advantageous.

Hvis temperaturen av elektrolyttsmelten som består av flere enn to komponenter,, økes, øker vanligvis oppløseligheten av de deri forekommende komponentsalter. If the temperature of the electrolyte melt consisting of more than two components is increased, the solubility of the component salts occurring therein usually increases.

For et komponentsalt av de ønskede, krystalliserte saltpartikler som skal dispergeres i en elektrolyttsmelte, økes elektro-lyttsmeltens temperatur for å oppnå en ønsket mengde krystalliserte saltpartikler ved eléktrolysetemperaturen hva gjelder grenselinjen eller -overflaten for væskefasen i elektrolyttens fasediagram, samt oppløseligheten. Når denne elektrolytts temperatur derefter senkes til den nevnte elektrolysetemperatur, separeres komponent-saltene fra elektrolytten som,en fast fase i en mengde som til-svarer forskjellen mellom komponentsaltets oppløsningskonsentra-sjpn ved den nevnte forhøyede temperatur og komponentsaltets opp-løsningskonsentrasjon ved eléktrolysetemperaturen. I dette tilfelle reguleres formen og størrelsen for hver" fraskilt, fast partikkel av den nødvendige tid for å senke elektrolyttens temperatur fra den nevnte høye temperatur til eléktrolysetemperaturen, omrørin-gen av elektrolytten og arten av fraskilt komponentsalt. Når en avkjølingsvegg anvendes i elektrolysebeholderen for avkjøling av elektrolytten, er den på avkjølingsveggens overflate avsatte mengde av den krystalliserte komponent også sterkt avhengig av arten av fraskilt komponentsalt, omrøringen av elektrolytten og lignende betingelser, som nevnt ovenfor. Det er naturlig at elektrolysebeholderens konstruksjon bør tas i betraktning slik at den på veggoverflaten avsatte mengde elektrolytt, som ikke har noen direkte forbindelse med elektrolysen, kan minskes kraftig. Når elektrolytten holdes ved eléktrolysetemperaturen i lang tid, utskilles imidlertid de faste partikler gradvis og ansamles på elektrolysebeholderens bunn, idet de faste partiklers form og størrelse er regulert på den ovennevnte måte. Disse an-samlede, faste, partikler kan av og til igjen anvendes ganske enkelt ved mekanisk omrøring selv efter ett døgn. Den i eksempel 6 anvendte elektrolyttsmelte er en elektrolytt av denne type. For a component salt of the desired crystallized salt particles to be dispersed in an electrolyte melt, the temperature of the electrolyte melt is increased to achieve a desired amount of crystallized salt particles at the electrolysis temperature in terms of the boundary line or surface for the liquid phase in the electrolyte's phase diagram, as well as the solubility. When the temperature of this electrolyte is then lowered to the aforementioned electrolysis temperature, the component salts are separated from the electrolyte as a solid phase in an amount that corresponds to the difference between the component salt's solution concentration at the aforementioned elevated temperature and the component salt's solution concentration at the electrolysis temperature. In this case, the shape and size of each "separated solid particle" are regulated by the time required to lower the temperature of the electrolyte from the aforementioned high temperature to the electrolysis temperature, the stirring of the electrolyte, and the nature of the separated component salt. When a cooling wall is used in the electrolysis vessel for cooling of the electrolyte, the amount of the crystallized component deposited on the surface of the cooling wall is also strongly dependent on the nature of separated component salt, the stirring of the electrolyte and similar conditions, as mentioned above. It is natural that the construction of the electrolysis vessel should be taken into account so that the deposited on the wall surface amount of electrolyte, which has no direct connection with the electrolysis, can be greatly reduced. When the electrolyte is kept at the electrolysis temperature for a long time, however, the solid particles are gradually separated and accumulate on the bottom of the electrolysis vessel, the shape and size of the solid particles being regulated on the above mentioned way. These collected, solid particles can occasionally be used again simply by mechanical stirring even after a day. The electrolyte melt used in example 6 is an electrolyte of this type.

Når de krystalliserte partikler som er ansamlet på elektrolytt-beholderens bunn, gradvis sveises sammen og en natt har passert ved den samme temperatur, har de imidlertid ofte størknet til en stenskive.I dette tilfelle, er det nødvendig at det størknede parti smeltes ved' å øke dets temperatur, hvorefter den ovennevnte operasjon for dannelse av faste partikler gjentas. For å overvinne denne ulempe er det nødvendig å opprettholde de krystalliserte partikler nær den elektrolytiske utfellings-elektrode i en ønsket konstant tilstand slik at, som beskrevet However, when the crystallized particles accumulated on the bottom of the electrolyte container are gradually welded together and a night has passed at the same temperature, they have often solidified into a stone disk. In this case, it is necessary to melt the solidified part by increasing its temperature, after which the above operation for the formation of solid particles is repeated. To overcome this disadvantage, it is necessary to maintain the crystallized particles near the electrolytic deposition electrode in a desired constant state so that, as described

i eksempel 5, temperaturen for en del i elektrolysebeholderen hvor krystalliserte partikler er tilbøyelige til å utskilles (hovedsakelig elektrolysebeholderens bunn), på forhånd holdes in example 5, the temperature of a part in the electrolysis vessel where crystallized particles are prone to be separated (mainly the bottom of the electrolysis vessel), is previously held

33

høy, hvorved de krystalliserte partikler som utskilles på den nevnte del smeltes, og denne oppløsning fortrenges til et lay-temperaturområde av elektrolytten for derved kontinuerlig å danne krystalliserte partikler. Ved anvendelse av et separat anordnet bad rom med høy temperatur kan elektrolytten også ledes fra den nedre del av elektrolyttens lavtemperaturområde til det high, whereby the crystallized particles that are secreted on the said part are melted, and this solution is displaced to a lay temperature range by the electrolyte to thereby continuously form crystallized particles. When using a separately arranged bath room with a high temperature, the electrolyte can also be led from the lower part of the electrolyte's low temperature range to the

nevnte bad rom med høy temperatur gjennom .en kanal med en viss helling, slik at en stor mengde av krystallierte partikler ikke kan akkumuleres i denne, og igjen å sirkulere elektrolytten til lavtemperaturområdet. said bath room with a high temperature through a channel with a certain slope, so that a large amount of crystallized particles cannot accumulate in this, and again to circulate the electrolyte to the low temperature area.

For å oppnå den ovennevnte effekt, spesielt ved dispergering av faste partikler i elektrolyttsmelten, må dessuten elektrolytten ha en tilstrekkelig hastighet i forhold til utfellingsoverflaten i nærheten av denne. Det er klart at en slik tilstrekkelig, relativ hastighet kan oppnås nær utfellingsoverflaten ved hjelp av den ovenfor beskrevne mekaniske omrørings- eller fortrengnings-anordning for elektrolytten, hvorved katoden bringes til å stå stille eller'vri seg eller fortrenges langsomt. Den nevnte til-strekkelige, relative hastighet kan oppnås ved at katodeelektroden vibreres eller vris kraftig, som beskrevet i eksemplet. In order to achieve the above-mentioned effect, especially when dispersing solid particles in the electrolyte melt, the electrolyte must also have a sufficient velocity in relation to the deposition surface in the vicinity thereof. It is clear that such a sufficient relative velocity can be achieved near the deposition surface by means of the above-described mechanical stirring or displacing device for the electrolyte, whereby the cathode is brought to rest or twists or slowly displaces. The aforementioned sufficient relative speed can be achieved by vibrating or twisting the cathode electrode strongly, as described in the example.

Den elektrolytiske utfellingsprosess ifølge, oppfinnelsen er nærmere beskrevet nedenfor ved hjelp av hénvisning til referanser og i eksemplene. The electrolytic precipitation process according to the invention is described in more detail below with reference to references and in the examples.

Det fremgår klart av de nedenstående referanser og eksempler at den foreliggende oppfinnelse ikke bare omfatter de ovennevnte særtrekk, men også andre særtrekk som fortrinnsvis utnyttes samtidig og klart er angitt i den nedenstående beskrivelse. It is clear from the references and examples below that the present invention does not only include the above-mentioned special features, but also other special features which are preferably used at the same time and are clearly indicated in the following description.

Det følgende er felles for referansene og eksemplene:The following is common to the references and examples:

Når elektrolytten er blitt fremstilt, analyseres denne for å bestemme de fremstilte komponentsalter. Once the electrolyte has been produced, it is analyzed to determine the component salts produced.

Det nedenfor betegnede "titansalt" ble kvantitativt analysert som TiCl2og TiCl3, hvorefter metallisk titan og TiCl3ble til-ført til elektrolytten og omsatt med hverandre ved en badtempera-tur på 560°C. En av S. Mellgrem og W. Opie (Journal of Metals, 266, 1957) foreslått metode ble anvendt for den ovennevnte analyse. Denne analysemetode er basert på den kjensgjerning at TiCl2fri-gjør . hydrogengass kvantitativt i en fortynnet syreoppløsning, The "titanium salt" referred to below was quantitatively analyzed as TiCl2 and TiCl3, after which metallic titanium and TiCl3 were added to the electrolyte and reacted with each other at a bath temperature of 560°C. A method proposed by S. Mellgrem and W. Opie (Journal of Metals, 266, 1957) was used for the above analysis. This analysis method is based on the fact that TiCl2 frees . hydrogen gas quantitatively in a dilute acid solution,

som følger:as follows:

En elektrolyttprøve med arbeidstemperatur avkjøles med andre ord plutselig for oppnåelse av en prøve som ble sluppet ned i en 0,7%-ig vandig oppløsning av saltsyre for dannelse av hydrogengass, og hydrogengassmengden ble målt for derved å bestemme inn-holdet av TiCl2 i elektrolytten da denne hydrogengass dannes på grunn av forekomsten av TiCl2. Analysen av TiCl3ble utført ved at prøven ble oppløst i en 5%-ig vandig oppløsning av saltsyre, hvorved bariumsalt ble fjernet ved hjelp av en 10%-ig vandig opp-løsning av svovelsyre, hvorefter titanioner som kan reduseres ved hjelp av sinkamalgam, alle reduseres til Ti+ som titreres In other words, an electrolyte sample at working temperature is cooled suddenly to obtain a sample that was dropped into a 0.7% aqueous solution of hydrochloric acid to form hydrogen gas, and the amount of hydrogen gas was measured to thereby determine the content of TiCl2 in the electrolyte as this hydrogen gas is formed due to the presence of TiCl2. The analysis of TiCl3 was carried out by dissolving the sample in a 5% aqueous solution of hydrochloric acid, whereby barium salt was removed using a 10% aqueous solution of sulfuric acid, after which titanium ions that can be reduced using zinc amalgam, all is reduced to Ti+ which is titrated

med en standardoppløsning av Fe + 3hvorefter mengden av titansalt fremstilt som TiCl^ ved den ovennenvte titrering subtraheres fra mengden av TiCl2for derved å bestemme mengden av TiCl'3. ■ with a standard solution of Fe + 3 after which the amount of titanium salt produced as TiCl^ by the above titration is subtracted from the amount of TiCl2 to thereby determine the amount of TiCl'3. ■

I det ovenfor beskrevne titansalt kan et sammensatt salt iIn the titanium salt described above, a compound salt i

det minste delvis dannes ved høy temperatur i elektrolytten i smeltet tilstand. Med unntagelse av når det til elektrolytten til-føres faste partikler som er uavhengige av den opprinnelige elektrolyttkomponent, ble tilstedeværelsen eller fravær av krystalliserte saltpartikler i elektrolytten ved eléktrolysetemperaturen bedømt ved den mengde som er tilstrekkelig til å gi en vesentlig innvirkning på den elektrolytiske utfellingsprosess ifølge oppfinnelsen, på følgende måte.. the smallest is partially formed at high temperature in the electrolyte in the molten state. With the exception of when solid particles are added to the electrolyte that are independent of the original electrolyte component, the presence or absence of crystallized salt particles in the electrolyte at the electrolysis temperature was judged by the amount sufficient to give a significant impact on the electrolytic precipitation process according to the invention , in the following manner..

Mens elektrolytten omrøres tilstrekkelig ved en høyere temperatur enn eléktrolysetemperaturen, tas for analyse en prøve av elektrolytten nær katodestillingen som ligger 3-5 cm under elektro- . While the electrolyte is stirred sufficiently at a higher temperature than the electrolysis temperature, a sample of the electrolyte is taken for analysis near the cathode position which is 3-5 cm below the electro- .

■ lyttoverflaten. Temperaturen av denne elektrolytt senkes til eléktrolysetemperaturen og holdes rolig, og deretter tas en prøve av elektrolytten nær katodestillingen for analyse. Deretter sammenlignes analyseyerdiene med hverandre, og hvis en betydelig forskjell ikke kan fastslås mellom disse hva gjelder mekanismen for den foreliggende elektrolytiske utfellingsprosess, bedømmes dette derhen at de krystalliserte saltpartikler ikke foreligger i elektrolytten i en tilstrekkelig mengde til at de vil-ha noen vesentlig innvirkning på den foreliggende elektrolytiske utfellingsprosess. Da en ved hjelp av den ovennevnte metode uttatt elektro- ■ the listening surface. The temperature of this electrolyte is lowered to the electrolysis temperature and kept calm, and then a sample of the electrolyte is taken near the cathode position for analysis. The analysis values are then compared with each other, and if a significant difference cannot be determined between them in terms of the mechanism of the current electrolytic precipitation process, it is judged that the crystallized salt particles are not present in the electrolyte in a sufficient amount to have any significant effect on the present electrolytic deposition process. Then, using the above-mentioned method, an electro-

lyttprøve ble oppløst i en 5%-ig vandig oppløsning av saltsyre og filtrert med et filtreringspapir for oppsamling av den uopp-løselige komponent, var forøvrig i alle elektrolytter, med unntagelse av den elektrolytt hvortil faste partikler var blitt til-ført som var uavhengige av den opprinnelige elektrolyttkomponent, den ved brenning av den nevnte uoppløselige komponent oppløste rest mindre enn 2 vekt%. listening sample was dissolved in a 5% aqueous solution of hydrochloric acid and filtered with a filter paper to collect the insoluble component, was otherwise in all electrolytes, with the exception of the electrolyte to which solid particles had been added, which were independent of the original electrolyte component, the dissolved residue less than 2% by weight upon burning the said insoluble component.

Hver elektrolysebeholder med unntagelse av den i eksempel 5 anvendte er en beholder av prøverørtypen fremstilt av et spesial-glass med en innvendig diameter på 75 mm og en dybde på 500 mm og oppvarmet utenfra med en elektrisk varmeovn. Elektrolyttdybden er ca. 20 cm. Each electrolysis container, with the exception of the one used in example 5, is a test tube-type container made from a special glass with an internal diameter of 75 mm and a depth of 500 mm and heated from the outside with an electric heater. The electrolyte depth is approx. 20 cm.

Elektrolyttoverflaten i elektrolysebeholderen holdes dessuten under en argonatmosfære. The electrolyte surface in the electrolysis vessel is also kept under an argon atmosphere.

Referanse 1Reference 1

Elektrolytisk utfelling i en elektrolytt uten faste partikler av krystallisert salt som er dispergert i elektrolytten ved eléktrolysetemperaturen. Electrolytic precipitation in an electrolyte without solid particles of crystallized salt dispersed in the electrolyte at the electrolysis temperature.

(1) Elektrolyttsammensetning (molforhold):(1) Electrolyte composition (molar ratio):

(2) Elektrolyttemperatur: 460°C (2) Electrolyte temperature: 460°C

(3) Elektroder:(3) Electrodes:

Katode: Sylinder av rustfritt stål med en diameter på 15 mm og Cathode: Stainless steel cylinder with a diameter of 15 mm and

en lengde på 25 mma length of 25 mm

Anode: Rundstav av carbon med en diameter på 8 mm og med et Anode: Round carbon rod with a diameter of 8 mm and with a

nedsenket parti med en lengde på 150 mm. submerged part with a length of 150 mm.

Elektrodeavstand: ca. 30 mmElectrode distance: approx. 30 mm

(3) Elektrolysestrøm: Intermitterende likestrøm med en katodestrømtetthet på 34 A/dm2 Intermitteringsperiode 0,6 s (3) Electrolysis current: Intermittent direct current with a cathode current density of 34 A/dm2 Intermittent period 0.6 s

Strømtilkoblingstid 0,3 sPower connection time 0.3 s

Strømfrakoblingstid 0,3 sPower disconnection time 0.3 s

(5) Omrøring: Omdreining av katodeelektroden med 2000 opm.(5) Agitation: Rotation of the cathode electrode at 2000 rpm.

(6) Elektrolysetid: 30 min(6) Electrolysis time: 30 min

(7) Den elektrolytiske utfellings utseende:(7) Appearance of the electrolytic deposit:

Sorte, fine dendriter vokst til en skjeggete tilstand på overflaten av en sølvgrå, tynn folie. Black, fine dendrites grown to a bearded state on the surface of a silver-gray, thin foil.

Eksempel 1Example 1

Elektrolytisk utfelling med SiC^-partikler dispergert i elektrolytten ifølge referanse 1. Electrolytic precipitation with SiC^ particles dispersed in the electrolyte according to reference 1.

(1) Elektrolyttens sammensetning:(1) Composition of the electrolyte:

2 kg av elektrolytten ifølge referanse 1 tilsatt 500 g Si02-partikler med en gjennomsnittlig diameter på 200 um. (2) Elektrolyttemperatur, (3) Elektroder, (4) Elektrolysestrøm og (5) Oimrøring, samtlige som under referanse 1. Da katoden ble omdreiet med 2000 opm/ble det imidlertid iakttatt at en elektrolytthvirvel ble dannet under den sylindriske katode, og en kraftig sirkulerende strøm av elektrolytten dannet en ansamling av SiO^-partikler som skulle dispergeres. 2 kg of the electrolyte according to reference 1 added 500 g of SiO 2 particles with an average diameter of 200 µm. (2) Electrolyte temperature, (3) Electrodes, (4) Electrolysis current and (5) Agitation, all as under reference 1. However, when the cathode was rotated at 2000 rpm, an electrolyte vortex was observed to form under the cylindrical cathode, and a strong circulating current of the electrolyte formed an accumulation of SiO^ particles to be dispersed.

(6) Elektrolysetid: 1 time(6) Electrolysis time: 1 hour

(7) Den elektrolytiske utfellings utseende:(7) Appearance of the electrolytic deposit:

Kompakt og tykk plate av fine krystaller og med en blank og jevn overflate. Compact and thick plate of fine crystals and with a glossy and even surface.

Eksempel 2Example 2

Selv da en elektrolytt ble anvendt hvori slipte partikler av et sintret materiale av bornitrid med en gjennomsnittlig partikkel-diameter på 150 pm (som selges under handelsbetegnelsen "DENKA BORONITRIDE HC-TYPE" ) var dispergert<0>^ble anvendt istedenfor SiC^-partiklene som ble anvendt som de dispergerte, faste partikler i eksempel 1, ble det erholdt en elektrolytisk utfelling med hovedsakelig det samme utseende som beskrevet ovenfor. Even when an electrolyte was used in which ground particles of a sintered material of boron nitride having an average particle diameter of 150 µm (sold under the trade name "DENKA BORONITRIDE HC-TYPE") were dispersed<0>^was used instead of the SiC^ particles which was used as the dispersed solid particles in Example 1, an electrolytic precipitate having substantially the same appearance as described above was obtained.

Referanse 2Reference 2

Elektrolytisk utfelling under anvendelse av en elektrolytt uten i denne dispergerte, faste partikler av krystallisert salt ved eléktrolysetemperaturen. Electrolytic precipitation using an electrolyte without dispersed solid particles of crystallized salt at the electrolysis temperature.

(1) Elektrolyttens sammensetning (molforhold)(1) Composition of the electrolyte (molar ratio)

(2) Elektrolyttemperatur: 460°C (2) Electrolyte temperature: 460°C

(3) Elektroder: De samme som under referanse 1 (4) Elektrolysestrøm: Intermitterende, halvbølgelikerettet og énfaset strøm med 2 frekvensen 50 Hz og med en katodestrømtetthet på 50 A/dm (toppverdi). (3) Electrodes: The same as under reference 1 (4) Electrolytic current: Intermittent, half-wave rectified and single-phase current with 2 frequency 50 Hz and with a cathode current density of 50 A/dm (peak value).

Intermitteringsperiode 0,6 sIntermittent period 0.6 s

Strømtilkoblingstid 0,15 sPower connection time 0.15 s

Strømfrakoblingstid 0,45 sPower disconnection time 0.45 s

(5) Omrøring: Omdreining av katodeelektroden med 2000 opm(5) Agitation: Rotation of the cathode electrode at 2000 rpm

(6) Elektrolysetid: 30 min(6) Electrolysis time: 30 min

(7) Den elektrolytiske utfellings utseende:(7) Appearance of the electrolytic deposit:

Sorte, fine dendriter vokst til en skjeggete tilstand på overflaten av en sølvgråjtynn folie. Dendritmengden var meget større enn for den elektrolytiske utfelling ifølge referanse 1. Black, fine dendrites grown to a bearded state on the surface of a silver-gray thin foil. The amount of dendrites was much greater than for the electrolytic deposition according to reference 1.

Eksempel 3Example 3

Elektrolytisk utfelling under anvendelse av en elektrolytt hvori krystalliseringen og dispergeringen av TiCl2-komponenten gir seg tilkjenne ved eléktrolysetemperaturen. Electrolytic precipitation using an electrolyte in which the crystallization and dispersion of the TiCl2 component manifests itself at the electrolysis temperature.

(1) Elektrolyttens sammensetning (molforhold)(1) Composition of the electrolyte (molar ratio)

(2) Elektrolyttemperatur, (3) Elektroder,.(4) Elektrolysestrøm, (5) Omrøring og (6)Elektrolysetid var alle dé samme som under referanse. 2 . (2) Electrolyte temperature, (3) Electrodes, (4) Electrolysis current, (5) Agitation and (6) Electrolysis time were all the same as under reference. 2.

(7) Den elektrolytiske utfellings utseende:(7) Appearance of the electrolytic deposit:

Kompakt plate av fine krystaller og med en halvblank, plan overflate. Compact plate of fine crystals and with a semi-glossy, flat surface.

Eksempel 4Example 4

Elektrolytisk utfelling i en elektrolytt hvori krystallisering og dispergering av BaC^-komponenten gir seg tilkjenne ved eléktrolysetemperaturen. Electrolytic precipitation in an electrolyte in which crystallization and dispersion of the BaC^ component manifests itself at the electrolysis temperature.

(1) Elektrolyttens sammensetning (molforhold)(1) Composition of the electrolyte (molar ratio)

(2) Elektrolyttemperatur og (3) Elektroder var de samme som under referanse 2. (2) Electrolyte temperature and (3) Electrodes were the same as under reference 2.

(4) Elektrolysestrøm:(4) Electrolysis current:

Intermitterende, halvbølgelikerettet og énfaset vekselstrømIntermittent, half-wave rectified and single-phase alternating current

2 med frekvensen 50 Hz og med en katodestrømtetthet på 50 A/dm (toppverdi) . 2 with a frequency of 50 Hz and with a cathode current density of 50 A/dm (peak value).

Intermitteringsperiode 0,15 sIntermittent period 0.15 s

Strømtilkoblingstid 0,11 sPower connection time 0.11 s

Strømfrakoblingstid 0,04 sPower disconnection time 0.04 s

(5) Omrøring og (6) Elektrolysetid var de samme som under referanse (5) Agitation and (6) Electrolysis time were the same as under reference

(7) Den elektrolytiske utfellings utseende:(7) Appearance of the electrolytic deposit:

Kompakt plate av meget fine krystaller med en halvblank, plan overflate. Compact plate of very fine crystals with a semi-glossy plane surface.

Eksempel 5Example 5

Elektrolytisk utfelling i en elektrolytt hvori .krystallisering og dispergering: av komponentene BaC^, KC1, MgCl2, NaCl og TiCl2gir seg tilkjenne ved eléktrolysetemperaturen. Electrolytic precipitation in an electrolyte in which .crystallization and dispersion: of the components BaC^, KC1, MgCl2, NaCl and TiCl2 manifest themselves at the electrolysis temperature.

Det for utførelsen av dette eksempel anvendte elektrolyse-apparat er som følger: En firkantet elektrolysebeholder med innvendig oppvarming<p>g med 180 1 ifylt elektrolytt slik at elektrolyttdybden er 135 cm. Elektrolyttoverflaten i elektrolysebeholderen holdes under en argonatmosfære. Ved en høyere temperatur enn 520°C i elektrolytten ved elektrolysebeholderens bunn omrøre.s elektrolytten ved hjelp av en rustfri propellomrøringsanordning, og omrøringsanordningens hastighet reguleres slik at elektrolyttens sammensetning nær katoden kan holdes i det vesentlige konstant. The electrolysis apparatus used for carrying out this example is as follows: A square electrolysis container with internal heating<p>g with 180 1 filled electrolyte so that the electrolyte depth is 135 cm. The electrolyte surface in the electrolysis vessel is kept under an argon atmosphere. At a higher temperature than 520°C in the electrolyte at the bottom of the electrolysis vessel, the electrolyte is stirred using a stainless propeller stirring device, and the speed of the stirring device is regulated so that the composition of the electrolyte near the cathode can be kept essentially constant.

Et rør av rustfritt stål. med en lengde på 100 mm, en utvendig diameter på 3 2 mm og en tykkelse på 1,5 mm anvendes samtidig som en roterende katode. For dette formål festes røret ved hjelp av- A stainless steel tube. with a length of 100 mm, an external diameter of 3 2 mm and a thickness of 1.5 mm is simultaneously used as a rotating cathode. For this purpose, the pipe is fixed by means of

en ledende kobberring til den øvre ende av en roterende aksel av rustfritt stål med en utvendig diameter på 25 mm. Åpningen ved katoderørets spiss er dekket av en porselensmutter, og katoden er for omdreining slik innført i.elektrolytten at den kan an-bringes mellom 5 og 15 cm under elektrolyttens overflate'med porselensmutteren nedentil og den roterende aksel hovedsakelig vertikalt anordnet. En del av den roterende aksel som befinner seg over katoden og er nedsenket i elektrolytten, er dekket av en porselenssylinder med en utvendig diameter som hovedsakelig a conductive copper ring to the upper end of a rotating stainless steel shaft with an outside diameter of 25 mm. The opening at the tip of the cathode tube is covered by a porcelain nut, and the cathode is introduced into the electrolyte for rotation in such a way that it can be placed between 5 and 15 cm below the surface of the electrolyte with the porcelain nut below and the rotating shaft mainly vertically arranged. A part of the rotating shaft located above the cathode and immersed in the electrolyte is covered by a porcelain cylinder with an external diameter which is mainly

er.den samme som for katoderøret.is the same as for the cathode ray tube.

Som anode anvendes dessuten to firkantkuliskiver med en side-lengde på 20 cm og en tykkelse på 1,5 cm. Disse kullskiver er symmetrisk anordnet rett overfor hverandre, med katoden innført mellom skivene og under opprettholdelse av et mellomrom mellom hver kullskive og katoden på 15 cm. Two square pulley discs with a side length of 20 cm and a thickness of 1.5 cm are also used as anodes. These carbon discs are symmetrically arranged directly opposite each other, with the cathode inserted between the discs and maintaining a space between each carbon disc and the cathode of 15 cm.

Dessuten er en poseformig skillemembran som er laget av en kobberbelagt ("kyprat") kvartsduk, anordnet slik at den omslutter hver anode med et mellomrom på ca. 3 cm til anodeoverflaten. Denne membran tjener til å hindre en forandring av elektrolyttens sammensetning på grunn av de produkter som dannes ved anodereaksjonen under elektrolysen. Den følgende elektrolysesammensetning og temperatur erholdes ved prøvetagning av elektrolytten ved den del hvor katodeelektroden er innført.og mellom 5 og 15 cm under elektrolyttoverflaten. In addition, a bag-shaped separation membrane made of a copper-coated ("cyprate") quartz cloth is arranged to surround each anode with a space of approx. 3 cm to the anode surface. This membrane serves to prevent a change in the composition of the electrolyte due to the products formed by the anode reaction during electrolysis. The following electrolytic composition and temperature is obtained by sampling the electrolyte at the part where the cathode electrode is inserted and between 5 and 15 cm below the electrolyte surface.

(1) Elektrolyttens sammensetning (molforhold)(1) Composition of the electrolyte (molar ratio)

(2) Elektrolyttemperatur: 473-476°C (2) Electrolyte temperature: 473-476°C

(3) Elektroder:(3) Electrodes:

Katode: En sylinder av rustfritt stål med en diameter påCathode: A stainless steel cylinder with a diameter of

32 mm og en lengde på 100 mm32 mm and a length of 100 mm

Anode:.To kullskiver hver med en størrelse på 20 x 20 cm ogAnode:.Two carbon discs each with a size of 20 x 20 cm and

en tykkelse på 1,5 cma thickness of 1.5 cm

Elektrodeavstand: i5 cmElectrode distance: i5 cm

(4) Elektrolysestrøm:(4) Electrolysis current:

En likestrøm med en katodestrømtetthet på 33. A/dm tilføres intermitterende i en takt med en tilkoblingstid på 0,06 s og en frakoblingstid på 0,04 s, og denne intermitterende strøm kobles dessuten til og fra med en intermitteringstid på 2,4 s, hvorved til koblingstiden er 2,1 s og frakoblings-tiden 0,3 s. (5) Omrøring: A direct current with a cathode current density of 33. A/dm is applied intermittently at a rate with an on time of 0.06 s and an off time of 0.04 s, and this intermittent current is also switched on and off with an on time of 2.4 s , whereby the connection time is 2.1 s and the disconnection time 0.3 s. (5) Stirring:

Katoden roteres avvekslende og gjentatt, i 16 s ved 2350 opmThe cathode is rotated alternately and repeatedly, for 16 s at 2350 rpm

og i 8 s ved 3 00 opm.and for 8 s at 3 00 rpm.

I dette tilfelle tok det ca. 2,5-3 s fra tidspunktet for veksling til hvert av omdreiningstallene ble stabilisert. In this case it took approx. 2.5-3 s from the time of switching until each of the revolutions was stabilized.

(6) Elektrolysetid: 2 timér(6) Electrolysis time: 2 hours

(7) Den elektrolytiske utfellings utseende:.(7) Appearance of the electrolytic precipitate:.

Kompakt, tykk plate av meget fine krystaller, med en halvblankCompact, thick plate of very fine crystals, with a semi-gloss

og plan overflate.and flat surface.

Referanse 3Reference 3

(1) Elektrolyttens sammensetning:(1) Composition of the electrolyte:

En elektrolytt som er sammensatt av 59 deler LiCl og 41 deler KC1 (molforhold) blir tilført et råmateriale av titan for elektrolytisk utfelling ved metoden for addisjon av titansaltkomponenten som beskrevet ovenfor og beskrevet i de ovennevnte referanser og eksempler. Når denne elektrolytts temperatur senkes til 400°C og elektrolytten holdes rolig, foreligger ca. 8 vekt% TiCl2og ca. 3 vekt% TiCl3nær katodestillingen ca. 3 cm under elektrolyttens overflate ett døgn efter at temperaturen er blitt senket. I denne referanse 3 anvendes den overliggende oppløsning efter rolig henstand i ett døgn som elektrolytt. (2) Elektrolyttemperatur: 400°C An electrolyte composed of 59 parts LiCl and 41 parts KC1 (molar ratio) is added to a raw material of titanium for electrolytic precipitation by the method of addition of the titanium salt component as described above and described in the above references and examples. When the temperature of this electrolyte is lowered to 400°C and the electrolyte is kept calm, approx. 8% by weight TiCl2 and approx. 3% by weight TiCl3 near the cathode position approx. 3 cm below the surface of the electrolyte one day after the temperature has been lowered. In this reference 3, the overlying solution is used as the electrolyte after resting quietly for one day. (2) Electrolyte temperature: 400°C

(3) Elektroder:(3) Electrodes:

Katode: Molybdenplate med et nedsenket parti med en lengde påCathode: Molybdenum plate with a submerged part with a length of

27 mm, en bredde på 13 mm og en tykkelse på 0,2 mm 27 mm, a width of 13 mm and a thickness of 0.2 mm

Anode: Rund kullstav med et nedsenket parti med en lengde på Anode: Round carbon rod with a submerged part with a length of

150 mm og en diameter på 8 mm,150 mm and a diameter of 8 mm,

Elektrodeavstand: ca. 3 0 mmElectrode distance: approx. 30 mm

(4) Elektrolysestrøm:.(4) Electrolytic current:.

En likestrøm med en katodestrømtetthet på 100 A/dm 2 tilføres, intermitterende med en intermitteringstid på 0,15 s, slik at strømtilkoblingstiden er 0,04 s og strømfrakoblingstiden A direct current with a cathode current density of 100 A/dm 2 is supplied, intermittently with an intermittency time of 0.15 s, so that the current connection time is 0.04 s and the current disconnection time

0,11 s (5) Omrøring: Katoden vibreres med en frekvens på 400 svingninger/min, en amplityde på 36 mm og en vibrasjonsretning på 45° i forhold 0.11 s (5) Agitation: The cathode is vibrated with a frequency of 400 oscillations/min, an amplitude of 36 mm and a vibration direction of 45° relative

til katodens plane overflate.to the flat surface of the cathode.

(6) Elektrolysetid: 30 min.(6) Electrolysis time: 30 min.

(7) Den elektrolytiske utfellings utseende:(7) Appearance of the electrolytic deposit:

. Sotete, sort og fint pulver hefter til en sølvgrå og meget. Sooty, black and fine powder adheres to a silver gray and very

tynn folie.thin foil.

Eksempel 6Example 6

Elektrolytisk utfelling under anvendelse av en elektrolytt hvori mengden av titansaltkomponenten som tilføres til elektrolytten ifølge referanse 3, er øket og dens krystallisering.og dispergering gir seg tilkjenne ved eléktrolysetemperaturen. Electrolytic precipitation using an electrolyte in which the amount of the titanium salt component supplied to the electrolyte according to reference 3 is increased and its crystallization and dispersion are characterized by the electrolysis temperature.

(1) Elektrolyttens sammensetning:(1) Composition of the electrolyte:

Til elektrolytten ifølge referanse 3 ble tilført ytterligere metallisk titan og TiCl^ifølge den ovenfor beskrevne metode for addering av titansaltkomponenten, og elektrolyttens temperatur ble øket. Derefter ble temperaturen senket til 400°C, og den samme vibrering av katoden som ved omrøringen ifølge referanse 3 ble utført for erholdelse av en elektrolytt som inneholdt 19,2 vekt% TiCl2og 7,0 vekt% TiCl3nær katodestillingen ca. 3 cm under elektrolyttens overflate. Denne To the electrolyte according to reference 3, additional metallic titanium and TiCl 2 were added according to the method described above for adding the titanium salt component, and the temperature of the electrolyte was increased. Then the temperature was lowered to 400°C, and the same vibration of the cathode as in the stirring according to reference 3 was carried out to obtain an electrolyte containing 19.2% by weight TiCl2 and 7.0% by weight TiCl3 near the cathode position approx. 3 cm below the surface of the electrolyte. This

elektrolytt ble anvendt i dette eksempel.electrolyte was used in this example.

(2) Elektrolyttemperatur, (3) Elektroder, (4) Elektrolysestrøm og . (2) Electrolyte temperature, (3) Electrodes, (4) Electrolysis current and .

(5) Omrøring var alle de samme som under referanse 3.(5) Agitation was all the same as under reference 3.

(6) Elektrolysetid: 3 timer(6) Electrolysis time: 3 hours

(7) Den elektrolytiske utfellings utseende:(7) Appearance of the electrolytic deposit:

Tykk plate med en blank, jevn overflate hvis ytre del var utvidet i et rundt spor. Thick plate with a smooth, smooth surface, the outer part of which was widened in a circular groove.

Eksempel 7Example 7

(1) Elektrolyttens sammensetning (molforhold):(1) Composition of the electrolyte (molar ratio):

(2) Elektrolyttemperatur: 470°C (2) Electrolyte temperature: 470°C

(3) Elektroder:(3) Electrodes:

Katode: Molybdenplate med et nedsenket parti med en lengde på 25 mm, en bredde på 10 mm og en tykkelse på 0,3 mm. Anode: Kullplate med et nedsenket parti med en lengde-på 50 mm, en bredde på 30 mm og en tykkelse på 5 mm. Cathode: Molybdenum plate with a submerged part with a length of 25 mm, a width of 10 mm and a thickness of 0.3 mm. Anode: Carbon plate with a submerged part with a length of 50 mm, a width of 30 mm and a thickness of 5 mm.

(4) Elektrolysestrøm:,(4) Electrolysis current:,

En likestrøm.med en katodestrømtetthet på 60 A/dm2 tilføres intermitterende med en tilkoblingstid på 0,3 s og en frakoblingstid på 1,2 s, dvs. en intermitteringstid på 1,5 s. A direct current with a cathode current density of 60 A/dm2 is supplied intermittently with a switch-on time of 0.3 s and a switch-off time of 1.2 s, i.e. an intermittent time of 1.5 s.

(5) . Omrøring:(5) . Stirring:

Katodeelektroden vibreres med en vibrasjonsfrekvens på 400 svingninger/min. (0,15 s) og en amplityde på 30 mm. Vibrasjonsretning: 45° i forhold til katodeoverflaten The cathode electrode is vibrated with a vibration frequency of 400 oscillations/min. (0.15 s) and an amplitude of 30 mm. Vibration direction: 45° in relation to the cathode surface

(6) Elektrolysetid. : 30 min(6) Electrolysis time. : 30 min

(7) Den elektrolytiske utfellings utseende:(7) Appearance of the electrolytic deposit:

En kompakt skive av fine krystaller og med en plan overflate. Dens omkretsdel er utvidet i et rundt spor. Som et resultat av analyse under anvendelse av røntgenstrålediffraksjon ble den elektrolytiske utfellings innhold av mangan og titan bestemt til et vektforhold på 10,7:87,0. Verdiene er konstante uavhengige av den plane overflates stilling, med unntagelse for omkretsdelen. Det fremgikk også ved en røntgenstråle-mikroanalyse at krystallstrukturen var en romsentrert, kubisk struktur. Av sammensetningen og den nevnte krystallstruktur fremgår det følgelig at en Ti/Mn-legering av 3_typen fås. A compact disk of fine crystals and with a flat surface. Its circumferential portion is expanded in a circular groove. As a result of analysis using X-ray diffraction, the content of manganese and titanium of the electrolytic precipitate was determined to be a weight ratio of 10.7:87.0. The values are constant independent of the position of the flat surface, with the exception of the circumferential part. An X-ray microanalysis also revealed that the crystal structure was a space-centered, cubic structure. From the composition and the aforementioned crystal structure, it is consequently clear that a Ti/Mn alloy of the 3_type is obtained.

De ovenstående eksempler gjelder elektrolytisk utfelling' av titan. Det skal imidlertid påpekes at den foreliggende elektrolytiske utfellingsprosess også kah tillempes for zirkonium, aluminium, tantal, niob, uran, mangan og andre metaller eller legeringer. The above examples relate to the electrolytic deposition of titanium. However, it should be pointed out that the present electrolytic precipitation process is also applicable to zirconium, aluminium, tantalum, niobium, uranium, manganese and other metals or alloys.

Hvis det er beregnet elektrolytisk å utfelle et metall, som titan, med meget sterk reaksjonstilbøyelighet overfor negative materialer og det negative materiale, som oxygen, nitrogen, bor eller et lignende materiale, skal inngå i det elektrolytisk utfelte materiale som et legeringselement, kan dessuten dette formål åpenbart oppnås ved hjelp av den foreliggende elektrolytiske utfellingsprosess ved anvendelse av en elektrolytt hvortil er blitt tilført partikler av en forbindelse som inneholder disse negative materialer og vil forurense det elektrolytisk utfelte metall med disse materialer, og/eller ved anvendelse av en elektrolytt som i smeltet tilstand vil kunne inneholde den nødvendige mengde av disse materialer. If it is intended to electrolytically deposit a metal, such as titanium, with a very strong reaction tendency towards negative materials and the negative material, such as oxygen, nitrogen, boron or a similar material, is to be included in the electrolytically precipitated material as an alloying element, this can also purpose is obviously achieved by means of the present electrolytic deposition process by using an electrolyte to which particles of a compound containing these negative materials have been added and will contaminate the electrolytically deposited metal with these materials, and/or by using an electrolyte which in molten condition will be able to contain the required amount of these materials.

Claims (4)

1. Elektrolytisk utfellingsprosess hvor det anvendes en saltsmelteelektrolytt som er istand til å opplø se et ønsket metall eller en ønsket legering avsatt ved elektrolyse, og/eller hvor det anvendes en saltsmelteelektrolytt for dannelse av. et fast eller høyviskøst materiale på overflaten av et elektrolytisk utfelt metall eller en legering hvor et ønsket metall eller en ønsket legering utfelles ved elektrolyse, karakterisert ved at faste partikler dispergeres i saltsmelteelektrolytten, hvorved overflaten av detø nskede metall eller den ønskede legering som skal utfelles elektrolytisk, opprettholdes i plan tilstand for kontinuerlig elektrolytisk utfelling.1. Electrolytic precipitation process where a salt melting electrolyte is used which is able to dissolve a desired metal or a desired alloy deposited by electrolysis, and/or where a salt melting electrolyte is used for the formation of. a solid or highly viscous material on the surface of an electrolytically precipitated metal or an alloy where a desired metal or a desired alloy is precipitated by electrolysis, characterized in that solid particles are dispersed in the molten salt electrolyte, whereby the surface of the desired metal or the desired alloy to be electrolytically precipitated , is maintained in a planar state for continuous electrolytic deposition. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en saltsmelteelektrolytt bestående åv kloridsalter.2. Method according to claim 1, characterized in that a salt melting electrolyte consisting of chloride salts is used. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes en saltsmelteelektrolytt av typen BaCl2 , MgCl2, .CaCl2, NaCl, KC1, TiCl2 og TiCl3 .3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that a molten salt electrolyte of the type BaCl2, MgCl2, .CaCl2, NaCl, KC1, TiCl2 and TiCl3 is used. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at det som faste partikler anvendes faste partikler av Si02 , BaCl2 , KC1, MgCl2 , NaCl og TiCl2 .4. Method according to claims 1-3, characterized in that solid particles of SiO 2 , BaCl 2 , KC 1 , MgCl 2 , NaCl and TiCl 2 are used as solid particles.
NO753867A 1974-11-18 1975-11-18 NO753867L (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13196074A JPS5636238B2 (en) 1974-11-18 1974-11-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO753867L true NO753867L (en) 1976-05-19

Family

ID=15070228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO753867A NO753867L (en) 1974-11-18 1975-11-18

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS5636238B2 (en)
AU (1) AU506646B2 (en)
CA (1) CA1073400A (en)
DE (1) DE2551727C3 (en)
FR (1) FR2291294A1 (en)
GB (1) GB1504356A (en)
IT (1) IT1064458B (en)
NO (1) NO753867L (en)
SE (1) SE414196B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5817269B2 (en) * 1976-12-17 1983-04-06 ソニー株式会社 Electrodeposition method of titanium or titanium alloy
JP4711724B2 (en) * 2005-04-19 2011-06-29 学校法人同志社 Electrolytic bath for molten salt plating and molten salt plating method using the electrolytic bath
JP2012031471A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Yoshiji Ichihara Electroplating method and method for producing plated member
CN107460502A (en) * 2017-09-21 2017-12-12 北京工业大学 A kind of method that fused salt electro-deposition for adding solid phase particle prepares alloy
JP6875711B2 (en) * 2020-03-23 2021-05-26 日本製鉄株式会社 Method of manufacturing metal titanium foil by molten salt electrolysis

Also Published As

Publication number Publication date
DE2551727A1 (en) 1976-05-26
FR2291294A1 (en) 1976-06-11
GB1504356A (en) 1978-03-22
SE7512932L (en) 1976-05-19
CA1073400A (en) 1980-03-11
IT1064458B (en) 1985-02-18
DE2551727C3 (en) 1981-01-08
JPS5157605A (en) 1976-05-20
AU506646B2 (en) 1980-01-17
AU8655475A (en) 1977-05-19
JPS5636238B2 (en) 1981-08-22
FR2291294B1 (en) 1983-10-28
DE2551727B2 (en) 1980-04-30
SE414196B (en) 1980-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Haarberg et al. Electrodeposition of titanium from chloride melts
NO130606B (en)
NO333916B1 (en) Method of removing a substance (X) from a solid compound (M1X) between the substance and a metal or semi-metal (M1) and method of removing a substance (X) from a solid compound (M1X) between the substance and a first metal or semi-metal (M1) to form an alloy of two or more metallic elements (M1, MN)
Pradhan et al. The effect of electrode surface modification and cathode overpotential on deposit characteristics in aluminum electrorefining using EMIC–AlCl3 ionic liquid electrolyte
KR101793471B1 (en) Refining Method of Metal Using Electroreduction and Electrorefining process
US3114685A (en) Electrolytic production of titanium metal
JP2863058B2 (en) Heat-resistant metal alloy that can be processed into a homogeneous and pure ingot and a method for producing the alloy
US4790917A (en) Refining of lithium-containing aluminum scrap
Song et al. The cathodic behavior of Ti (III) ion in a NaCl-2CsCl melt
ZHANG et al. Preparation of Mg–Li—La alloys by electrolysis in molten salt
NO128915B (en)
NO147862B (en) PROCEDURE FOR CONCENTRATION OF A SUSPENSION OF SOLID MATERIAL IN A PRESSURE FILTER, AND PRESSURE FILTER THEREOF
NO753867L (en)
US2848397A (en) Electrolytic production of metallic titanium
US4016052A (en) Electrodeposition process
EP0142829B1 (en) Method of producing a high purity aluminum-lithium mother alloy
US20110100831A1 (en) Method of determining the extent of a metal oxide reduction
US3775271A (en) Electrolytic preparation of titanium and zirconium diborides using a molten, sodium salt electrolyte
Kishimoto et al. Electrorefining of titanium from Bi–Ti alloys in molten chlorides for a new smelting process of titanium
JP4198434B2 (en) Method for smelting titanium metal
CN108642529B (en) Method for refining high-purity titanium through metastable state high-temperature molten salt electrolysis based on cation blending
JP4198439B2 (en) Consumable carbon anode for smelting titanium metal
JP4756132B2 (en) Carbonaceous film and method for producing the same
US4108741A (en) Process for production of aluminum
Fink et al. Aluminum from a Fused Chloride Bath