NO781281L - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF MULTIVAL METALS IN AN ELECTROLYSIS CELL, AND FACILITIES FOR IT - Google Patents

PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF MULTIVAL METALS IN AN ELECTROLYSIS CELL, AND FACILITIES FOR IT

Info

Publication number
NO781281L
NO781281L NO781281A NO781281A NO781281L NO 781281 L NO781281 L NO 781281L NO 781281 A NO781281 A NO 781281A NO 781281 A NO781281 A NO 781281A NO 781281 L NO781281 L NO 781281L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
diaphragm
cathode
anode
cell
electrolyte
Prior art date
Application number
NO781281A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Charles Kortright Bon
David Richard Johnson
Paul Roman Juckniess
Original Assignee
Dow Chemical Co
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 Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Priority to NO781281A priority Critical patent/NO781281L/en
Publication of NO781281L publication Critical patent/NO781281L/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

Fremgangsmåte til fremstilling av flerverdige metaller i en elektrolysecelle, og innretning herforMethod for the production of polyvalent metals in an electrolysis cell, and a device therefor

Description

Denne oppfinnelse angår fremstilling av flerverdige metaller og vedrører særlig et metall-diafragma og et apparat og en fremgangsmåte hvor det anvendes et metall-diafragma ved elektrolytisk fremstilling av et flerverdig metall ut fra et salt av dette. Oppfinnelsen omfatter også en innmatningskatode til bruk ved den elektrolytiske fremstilling av slike flerverdige metaller. This invention relates to the production of polyvalent metals and particularly relates to a metal diaphragm and an apparatus and a method in which a metal diaphragm is used in the electrolytic production of a polyvalent metal from a salt thereof. The invention also includes an input cathode for use in the electrolytic production of such multivalent metals.

Flerverdige metaller, såsom titan, er tidligere blitt fremstilt av forbindelser derav, for eksempel titantetraklorid, Polyvalent metals, such as titanium, have previously been prepared from compounds thereof, for example titanium tetrachloride,

ved elektrolyse, som beskrevet i US patent nr. 2 789 943,by electrolysis, as described in US patent no. 2,789,943,

nr. 2 943 032 og nr. 3 082 159. Vanligvis føres titantetrakloridet inn i et smeltebad av alkalimetall- eller jordalkalimetall-salt gjennom egnede midler og spaltes elektrolytisk slik at katoden belegges med metallisk titan og klor utvikles ved anoden. Forskjellige midler er blitt anvendt til å skille anoden fra katoden i de titanholdige elektrolyseceller. No. 2 943 032 and No. 3 082 159. Usually the titanium tetrachloride is introduced into a molten bath of alkali metal or alkaline earth metal salt through suitable means and electrolytically split so that the cathode is coated with metallic titanium and chlorine is developed at the anode. Various means have been used to separate the anode from the cathode in the titanium-containing electrolysis cells.

En fysisk barriere, såsom et diafragma, er nødvendig mellom anode- og katodekamrene for å hindre at titanioner strøm-mer fra katodekammeret og inn i anodekammeret. Hvis en betydelig ionestrøm finner sted, vil titanioner oksyderes til titantetra- . klorid og cellens ytelse nedsettes.Diafragmaet skal tillate passasje av kloridioner og smeltet saltbad mellom anoderom og katoderom. A physical barrier, such as a diaphragm, is required between the anode and cathode chambers to prevent titanium ions from flowing from the cathode chamber into the anode chamber. If a significant ion flow takes place, titanium ions will be oxidized to titanium tetra-. chloride and the cell's performance is reduced. The diaphragm must allow the passage of chloride ions and the molten salt bath between the anode compartment and the cathode compartment.

Diafragmaet i US patent nr. 2 789 943 besto av en perforert, elektrisk ledende metallstruktur som i bruk kunne virke vekselvis som katode og anode. Diafragmaet ble anvendt som katode for avsetning av metaiiisk titan i diafragmaets porer og nedsettelse av diafragmaets porøsitet. Den elektriske polaritet ble omsnudd, slik at diafragmaet ble anode og titan ble fjernet fra diafragmaet, når dette var blitt for ugjennom-trengelig og nedsatte elektrolysecellens effektivitet. Et slikt diafragma med variabel porøsitet kan anvendes; det ville imidlertid være bedre å ha et diafragma som ikke nødvendiggjorde stadig overvåkning og hyppig metallavsetning og metallfjerning. The diaphragm in US patent no. 2,789,943 consisted of a perforated, electrically conductive metal structure which in use could act alternately as cathode and anode. The diaphragm was used as a cathode for depositing metallic titanium in the diaphragm's pores and reducing the diaphragm's porosity. The electrical polarity was reversed, so that the diaphragm became the anode and titanium was removed from the diaphragm, when this had become too impermeable and reduced the efficiency of the electrolytic cell. Such a diaphragm with variable porosity can be used; however, it would be better to have a diaphragm that did not require constant monitoring and frequent metal deposition and metal removal.

De tidligere kjente elektrolyseceller er drifts-dyktige; imidlertid har barrieren eller diafragmaet mellom anoderom og katoderom vanligvis ikke hatt så gode styrkeegen-skaper som nødvendig for elektrolytisk produksjonsutstyr, eller det har vært nødvendig med kontinuerlig og nøyaktig regulering av porøsiteten under cellens drift. En forbedret elektrolysecelle og fremgangsmåte til drift av en elektrolysecelle for utvinning av metaller under anvendelse av et diafragma med tilfredsstillende fysiske egenskaper og konstant porøsitet, som ikke behøver å reguleres under driften, er ønsket. The previously known electrolysis cells are operable; however, the barrier or diaphragm between the anode compartment and cathode compartment has usually not had as good strength properties as required for electrolytic production equipment, or it has been necessary to continuously and accurately regulate the porosity during the cell's operation. An improved electrolytic cell and method of operating an electrolytic cell for the extraction of metals using a diaphragm with satisfactory physical properties and constant porosity, which does not need to be regulated during operation, is desired.

Metaller, såsom titan, er tidligere blitt fremstilt elektrolytisk fra eksempelvis titantetraklorid i smeltede saltbad, for eksempel en blanding av kalium- og litiumklorid, i elektrolyseceller inneholdende en anode, katode og midler til å tilføre metallioner til badet. Slike prosesser er generelt beskrevet i eksempelvis Leone et al., High-Purity Titanium Electrowon from Titanium Tetrachloride, J. of Metals 18 (mars 1,967); Leone et al., use of Composite Diaphragms in the Electro-winning of Titanium, Bureau of Mines Report RI 7648 (1972) og US patent nr. 2 789 943, nr. 2 943 032 og nr. 3 082 159. Ved disse prosesser erholdes i alminnelighet tilfredsstillende titan, for eksempel ved at titantetraklorid-gass bobles direkte inn i en smeltet litiumklorid-kaliumklorid-katolytt under reduksjon av titanionet og avsetning av metallisk titan på katoden og utvikling av klor ved anoden. Forbedrede midler til innføring eller innmatning av et flerverdig metall i salt-smeltebadet i elektrolysecellen er imidlertid også påkrevet. Metals, such as titanium, have previously been produced electrolytically from, for example, titanium tetrachloride in molten salt baths, for example a mixture of potassium and lithium chloride, in electrolytic cells containing an anode, cathode and means for supplying metal ions to the bath. Such processes are generally described in, for example, Leone et al., High-Purity Titanium Electrowon from Titanium Tetrachloride, J. of Metals 18 (March 1967); Leone et al., use of Composite Diaphragms in the Electro-winning of Titanium, Bureau of Mines Report RI 7648 (1972) and US Patent No. 2,789,943, No. 2,943,032 and No. 3,082,159. In these processes satisfactory titanium is generally obtained, for example by bubbling titanium tetrachloride gas directly into a molten lithium chloride-potassium chloride catholyte during reduction of the titanium ion and deposition of metallic titanium on the cathode and development of chlorine at the anode. However, improved means for introducing or feeding a polyvalent metal into the salt-melt bath in the electrolysis cell are also required.

Det ble nå utviklet en ny og forbedret innretningA new and improved device was now developed

for innføring av en ioniserbar metallforbindelse i en elektrolytt i en elektrolysecelle. Ioniserbare metaller er her flerverdige metaller med minst to valenstilstander. Denne tilførselinnretning eller innmatningskatode omfatter en innmatningsledning med i det minste et innløp og i det minste et utløp egnet for innføring av en metallforbindelse fra en kilde herfor inn i elektrolytten. Innmatningskatoden innbefatter et organ som omgir og i det vesentlige fullstendig omslutter i det minste utløpet av ledningen. Det omsluttende organ dannes i det minste delvis av et elektrisk ledende gjennomhullet legeme gjennom hvilket en elektrolytt og ioner av en forbindelse av flerverdig metall kan passere. for introducing an ionizable metal compound into an electrolyte in an electrolytic cell. Ionizable metals are here polyvalent metals with at least two valence states. This supply device or supply cathode comprises a supply line with at least one inlet and at least one outlet suitable for introducing a metal compound from a source for this into the electrolyte. The feed cathode includes a member which surrounds and substantially completely encloses at least the outlet of the wire. The enclosing member is formed at least in part by an electrically conductive perforated body through which an electrolyte and ions of a polyvalent metal compound can pass.

Under driften føres den ioniserbare forbindelse av flerverdig metall gjennom ledningen og inn i elektrolytten. During operation, the ionizable compound of polyvalent metal is passed through the line and into the electrolyte.

Etter at metallforbindelsen er kommet inn i elektrolytten,After the metal compound has entered the electrolyte,

eller blandet med denne, antas den å bli dissosiert i ioner av metallforbindelsen. Fortrinnsvis begrenser det omsluttende organ den agitering som forårsakes av at en gassformig metallforbindelse og/eller en inert dispergeringsgass innføres i innmatningskatoden. En elektrisk strømkilde forbindes i det minste til det gjennomhullede organ under anvendelse av en tilstrekkelig negativ ladning til å redusere metallionene fra en høyere til en lavere valenstilstand. Elektrolytt inneholdende oppløste ioner fra metallforbindelsen passerer gjennom det gjennomhullede organ og inn i et avsetnings-katodekammer og til avsetningskatoden, hvor fast metall avsettes. I alminnelighet antas metallionene å bli redusert fra en høyere til en lavere valenstilstand inne i eller ganske nær innmatningskatoden. or mixed with it, it is believed to be dissociated into ions by the metal compound. Preferably, the enclosing member limits the agitation caused by a gaseous metal compound and/or an inert dispersing gas being introduced into the feed cathode. An electrical current source is connected to at least one of the perforated members applying a sufficient negative charge to reduce the metal ions from a higher to a lower valence state. Electrolyte containing dissolved ions from the metal compound passes through the perforated member and into a deposition cathode chamber and to the deposition cathode, where solid metal is deposited. In general, the metal ions are believed to be reduced from a higher to a lower valence state within or fairly close to the feed cathode.

Nærmere bestemt angår oppfinnelsen et metallisk diafragma tilpasset til å skille et anodekammer fra et katodekammer i en elektrolysecelle inneholdende et smeltet saltbad for elektrolytisk fremstilling av flerverdige metaller, om-fattende et gjennomhullet organ med en diafragma-koeffisient mellom null og ca. 0,5.og en strømningskoeffisient i området 0,1-25, hvor i det minste overflaten av det gjennomhullede organ består av et metall som er motstandsdyktig mot det korrosive miljø i cellen. More specifically, the invention relates to a metallic diaphragm adapted to separate an anode chamber from a cathode chamber in an electrolysis cell containing a molten salt bath for the electrolytic production of multivalent metals, comprising a perforated member with a diaphragm coefficient between zero and approx. 0.5 and a flow coefficient in the range 0.1-25, where at least the surface of the perforated member consists of a metal which is resistant to the corrosive environment in the cell.

Den foreliggende oppfinnelse angår videre en elektrolysecelle for fremstilling av flerverdige metaller i et smeltet saltbad, hvor cellen omfatter et legeme som er innrettet til å inneholde badet, midler til å skille badet fra den -omgivende atmosfære, et anodekammer anordnet i nevnte legeme, midler til å fjerne en gass fra anodekammeret, et avsetningskatodekammer anordnet i nevnte legeme, i det minste én anode, som er innrettet til å være i det minste delvis nedsenket i badet, anordnet i anodekammeret, i det minste en avsetningskatode, som er innrettet til å være i det minste delvis nedsenket i badet, anordnet , i katodekammeret, en elektrisk energikilde forbundet med anoden og katoden, i det minste ett innmatningsmiddel innrettet til å tilføre flerverdige metallioner til badet, og i det minste et metallisk, gjennomhullet diafragma som er motstandsdyktig mot det korrosive miljø i beholderen og innrettet til å være i det minste delvis nedsenket i badet som skille mellom anodekammeret dg katodekammeret, hvilket diafragma har en diafragma-koeffisient mellom 0 og ca. 0,5 og en strømningskoeffisient i området 0,1-25 og er elektrisk isolert fra elektriske kilder utenfor anode- The present invention further relates to an electrolysis cell for the production of multivalent metals in a molten salt bath, where the cell comprises a body which is arranged to contain the bath, means for separating the bath from the surrounding atmosphere, an anode chamber arranged in said body, means for to remove a gas from the anode chamber, a deposition cathode chamber arranged in said body, at least one anode, which is arranged to be at least partially immersed in the bath, arranged in the anode chamber, at least one deposition cathode, which is arranged to be at least partially immersed in the bath, provided, in the cathode chamber, an electrical energy source connected to the anode and the cathode, at least one feeding means adapted to supply polyvalent metal ions to the bath, and at least one metallic, perforated diaphragm resistant to the corrosive environment in the container and arranged to be at least partially submerged in the bath separating the anode chamber dg the cathode chamber, which diaphragm has a diaphragm coefficient between 0 and approx. 0.5 and a flow coefficient in the range 0.1-25 and is electrically isolated from electrical sources outside the anode

og katodekamrene.and the cathode chambers.

Den foreliggende oppfinnelse angår også en fremgangsmåte til fremstilling av flerverdige metaller i en elektrolysecelle som har i det minste én anode plassert i et anodekammer, The present invention also relates to a method for the production of multivalent metals in an electrolytic cell which has at least one anode located in an anode chamber,

i det minste én katode plassert i et-katodekammer, og en til-førselsinnretning for innmatning av en forbindelse av flerverdig metall til et smeltet saltbad i cellen, hvilken fremgangsmåte erkarakterisert vedde følgende trinn: Et gjennomhullet diafragma hvor i det minste en overflate er motstandsdyktig mot miljøet i cellen, innsettes i cellen som skille,mellom anodekammeret og katodekammeret, hvilket diafragma har en diafragma-kpef. f isient mellom 0 og ca. 0,5 og en strømningskoef f isient i området 0,1-25, diafragmaet isoleres elektrisk fra elektriske kilder utenfor anote- og katodekamrene, og en elektromotorisk kraft påtrykkes mellom anoden og katoden. at least one cathode located in a cathode chamber, and a supply device for feeding a compound of polyvalent metal into a molten salt bath in the cell, which method is characterized by the following steps: A perforated diaphragm where at least one surface is resistant to the environment in the cell, is inserted into the cell as a separator between the anode chamber and the cathode chamber, which diaphragm has a diaphragm kpef. factor between 0 and approx. 0.5 and a flow coefficient in the range 0.1-25, the diaphragm is electrically isolated from electrical sources outside the anode and cathode chambers, and an electromotive force is applied between the anode and the cathode.

Videre angår oppfinnelsen en innmatningskatodeinnretning tilpasset for anvendelse i en elektrolysecelle inneholdende et smeltet saltbad, hvilken katodeinnretning omfatter en innmatningsledning for tilførsel av en forbindelse av flerverdig metall til cellen, hvilken innmatningsledning har i det minste ett utløp gjennom hvilket metallforbindelsen kan passere fra en kilde herfor til det smeltede saltbad i cellen, og et organ som omgir og i det vesentlige fullstendig omslutter i det minste utløpet av ledningen, hvilket organ er i det minste delvis dannet av et elektrisk ledende gjennomhullet legeme gjennom hvilket ioner av forbindelsen av flerverdig metall og elektrolytten kan passere. Furthermore, the invention relates to an input cathode device adapted for use in an electrolysis cell containing a molten salt bath, which cathode device comprises an input line for supplying a compound of multivalent metal to the cell, which input line has at least one outlet through which the metal compound can pass from a source for this to the molten salt bath in the cell, and a member which surrounds and substantially completely encloses at least the outlet of the conduit, which member is formed at least in part by an electrically conductive perforated body through which ions of the polyvalent metal compound and the electrolyte can pass .

Den foreliggende oppfinnelse angår videre en fremgangsmåte til på forhånd å bestemme det metalliske diafragmas egnethet for anvendelse i en elektrolysecelle,karakterisertved de følgende trinn: (a) en kjent likestrømsstenning påtrykkes mellom en primær anode og en primær katode nedsenket i en testcelle som inneholder en elektrolytt, (b) man måler en elektrisk egenskap over en på forhånd bestemt del av elektrolytten med to måleelektroder plassert mellom den primære anode og den primære katode og kommuniserende med den på forhånd bestemte del' av elektrolytten via en første saltbro og en annen saltbro med munningene i en på forhånd bestemt avstand fra hverandre, (c) The present invention further relates to a method for determining in advance the suitability of the metallic diaphragm for use in an electrolytic cell, characterized by the following steps: (a) a known direct current ignition is applied between a primary anode and a primary cathode immersed in a test cell containing an electrolyte , (b) measuring an electrical property over a predetermined portion of the electrolyte with two measuring electrodes located between the primary anode and the primary cathode and communicating with the predetermined portion of the electrolyte via a first salt bridge and a second salt bridge with the mouths at a predetermined distance from each other, (c)

et metallisk diafragma settes inn i oppløsningen mellom måleelektrodene, idet elektrolytten har en slik ledningsevne at innsettelsen av diafragmaet medfører en spenningsforandring mellom de nevnte primære elektroder hvilken er utilstrekkelig til å omdanne det metalliske diafragma til en bipolar elektrode, og (d) man måler på ny den elektriske egenskap over den på forhånd bestemte del av elektroden som under (b). a metallic diaphragm is inserted into the solution between the measuring electrodes, the electrolyte having such a conductivity that the insertion of the diaphragm causes a voltage change between the mentioned primary electrodes which is insufficient to convert the metallic diaphragm into a bipolar electrode, and (d) one measures again the electrical property over the predetermined part of the electrode as under (b).

Elektrolysecellen ifølge oppfinnelsen omfatter i prinsippet, i kombinasjon, et legeme innrettet til å inneholde et smeltet saltbad og til å skille badet fra den omgivende atmosfære. Et anodekammer og et avsetningskatodekammer er plassert inne i legemet atskilt fra hverandre. Anodekammeret qg katodekammeret er skilt ved i det minste ett gjennomhullet metallisk diafragma innrettet til å bli elektrisk isolert fra kilder for elektrisk energi utenfor anodekammeret og katodekammeret- og i det minste delvis nedsenket i det smeltede saltbad under cellens drift. Diafragmaet erkarakterisert veden diafragmakoeffisient (C^) i området mellom null og ca. 0,5 når strømningskoeffisienten (C^) er i området 0,1-25. C-, er her ifølge definisjonen i tommer og C f i\/ tommer, pr. liter pr. min. pr. 30 kvadrattommer diafragma-overflate. Diafragma-koeffisienten ■ kan bestemmes ved den nedenfor beskrevne framgangsmåte og angis ved formelen: In principle, the electrolysis cell according to the invention comprises, in combination, a body designed to contain a molten salt bath and to separate the bath from the surrounding atmosphere. An anode chamber and a deposition cathode chamber are located inside the body separately from each other. The anode chamber and the cathode chamber are separated by at least one perforated metallic diaphragm arranged to be electrically isolated from sources of electrical energy outside the anode chamber and the cathode chamber - and at least partially submerged in the molten salt bath during operation of the cell. The diaphragm is characterized by the diaphragm coefficient (C^) in the range between zero and approx. 0.5 when the flow coefficient (C^) is in the range 0.1-25. C-, is here according to the definition in inches and C f i\/ inches, per liters per my. per 30 square inches of diaphragm surface. The diaphragm coefficient ■ can be determined by the procedure described below and is given by the formula:

hvor: "V^+s" er spenningen (i volt) i en vandig 0,1 M where: "V^+s" is the voltage (in volts) in an aqueous 0.1 M

natriumklorid.-oppløsning i en testcelle, bestemt ved kalomel-måleelektroder som kommuniserer med oppløsningen i testcellen sodium chloride solution in a test cell, determined by calomel measuring electrodes communicating with the solution in the test cell

via saltbroer med munningene til saltbroene i en innbyrdes avstand på 0,7 5 tomme mellom s.ølv-sølvklorid-primærelektroder, men en innbyrdes avstand på en tomme, og også skilt ved den del av diafragmaet som ligger mellom de primære elektroder under driften. via salt bridges with the mouths of the salt bridges at a mutual distance of 0.75 inches between the S.silver-silver chloride primary electrodes, but a mutual distance of one inch, and also separated by the part of the diaphragm that lies between the primary electrodes during operation.

"<I>d+s"er en elektrisk strøm på 0,002 amper som opprettholdes mellom de primære elektroder i oppløsningen med et diafragma plassert som for V, "<I>d+s" is an electric current of 0.002 amperes maintained between the primary electrodes in the solution with a diaphragm positioned as for V,

d+s d+s

"Vs" er en spenning (volt) slik den bestemmes for "Vs" is a voltage (volts) as it is determined

Vd+s'men uten diafragmaet.Vd+s'men without the diaphragm.

"I " er en elektrisk strøm på 0,002 amper som opprettholdes mellom de primære elektroder i oppløsningen, slik den bestemmes for I^+s/men uten diafragmaet. "I" is an electric current of 0.002 amperes maintained between the primary electrodes in the solution, as determined for I^+s/but without the diaphragm.

Strømningskoeffisienten angis ved formelen: The flow coefficient is given by the formula:

'hvor:• 'where:•

"h" er et trykk tilsvarende 25,4 cm vannsøyle ved ca. 23,9°C målt oppover fra senterlinjen til en sirkulær diafragma-del, med et 30 kvadrattommers flateareal på en enkelt overflate av nevnte diafragma-del, hvor en vannstrømningsmåling gjennom diafragmaet erholdes, og "h" is a pressure corresponding to 25.4 cm water column at approx. 23.9°C measured upward from the centerline of a circular diaphragm member, with a 30 square inch surface area on a single surface of said diaphragm member, where a water flow measurement through the diaphragm is obtained, and

"F" er den volumetriske vannstrømningshastighet gjennom diafragma-delen i liter pr. minutt ved. ca. 23 , 9°C . "F" is the volumetric water flow rate through the diaphragm part in liters per minute by. about. 23, 9°C.

Diafragmaets utformning eller størrelse kan gjøre det nødvendig å anvende en diafragma-del som er mindre eller større enn de ovennevnte 30 kvadrattommer ved målingen av vannstrømmen. Når en slik mindre eller større diafragma-del anvendes, omregnes F slik at den representerer vannstrømmen gjennom det ovenfor beskrevne areal på 30 kvadrattommer. The design or size of the diaphragm may make it necessary to use a diaphragm part that is smaller or larger than the above-mentioned 30 square inches when measuring the water flow. When such a smaller or larger diaphragm part is used, F is recalculated so that it represents the water flow through the above described area of 30 square inches.

Sagt på en litt annen måte så antas ovenstående formel for bestemmelse av diafragma-koeffisienten i prinsippet å være den samlede motstand av diafragmaet pluss oppløsningen i testcellen minus motstanden av oppløsningen dividert med motstanden av oppløsningen. Det tallmessige resultat av denne beregning representerer diafragmaets elektriske motstand uttrykt ved den elektriske motstand av 0,75 tomme av oppløsning, da saltbroene er 0,7 5 tomme fra hverandre. Det nevnte tallmessige resultat kan omregnes til en term uttrykt i tommer av oppløsning, ved at det multipliseres med 0,75. Diafragma-koeffisienten representerer diafragmaets elektriske motstand i testcellen. Diafragma-koeffisienten antas også å være et mål for motstanden av den oppløsning som inneholdes i diafragmaets porer. Said in a slightly different way, the above formula for determining the diaphragm coefficient is assumed in principle to be the total resistance of the diaphragm plus the solution in the test cell minus the resistance of the solution divided by the resistance of the solution. The numerical result of this calculation represents the electrical resistance of the diaphragm expressed in terms of the electrical resistance of 0.75 inches of resolution, as the salt bridges are 0.75 inches apart. The aforementioned numerical result can be converted into a term expressed in inches of resolution by multiplying it by 0.75. The diaphragm coefficient represents the electrical resistance of the diaphragm in the test cell. The diaphragm coefficient is also believed to be a measure of the resistance of the solution contained in the pores of the diaphragm.

Elektrolysecellen ifølge oppfinnelsen innbefatter videre i det minste én anode, som er innrettet til å bli i det minste delvis nedsenket i badet, og som er plassert i anodekammeret. I det minste en avsetningskatode innrettet til å bli i det minste delvis nedsenket i badet, anordnes samtidig i katodekammeret. Et egnet middel til å fjerne gasser som dannes ved anoden, kombineres med anodekammeret. I det minste en innmatningsinnretning for tilførsel av et metallholdig utgangsmateriale, såsom en ioniserbar metallforbindelse, til badet, og en passende.innretning til å fjerne metall som er avsatt ved katoden, kombineres med katodekammeret. Videre blir det til anoden og katoden tilknyttet midler for tilførsel av tilstrekkelig elektrisk energi til anoden og avsetningskatoden til å redusere metallionene fra en høyere til en lavere valenstilstand og til å avsette metallet på avsetningskatoden. The electrolysis cell according to the invention further includes at least one anode, which is arranged to be at least partially immersed in the bath, and which is placed in the anode chamber. At least one deposition cathode arranged to be at least partially immersed in the bath is simultaneously arranged in the cathode chamber. A suitable means of removing gases formed at the anode is combined with the anode chamber. At least one feed means for supplying a metallic starting material, such as an ionizable metal compound, to the bath, and a suitable means for removing metal deposited at the cathode, are combined with the cathode chamber. Furthermore, the anode and the cathode are connected with means for supplying sufficient electrical energy to the anode and the deposition cathode to reduce the metal ions from a higher to a lower valence state and to deposit the metal on the deposition cathode.

Den her beskrevne elektrolysecelle er egnet for fremstilling av titan og andre flerverdige metaller i et smeltet halogenidbad. Eksempler på egnede flerverdige metaller som i det minste har to mulige valensnivåer i ionisert tilstand, er The electrolysis cell described here is suitable for the production of titanium and other multivalent metals in a molten halide bath. Examples of suitable polyvalent metals which have at least two possible valence levels in the ionized state are

Ti, V, Cr. Mn, Fe, Co, Ni, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Te, Os,Ti, V, Cr. Mn, Fe, Co, Ni, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Te, Os,

Ir og Pt. Generelt, og fortrinnsvis, er forbindelsen et halogenid såsom et fluorid, bromid, jodid, helst et klorid. Skjønt den følgende beskrivelse omhandler det foretrukne titan, gjelder den de flerverdige metaller generelt. Ir and Pt. Generally, and preferably, the compound is a halide such as a fluoride, bromide, iodide, preferably a chloride. Although the following description deals with the preferred titanium, it applies to the polyvalent metals in general.

Et foretrukket apparat og fremgangsmåte ligger i utvinningen av titan. Den titanforbindelse som tilføres katodekammeret, kjennetegnes ved at den i det minste delvis og fortrinnsvis i det vesentlige fullstendig er ioniserbar i det smeltede saltbad. Titanlonene reduseres fra en høyere til en lavere valenstilstand ved katoden. En gass, såsom halogenet klor, utvikles ved anoden. Gassen og det metalliske titan fjernes fra cellen ved egnede midler. A preferred apparatus and method lies in the extraction of titanium. The titanium compound supplied to the cathode chamber is characterized by the fact that it is at least partially and preferably substantially completely ionizable in the molten salt bath. The titanium ions are reduced from a higher to a lower valence state at the cathode. A gas, such as halogenated chlorine, is evolved at the anode. The gas and the metallic titanium are removed from the cell by suitable means.

Det vises nå til tegningen, som ytterligere illustrerer oppfinnelsen. Fig. 1 viser et tverrsnitt gjennom en elektrolysecelle for fremstilling av et fast flerverdig metall. Fig. 2 viser et tverrsnitt gjennom en annen ut-førelsesform av oppfinnelsen. Fig. 3 viser skjematisk midler til å måle vannets strømningshastighet gjennom et diafragma. Fig. 4 viser skjematisk et apparat.som er egnet til måling av diafragma-koeffisienten. Fig. 5 illustrerer en utførelsesform av en innmatningskatode ifølge oppfinnelsen.'Fig. 6 illustrerer en annen utførelsesform av oppfinnelsen i kombinasjon med en elektrolytisk diafragma-celle. Reference is now made to the drawing, which further illustrates the invention. Fig. 1 shows a cross-section through an electrolysis cell for the production of a solid polyvalent metal. Fig. 2 shows a cross-section through another embodiment of the invention. Fig. 3 schematically shows means for measuring the water's flow rate through a diaphragm. Fig. 4 schematically shows an apparatus which is suitable for measuring the diaphragm coefficient. Fig. 5 illustrates an embodiment of an input cathode according to the invention. 6 illustrates another embodiment of the invention in combination with an electrolytic diaphragm cell.

Samme, henvisningstall, merket med et suffiks, påSame, reference number, marked with a suffix, on

de forskjellige tegningsfigurer representerer deler med samme eller lignende funksjon i de forskjellige utførelsesformer. the different drawing figures represent parts with the same or similar function in the different embodiments.

Fig. 1 viser elektrolytisk utstyr 10 egnet for elektrolytisk utvinning av flerverdige metaller, fortrinnsvis titan, i et smeltet saltbad ut fra forbindelser derav. Den følgende beskrivelse omhandler et foretrukket apparat for elektrolytisk utvinning av titan; beskrivelsen gjelder imidlertid også det flerverdige metall generelt. Fig. 1 shows electrolytic equipment 10 suitable for electrolytic extraction of multivalent metals, preferably titanium, in a molten salt bath from compounds thereof. The following description relates to a preferred apparatus for the electrolytic recovery of titanium; however, the description also applies to the multivalent metal in general.

Det smeltede salt utgjør et oppløsningsmiddel for titanforbindelsen. Slike salter eller blandinger derav kan eksempelvis være NaCl, LiCl-KCl, LiCl-KCl-NaCl og LiCl-KCl-CaCl2. Når titan utvinnes fra titantetraklorid, inneholder det smeltede salt hensiktsmessig en blanding av alkalimetall- eller jordalkalimetall-halogenider, fortrinnsvis litium- eller kaliumklorid. En eutektisk blanding av de salter som anvendes i badet, er fordelaktig på grunn av slike blandingers lave smelte-temperatur. The molten salt forms a solvent for the titanium compound. Such salts or mixtures thereof can for example be NaCl, LiCl-KCl, LiCl-KCl-NaCl and LiCl-KCl-CaCl2. When titanium is recovered from titanium tetrachloride, the molten salt conveniently contains a mixture of alkali metal or alkaline earth metal halides, preferably lithium or potassium chloride. A eutectic mixture of the salts used in the bath is advantageous because of the low melting temperature of such mixtures.

Elektrolyseutstyret 10 innbefatter en beholder 12 for det smeltede bad av halogenidsalt og titantetraklorid, og beholderen 12 er laget av materialer som ikke skades vesentlig av smeltebadet. En rekke forskjellige materialer kan anvendes, men beholderen 12 lages vanligvis av et metall, som for eksempel stål eller nikkel. Beholderen 12 er oppdelt i i det minste et anodekammer 14 og et avsetningskatodekammer 16. Anodekammeret 14 og katodekammeret 16 er skilt fra hverandre ved et porøst metall-diafragma 17. En diafragmaholder 15 kan eventuelt kombineres med diafragmaet 17, med det formål å øke diafragmaets styrke under de betingelser som anvendes i utstyret 10. Diafragma-substratet er fortrinnsvis en metallrist, -plate eller -film med et antall gjennomgående hull eller porer. Disse porer kan eksempelvis være dannet ved boring, stansning, veving eller sintring. I alminnelighet, og fortrinnsvis, er hullene i substratet av hovedsakelig ensartet størrelse. Diafragmaet 17 er fortrinnsvis en vevet metalltråd-duk med maskestørrelser tilsvarende US Standard Screen Mesh på 50-250 og helst 100-200, på hvilken det elektrolytisk eller strømløst er avsatt tilstrekkelig nikkel eller kobolt til å gi en ønsket diafragma-koeffisient • (C^) og strømningskoeffisient (Cf) . Det avsatte metall består fortrinnsvis hovedsakelig av kobolt eller nikkel. Egnede avsetningsmetoder er de som er kjent på området, tilpasset for fremstilling av en visuelt matt eller ru overflate ved at man for eksempel anvender en redusert mengde blankgjøringsmidler i pletteringsoppløsningene. Tabell I viser kobolt- og nikkel-oppløsninger for strømløs plettering, hvilke er egnet til bruk ved plettering av diafragmaet 17. The electrolysis equipment 10 includes a container 12 for the molten bath of halide salt and titanium tetrachloride, and the container 12 is made of materials that are not significantly damaged by the molten bath. A number of different materials can be used, but the container 12 is usually made of a metal, such as steel or nickel. The container 12 is divided into at least an anode chamber 14 and a deposition cathode chamber 16. The anode chamber 14 and the cathode chamber 16 are separated from each other by a porous metal diaphragm 17. A diaphragm holder 15 can optionally be combined with the diaphragm 17, with the aim of increasing the strength of the diaphragm under the conditions used in the equipment 10. The diaphragm substrate is preferably a metal grid, plate or film with a number of through holes or pores. These pores can, for example, be formed by drilling, punching, weaving or sintering. Generally, and preferably, the holes in the substrate are of substantially uniform size. The diaphragm 17 is preferably a woven metal wire cloth with mesh sizes corresponding to the US Standard Screen Mesh of 50-250 and preferably 100-200, on which sufficient nickel or cobalt has been electrolytically or electroless deposited to give a desired diaphragm coefficient • (C^ ) and flow coefficient (Cf) . The deposited metal preferably consists mainly of cobalt or nickel. Suitable deposition methods are those known in the field, adapted for the production of a visually matt or rough surface by, for example, using a reduced amount of brightening agents in the plating solutions. Table I shows cobalt and nickel solutions for electroless plating which are suitable for use when plating the diaphragm 17.

Diafragma-substratet kan eksempelvis være jern, såsom stål eller rustfritt stål, men det er hensiktsmessig et metall såsom kobolt, nikkel eller en legering derav inneholdende minst ca. 50 vekt% kobolt eller nikkel, og som er motstandsdyktig mot det korrosive miljø i beholderen 10 og bibeholder tilstrekkelig styrke ved på forhånd'bestemte driftstemperaturer til å kunne virke som et diafragma. Diafragma-substratet er fortrinnsvis av kommersielt rent nikkel. The diaphragm substrate can for example be iron, such as steel or stainless steel, but it is suitably a metal such as cobalt, nickel or an alloy thereof containing at least approx. 50% by weight cobalt or nickel, and which is resistant to the corrosive environment in the container 10 and retains sufficient strength at predetermined operating temperatures to be able to act as a diaphragm. The diaphragm substrate is preferably of commercially pure nickel.

En anode 18 anbringes i anodekammeret 14 og anordnes slik at den i det minste delvis vil være nedsenket i det smeltede bad av halogenidsalt under driften av det elektrolytiske utstyr 10.- Materialet som anoden 18 er laget av, er motstandsdyktig mot de korrosive virkninger av det smeltede saltbad og mot det klor som dannes ved den positivt ladede anode under celledriften. Egnede anodematerialer er eksempelvis karbon eller grafitt. En katode 20 anbringes i katodekammeret 16 slik at den vil være i- det minste delvis nedsenket i det smeltede saltbad under driften av elektrolyseutstyret 10. Avsetningskatoden 20 er av et materiale'såsom karbon eller et metall som for eksempel vanlig karbonstål eller titan, på hvilken det kan avsettes metallisk titan1 som deretter kan utvinnes . An anode 18 is placed in the anode chamber 14 and arranged so that it will be at least partially immersed in the molten bath of halide salt during the operation of the electrolytic equipment 10. The material from which the anode 18 is made is resistant to the corrosive effects of the molten salt baths and against the chlorine that forms at the positively charged anode during cell operation. Suitable anode materials are, for example, carbon or graphite. A cathode 20 is placed in the cathode chamber 16 so that it will be at least partially immersed in the molten salt bath during the operation of the electrolysis equipment 10. The deposition cathode 20 is of a material such as carbon or a metal such as, for example, ordinary carbon steel or titanium, on which metallic titanium1 can be deposited which can then be extracted.

Katodekammeret 16 innbefatter også en innretning (ikké vist) egnet til å oppvarme og til å holde innholdet i utstyret 10 ved en ønsket temperatur ved oppvarmning eller kjøling, og en innmatningsinnretning 22 egent for innføring av et titan-holdig materiale i det smeltede saltbad under driften av utstyret 10. Under driften føres titantetraklorid fra en beholder 24 gjennom en ledning 26 til innmatningsinnretningen 22, hvor titantetrakloridet passerer gjennom et antall åpninger eller hull 28 i innretningen 22 og inn i det smeltede saltbad i katodekammeret 16. The cathode chamber 16 also includes a device (not shown) suitable for heating and for keeping the contents of the equipment 10 at a desired temperature during heating or cooling, and an input device 22 suitable for introducing a titanium-containing material into the molten salt bath during operation of the equipment 10. During operation, titanium tetrachloride is fed from a container 24 through a line 26 to the feed device 22, where the titanium tetrachloride passes through a number of openings or holes 28 in the device 22 and into the molten salt bath in the cathode chamber 16.

Beholderen 12 er forsynt med dekslene 30, 30a og 30b, som gir adgang til anoden 18, katoden 20 og innmatningsinnretningen 22. Dekslene 30, 30a og 30b er fortrinnsvis fjernbart festet til beholderen 12, slik at det blir mulig å anvende en regulert atmosfære i beholderen 12 og hindre at så meget av den omgivende atmosfære, spesielt nitrogen, oksygen, karbondioksyd og vanndamp, kommer inn i beholderen 12 under driften at prosessens effektivitet reduseres i betydelig grad. Fortrinnsvis er dekslene 30, 30a og 30b i stand til praktisk talt fullstendig å utestenge oksygen fra kamrene 14 og 16. Dekselet 30a er også innrettet til å tilveiebringe et middel The container 12 is provided with covers 30, 30a and 30b, which give access to the anode 18, the cathode 20 and the feeding device 22. The covers 30, 30a and 30b are preferably removably attached to the container 12, so that it becomes possible to use a regulated atmosphere in the container 12 and prevent so much of the surrounding atmosphere, especially nitrogen, oxygen, carbon dioxide and water vapour, from entering the container 12 during operation that the efficiency of the process is significantly reduced. Preferably, the covers 30, 30a and 30b are capable of virtually completely excluding oxygen from the chambers 14 and 16. The cover 30a is also adapted to provide a means

til å fjerne det metalliske titan fra katodekammeret 16 etter at et fast titanmetall er avsatt på katoden 20. to remove the metallic titanium from the cathode chamber 16 after a solid titanium metal has been deposited on the cathode 20.

Under driften påses det at atmosfæren i elektrolysecellen 10 har et innhold av atmosfæriske gasser under på forhånd bestemt grenser. Nærvær av betydelige mengder av oksygen, særlig mengder som nærmer seg innholdet i den omgivende luft, During operation, it is ensured that the atmosphere in the electrolysis cell 10 has a content of atmospheric gases below predetermined limits. Presence of significant amounts of oxygen, especially amounts approaching the content of the surrounding air,

er uønsket, da cellens effektivitet, cellens driftslevetid og titanproduktets kvalitet derved nedsettes. Det er følgelig å foretrekke at oksygen og andre reaktive gasser i det vesentlige fullstendig utelukkes fra kamrene 14 og 16. Dekselet 30a er innrettet til å utelukke oksygen og til å tilveiebringe et middel til å fjerne titanmetallet fra katodekammeret 16 etter at fast titan er avsatt på katoden 20. is undesirable, as the cell's efficiency, the cell's operating life and the quality of the titanium product are thereby reduced. Accordingly, it is preferred that oxygen and other reactive gases be substantially completely excluded from the chambers 14 and 16. The cover 30a is adapted to exclude oxygen and to provide a means of removing the titanium metal from the cathode chamber 16 after solid titanium has been deposited on the cathode 20.

Klorgass som dannes ved anoden 18, strømmer til en kondensator eller klorbeholder (ikke vist) fra anodekammeret 14 gjennom en kloruttaksinnretning eller ledning 32. Chlorine gas formed at the anode 18 flows to a condenser or chlorine container (not shown) from the anode chamber 14 through a chlorine outlet device or line 32.

En innretning som leverer elektrisk energi, såsom en generator eller likeretter 34, leverer tilstrekkelig elektrisk energi til utstyret 10 til å redusere titanioner med en valens på +4 til en lavere valenstilstand, avsette metallisk titan på den negativt ladede avsetningskatode 20 og til å frigjøre klor ved den positivt ladede anode 18. Anoden 18, katoden 20, innmatningsinnretningen 22 og diafragmaet 17 er elektrisk isolert fra beholderen 12 ved isolatorer 35. Videre er diafragmaet 17 elektrisk isolert fra elektrisitetskilder utenfor anodekammeret 14 og katodekammeret 16, såsom det elektriske utstyr som er forbundet med anoden 18 og katoden 20. Diafragmaet 17 er med andre ord plassert i beholderen 12 og arbeider i utstyret 10 uten å være tilkoplet elektriske ledninger som gir diafragmaet en elektrisk ladning. A device that supplies electrical energy, such as a generator or rectifier 34, supplies sufficient electrical energy to the equipment 10 to reduce titanium ions having a valence of +4 to a lower valence state, depositing metallic titanium on the negatively charged deposition cathode 20 and liberating chlorine at the positively charged anode 18. The anode 18, the cathode 20, the feed device 22 and the diaphragm 17 are electrically isolated from the container 12 by insulators 35. Furthermore, the diaphragm 17 is electrically isolated from sources of electricity outside the anode chamber 14 and the cathode chamber 16, such as the electrical equipment connected with the anode 18 and the cathode 20. In other words, the diaphragm 17 is placed in the container 12 and works in the equipment 10 without being connected to electrical wires that give the diaphragm an electrical charge.

Beholderen 12 kan eventuelt være forsynt med anordningsmidler for diafragmaet, såsom flenser 36 i passende avstand fra hverandre til å danne en holdeinnretning i hvilken diafragmaet 17 kan være fjernbart montert. Skulle det bli nødvendig å erstatte diafragmaet 17 driften av den utførelses-form som er vist på fig. 1, kan et annet diafragma (ikke vist) plasseres ved siden av diafragmaet 17 i' de ubrukte flenser 36 før diafragmaet 17 fjernes. Om det ønskes, kan man ved hjelp av flensene 36 anvende mer enn ett diafragma samtidig. Alterna-tivt kan flensene 36 anvendes til å holde på i det minste ett filter (ikke vist) i i det minste katodekammeret 16 og eventuelt anodekammeret 14 for å hindre mekanisk skade på eller tilstopping av diafragmaet 17 med faste stoffer som inneholdes i katolytten eller anolytten. The container 12 may optionally be provided with arrangement means for the diaphragm, such as flanges 36 at a suitable distance from each other to form a holding device in which the diaphragm 17 may be removably mounted. Should it become necessary to replace the diaphragm 17 the operation of the embodiment shown in fig. 1, another diaphragm (not shown) can be placed next to the diaphragm 17 in the unused flanges 36 before the diaphragm 17 is removed. If desired, more than one diaphragm can be used at the same time with the help of the flanges 36. Alternatively, the flanges 36 can be used to hold at least one filter (not shown) in at least the cathode chamber 16 and optionally the anode chamber 14 to prevent mechanical damage to or clogging of the diaphragm 17 with solids contained in the catholyte or anolyte.

Fig. 2 illustrerer en foretrukken utførelsesformFig. 2 illustrates a preferred embodiment

av en elektrolysecelle-innretning 10a, hvor en utvendig opp-varmet og/eller kjølt beholder 12a er innrettet til å holde en kaliumklorid-litiumklorid-titandiklorid-titantriklorid-holdig katolytt i et katodekammer 16a og en litiumklorid-kaliumklorid-elektrolytt i et anodekammer 14a. Anodekammeret 14a er skilt fra katodekammeret 16a ved et porøst vevet diafragma 17a som omgir en anode 18a i avstand fra denne. For å øke diafragmaets levetid eller brukstid lar man fortrinnsvis avstanden mellom diafragmaet og anoden være minst 1/4, helst mellom 1/4 og 1\ ganger anodens diameter og aller helst hovedsakelig lik anodens diameter. To avsetningskatoder 2 0a dg en innmatningskatode 2 2a for titanion-holdig materiale er anordnet i katodekammeret 16a med innbyrdes mellomrom og i avstand fra diafragmaet 17a. Beholderen 12a. er også elektrisk isolert fra diafragmaet 17a og de forskjellige elektrisk ladede komponenter av innretningen 10a. of an electrolysis cell device 10a, where an externally heated and/or cooled container 12a is arranged to hold a potassium chloride-lithium chloride-titanium dichloride-titanium trichloride containing catholyte in a cathode chamber 16a and a lithium chloride-potassium chloride electrolyte in an anode chamber 14a . The anode chamber 14a is separated from the cathode chamber 16a by a porous woven diaphragm 17a which surrounds an anode 18a spaced therefrom. In order to increase the diaphragm's lifetime or service life, the distance between the diaphragm and the anode is preferably allowed to be at least 1/4, preferably between 1/4 and 1\ times the anode's diameter and most preferably substantially equal to the anode's diameter. Two deposition cathodes 20a and one feed cathode 22a for titanium ion-containing material are arranged in the cathode chamber 16a with mutual spaces and at a distance from the diaphragm 17a. The container 12a. is also electrically isolated from the diaphragm 17a and the various electrically charged components of the device 10a.

Beholderen 12a er fortrinnsvis hovedsakelig gasstett, slik at atmosfæriske gasser ikke trenger inn i anodekammeret 14a og/eller katodekammeret 16a. En bedre kontroll med driften av celleinnretningen 10a i en hovedsakelig inert atmosfære oppnås ved hjelp av et innløp 37 for tilførsel av beskyttelses-gass til den lukkede beholder 12a. For titan er atmosfæren en gass såsom argon eller helium, som er hovedsakelig inerte overfor elektrolytten og titanet ved de normale driftstemperaturer. N.år en litiumklorid-kaliumklorid-elektrolytt anvendes i kombinasjon med titantetraklorid, er driftstemperaturen vanligvis innen området mellom saltblandingens eutectiske temperatur The container 12a is preferably mainly gas-tight, so that atmospheric gases do not penetrate into the anode chamber 14a and/or the cathode chamber 16a. A better control of the operation of the cell device 10a in a mainly inert atmosphere is achieved by means of an inlet 37 for the supply of protective gas to the closed container 12a. For titanium, the atmosphere is a gas such as argon or helium, which is essentially inert to the electrolyte and titanium at the normal operating temperatures. When a lithium chloride-potassium chloride electrolyte is used in combination with titanium tetrachloride, the operating temperature is usually within the range between the eutectic temperature of the salt mixture

(ca. 348°C) og ca. 650°C, fortrinnsvis mellom 475 og 575°C. Driftstemperaturen vil selvsagt variere i henhold til smelte-punktet eller smelteområdet for den elektrolytt som anvendes. (approx. 348°C) and approx. 650°C, preferably between 475 and 575°C. The operating temperature will of course vary according to the melting point or melting range of the electrolyte used.

For å lette fjerning av anoden 18a, avsetnings-katodene 20a eller innmatningskatoden 22a når■de skal utskiftes eller undersøkes, foretrekker man å tilveiebringe gasstette kamre, såsom luftsluser 38, 38a og 38b, slik at katodene og/ eller anoden kan fjernes uten vesentlig forurensning av atmosfæren i anodekammeret 14a eller katodekammeret 16a med reaktive atmosfæriske gasser. Midler, såsom'ventiler 40, To facilitate removal of the anode 18a, deposition cathodes 20a or feed cathode 22a when they are to be replaced or examined, it is preferred to provide gas-tight chambers, such as airlocks 38, 38a and 38b, so that the cathodes and/or anode can be removed without significant contamination. of the atmosphere in the anode chamber 14a or the cathode chamber 16a with reactive atmospheric gases. Means, such as'valves 40,

egnet til å tette anodekammeret 14a og katodekammeret 16a mot den ytre atmosfære tjener til å hindre reaktive gasser i å suitable for sealing the anode chamber 14a and the cathode chamber 16a against the external atmosphere serves to prevent reactive gases from

komme inn i beholderen 12a og forurense atmosfæren i denne. Ventilene 40 er innrettet til ved en glidebevegelse å kunne lukke og tette luftslusene 38, 38a og 38b når anoden, katodene eller diafragmaet fjernes fra eller innsettes i beholderen 12a. Bruken av og virkemåten for slike ventiler og luftsluser er i enter the container 12a and contaminate the atmosphere therein. The valves 40 are designed to be able to close and seal the airlocks 38, 38a and 38b with a sliding movement when the anode, cathodes or diaphragm is removed from or inserted into the container 12a. The use and operation of such valves and airlocks is in

og for seg velkjent.and well known.

En ledning 32a for fjerning av den klorgass som dannes, er i det minste delvis beliggende innenfor anode-luftslusen 38b. Avsetningskatode-luftslusene 38a kan anvendes for fjerning av metallisk titan fra katodekammeret 16a. A line 32a for removing the chlorine gas that is formed is at least partially located within the anode airlock 38b. The deposition cathode airlocks 38a can be used to remove metallic titanium from the cathode chamber 16a.

En valenselektrode 42 er innrettet til å være iA valence electrode 42 is arranged to be in

det minste delvis nedsenket i den smeltede halogenid-elektrolytt for bestemmelse av titanionenes gjennomsnittlige valens i elektrolytten under driften av celleinnretningen 10a. Valens-elektroden 42 kan være innrettet til å forbindes med en til-førselskilde 24a for titantetraklorid og en doseringsinnretning for titantetraklorid, for eksempel en pumpe 44, til å regulere titanion-konsentrasjonen og således den gjennomsnittlige titan-ionvalens, i katodekammeret 16a. Doseringspumpen 44 er innrettet til å sørge for en regulert tilførsel av titantetraklorid til innmatningskatoden 22a gjennom ledning 46, slik at titanion-konsentras jonen holdes ved et på forhånd bestemt nivå. the smallest partially immersed in the molten halide electrolyte for determining the average valence of the titanium ions in the electrolyte during the operation of the cell device 10a. The valence electrode 42 may be arranged to be connected to a supply source 24a for titanium tetrachloride and a dosing device for titanium tetrachloride, for example a pump 44, to regulate the titanium ion concentration, and thus the average titanium ion valence, in the cathode chamber 16a. The dosing pump 44 is designed to ensure a regulated supply of titanium tetrachloride to the feed cathode 22a through line 46, so that the titanium ion concentration is kept at a predetermined level.

Fortrinnsvis tilveiebringes det en temperatur-regulator 47 til å holde elektrolytten i anodekammeret 14a og katodekammeret 16a ved på forhånd bestemte ønskede temperaturer. Temperaturregulatoren ,47 kan bevirke kjøling eller oppvarming Preferably, a temperature regulator 47 is provided to keep the electrolyte in the anode chamber 14a and the cathode chamber 16a at predetermined desired temperatures. The temperature regulator ,47 can effect cooling or heating

av elektrolytten etter behov, hvilket kan skje ved i og forof the electrolyte as needed, which can happen at i and for

seg kjente midler, for eksempel ved hjelp av luft, elektrisitet, gass eller olje. known means, for example by means of air, electricity, gas or oil.

Under driften av celleinnretningen 10a kan det i beholderen 12a samle seg uønskede oksyder, nitrider og andre faste materialer, såsom det avfallsmateriale som fagfolk på området vanligvis kaller slam. En slamfjerningsinnretning, såsom en ledning med ventil 48, kan anvendes for manuell eller mekanisert fjerning av slammet uten store tap av elektrolytt During the operation of the cell device 10a, unwanted oxides, nitrides and other solid materials can accumulate in the container 12a, such as the waste material that professionals in the field usually call sludge. A sludge removal device, such as a line with valve 48, can be used for manual or mechanized removal of the sludge without large losses of electrolyte

fra celleinnretningen 10a.from the cell device 10a.

Utformningen av diafragmaet 17a er meget viktigThe design of the diaphragm 17a is very important

ved det beskrevne apparat. Det er nødvendig at porene eller åpningene i diafragmaet 17a er store nok til ikke å bli til-tettet med eksempelvis partikler av metallisk titan, titanoksyd eller slam. Videre er porene tilstrekkelig små til å hindre at vesentlige mengder av det smeltede saltbad inneholdende titanlonene passerer gjennom og inn i anodekammeret 14a fra katodekammeret 16a. Samtidig er åpningene fortrinnsvis av tilstrekkelig størrelse til å tillate passasje av en tilstrekkelig mengde litiumklorid-kaliumklorid-elektrolytt fra katodekammeret 16a til anodekammeret 14a til at det opprettholdes et ønsket badnivå i anodekammeret 14a. Et metalldiafragma med et elektrolytisk eller strømløst avsatt belegg av fortrinnsvis kobolt på et foretrukket nikkelsubstrat er blitt funnet å oppfylle ovennevnte fordringer. Det platterte diafragma har fortrinnsvis en Cd på 0,1-0,5, helst 0,1-0,4, når Cf er 0,1-25. Diafragmaer med en lavere C^, for eksempel 0,003, har imidlertid vist seg å være tilfredsstillende for fremstilling av titan og faller innenfor oppfinnelsens ramme. C f er.fortrinnsvis 0,1-8, helst 0,2-1. by the described apparatus. It is necessary that the pores or openings in the diaphragm 17a are large enough not to be clogged with, for example, particles of metallic titanium, titanium oxide or sludge. Furthermore, the pores are sufficiently small to prevent significant quantities of the molten salt bath containing the titanium ions from passing through and into the anode chamber 14a from the cathode chamber 16a. At the same time, the openings are preferably of sufficient size to allow the passage of a sufficient amount of lithium chloride-potassium chloride electrolyte from the cathode chamber 16a to the anode chamber 14a so that a desired bath level is maintained in the anode chamber 14a. A metal diaphragm with an electrolytically or electroless deposited coating of preferably cobalt on a preferred nickel substrate has been found to meet the above requirements. The plated diaphragm preferably has a Cd of 0.1-0.5, preferably 0.1-0.4, when Cf is 0.1-25. Diaphragms with a lower C 2 , for example 0.003, have, however, been found to be satisfactory for the production of titanium and fall within the scope of the invention. C f is preferably 0.1-8, preferably 0.2-1.

Ved anvendelse av det beskrevne apparat, og særlig det porøse diafragma med på forhånd bestemte C. og Cf, har man funnet at et flerverdig metall, såsom titan, kan fremstilles uten at det er nødvendig å regulere diafragmaets porestørrelse under elektrolysen. Da diafragmaet fortrinnsvis har et nettinglignende metallsubstrat med et vedheftende metallbelegg, kan det lett lagres før bruk og er mer motstandsdyktig mot mekanisk svikt enn diafragmaer inneholdende keramiske materialer. By using the described apparatus, and in particular the porous diaphragm with predetermined C. and Cf, it has been found that a polyvalent metal, such as titanium, can be produced without it being necessary to regulate the diaphragm's pore size during electrolysis. As the diaphragm preferably has a mesh-like metal substrate with an adherent metal coating, it can be easily stored before use and is more resistant to mechanical failure than diaphragms containing ceramic materials.

På fig. 3 er det skjematisk vist et apparat til måling av den volumetriske strømningshastighet for vann gjennom et diafragma. Vann med en temperatur på ca. 75°C føres fra en kilde 50 til et diafragma 52 gjennom ehledning 54. Vannets strømningshastighet er tilstrekkelig til å opprettholde et vannnivå i en oppoverragende ledning 56 i en avstand på 25,4 cm fra aksen A i ledning 54 til den øvre overflate av vannet i ledning 56. Den øvre ende av ledning 56 er åpen mot atmosfæren. Opprettholdelse av et sådant nivå i ledning 56 sikrer at det gjennomsnittlige trykk over diafragmaet 52 som utprøves, er ca. 25,4 cm vannsøyle. Volumet av vann som strømmer gjennom en del av diafragmaet 52 tilsvarende 30 kvadrattommer blir hensiktsmessig målt i eksempelvis en beholder 58. Den målte strømnings-hastighet i liter pr. minutt anvendes for bestemmelse av strømningskoeffisienten C^. In fig. 3 schematically shows an apparatus for measuring the volumetric flow rate of water through a diaphragm. Water with a temperature of approx. 75°C is fed from a source 50 to a diaphragm 52 through conduit 54. The water flow rate is sufficient to maintain a water level in a projecting conduit 56 at a distance of 25.4 cm from the axis A of conduit 54 to the upper surface of the water in line 56. The upper end of line 56 is open to the atmosphere. Maintaining such a level in line 56 ensures that the average pressure across the diaphragm 52 being tested is approx. 25.4 cm water column. The volume of water flowing through a part of the diaphragm 52 corresponding to 30 square inches is conveniently measured in, for example, a container 58. The measured flow rate in liters per minute is used to determine the flow coefficient C^.

Det vises nå til testappåraturen eller cellen påIt is now shown to the test device or cell on

fig. 4. Det har hittil vært vanskelig og enkelte ganger umulig å bestemme på forhånd om et gitt diafragma ville være egnet til bruk i en elektrolysecelle. Det er kjent at det materialet diafragmaet lages av bør være i det vesentlige ikke-reaktivt, fig. 4. It has so far been difficult and sometimes impossible to decide in advance whether a given diaphragm would be suitable for use in an electrolysis cell. It is known that the material from which the diaphragm is made should be substantially non-reactive,

dvs. fysikalsk og kjemisk inert overfor elektrolytten i elektrolysecellen; et middel til på forhånd å bestemme nøyaktig virkningen av et gitt diafragmas utformning og overflateegenskaper på effektiviteten av en celle er imidlertid ikke generelt kjent. i.e. physically and chemically inert to the electrolyte in the electrolysis cell; however, a means of accurately determining in advance the effect of a given diaphragm's design and surface properties on the efficiency of a cell is not generally known.

Det er derfor sterkt ønskelig å tilveiebringe et middel til å bestemme om et diafragma vil være effektivt i en celle, før diafragmaet innsettes i elektrolysecellen. It is therefore highly desirable to provide a means of determining whether a diaphragm will be effective in a cell, before the diaphragm is inserted into the electrolysis cell.

En fremgangsmåte til å måle hvorvidt et diafragmaA procedure for measuring whether a diaphragm

er egnet til bruk i en elektrolysecelle ble nå utviklet. Fremgangsmåten består i at man påtrykker en kjent likestrømsspenning mellom en primær anode og en primær katode som er nedsenket i en testcelle inneholdende en elektrolytt. En elektrisk egen- is suitable for use in an electrolytic cell was now developed. The method consists in applying a known direct current voltage between a primary anode and a primary cathode which is immersed in a test cell containing an electrolyte. An electrical self-

skap over en forhåndsbestemt del av elektrolytten måles med to måleelektroder som er plassert mellom den primære anode og den primære katode og som kommuniserer med den forhåndsbestemte del av elektrolytten via én første saltbro og en annen saltbro i en på forhånd bestemt innbyrdes avstand. Det diafragma som skal undersøkes, innsettes mellom måleelektrodene, og den elektriske egenskap over den forhåndsbestemte del av elektrolytten måles på ny. Den forandring over elektrolytten som skyldes innsettelsen av diafragmaet, kan så bestemmes. cabinet over a predetermined part of the electrolyte is measured with two measuring electrodes which are placed between the primary anode and the primary cathode and which communicate with the predetermined part of the electrolyte via a first salt bridge and a second salt bridge at a predetermined mutual distance. The diaphragm to be examined is inserted between the measuring electrodes, and the electrical property over the predetermined part of the electrolyte is measured again. The change over the electrolyte due to the insertion of the diaphragm can then be determined.

Med diafragma menes i det foreliggende en porøs barriere plassert mellom en anode og en katode i en elektrolysecelle. Diafragmaet kan eksempelvis være laget av asbest, ledende porøst platemateriale eller nettinglignende materiale, sintret porøst materiale og lignende materialer. In the present context, diaphragm means a porous barrier placed between an anode and a cathode in an electrolysis cell. The diaphragm can, for example, be made of asbestos, conductive porous plate material or mesh-like material, sintered porous material and similar materials.

Da effektiviteten av diafragmaet i det minsteThen the effectiveness of the diaphragm at least

delvis avhenger av både diafragmaets porøsitet og overflateegenskaper, såsom ruhet, vil en gjennomstrømningstest alene (dvs. måling av den mengde væske som passerer gjennom et kjent partly depends on both the porosity of the diaphragm and surface properties such as roughness, a flow-through test alone (ie measuring the amount of liquid passing through a known

areal av diafragmaet i løpet av en viss tid) for bestemmelse av porøsiteten vanligvis ikke være et nøyaktig mål for frem- area of the diaphragm during a certain time) for determining the porosity is usually not an accurate measure of the progress

tidig diafragma-effektivitet under elektrolysebetingelsene.early diaphragm efficiency under the electrolysis conditions.

Den foreliggende fremgangsmåte til å bestemme for eksempelThe present method to determine for example

den elektriske strøm som passerer gjennom porene i diafragmaet,the electric current passing through the pores of the diaphragm,

er blitt funnet å være avhengig av både diafragmaets fysiske porøsitet og overflateegenskapen. De målinger av elektrisk spenning, motstand og/eller s.trømsstyrke som foretas i henhold til den beskrevne fremgangsmåte, er overraskende blitt funnet å gi en nøyaktig indikasjon på diafragmaets effektivitet. Fremgangsmåten kan anvendes til eksempelvis å undersøke i has been found to be dependent on both the physical porosity of the diaphragm and the surface property. The measurements of electrical voltage, resistance and/or s.current which are carried out in accordance with the described method have surprisingly been found to give an accurate indication of the diaphragm's effectiveness. The procedure can be used, for example, to examine i

hvilken grad diafragmaet er egnet for elektrolyseformål, ellerthe extent to which the diaphragm is suitable for electrolysis purposes, or

som et middel til periodisk eller kontinuerlig å overvåke kvalitetskontrollen ved fremstilling av og/eller ved driften av slike diafragmaer. as a means of periodically or continuously monitoring quality control in the manufacture and/or operation of such diaphragms.

På fig. 4 er primære elektroder, såsom en primær anode 60 og en primær katode 61 nedsenket i en elektrolytt 62 In fig. 4 are primary electrodes, such as a primary anode 60 and a primary cathode 61 immersed in an electrolyte 62

og forbundet med en energikilde 64. Egnede elektrolytter er forenlige med elektrodene 60 og 61 og med et diafragma 66 og and connected to an energy source 64. Suitable electrolytes are compatible with the electrodes 60 and 61 and with a diaphragm 66 and

har en tilstrekkelig'elektrisk ledningsevne til at man nøyaktig kan bestemme den elektriske virkning av innsettelsen av diafragmaet 66 i elektrolytten 62. Elektrodene 60 og 61 og elektrolytten 62 velges med henblikk på oppnåelse av en celle has a sufficient electrical conductivity that one can accurately determine the electrical effect of the insertion of the diaphragm 66 in the electrolyte 62. The electrodes 60 and 61 and the electrolyte 62 are selected with a view to obtaining a cell

med en reversibel elektrolytisk reaksjon. Når et metallisk diafragma undersøkes, bør dessuten ledningsevnen av elektrolytten 62 fortrinnsvis være slik at innsettelsen av diafragmaet 66 i elektrolytten 6 2 vil medføre en utilstrekkelig spenningsforandring mellom elektrodene 60 og 61 til å resultere i at ,diafragmaet 66 blir en bipolar elektrode. Eksempler på generelt tilfredsstillende elektrolytter innbefatter vandige uorganiske saltoppløsninger eller syreoppløsninger, som for eksempel oppløsninger av klorater, klorider, nitrater og sulfater av metaller. Egnede metaller er eksempelvis alkalimetaller, jordalkalimetaller og overgangs-metaller og fortrinnsvis alkali- og jordalkalimetallene, såsom Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr og Ba. De materialer som anvendes som materiale for de primære elektroder, er slike som generelt er kjent å kunne anvendes som elektroder, for eksempel grafitt, Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt.og Au. Sølv-sølvklorid-elektroder har vist seg å være særlig godt egnet til bruk som primære elektroder og foretrekkes. with a reversible electrolytic reaction. Furthermore, when a metallic diaphragm is examined, the conductivity of the electrolyte 62 should preferably be such that the insertion of the diaphragm 66 into the electrolyte 62 will cause an insufficient voltage change between the electrodes 60 and 61 to result in the diaphragm 66 becoming a bipolar electrode. Examples of generally satisfactory electrolytes include aqueous inorganic salt solutions or acid solutions, such as solutions of chlorates, chlorides, nitrates and sulfates of metals. Suitable metals are, for example, alkali metals, alkaline earth metals and transition metals and preferably the alkali and alkaline earth metals, such as Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr and Ba. The materials used as material for the primary electrodes are those which are generally known to be able to be used as electrodes, for example graphite, Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt. and Au. Silver-silver chloride electrodes have been found to be particularly suitable for use as primary electrodes and are preferred.

De primære elektroder 60 og 61 plasseres hensiktsmessig inne i holdeorganer 68 og 69 som i det vesentlige er elektrisk ikke-ledende, slik at overflaten 65 av elektroden 60 holdes i en på forhånd bestemt avstand, for eksempel ca. 2,5 cm, fra overflaten 67 av elektroden 61. Holdeorganene 68 og 69 The primary electrodes 60 and 61 are suitably placed inside holding means 68 and 69 which are essentially electrically non-conductive, so that the surface 65 of the electrode 60 is held at a predetermined distance, for example approx. 2.5 cm, from the surface 67 of the electrode 61. The holding members 68 and 69

kan eksempelvis være laget av en metylakrylat-plast og anordnet slik at hovedsakelig hele den elektriske strøm vil passere mellom elektrodene 60 og 61 gjennom diafragmaet 66 når diafragmaet er fjernbart. festet til holdeorganene. can for example be made of a methyl acrylate plastic and arranged so that essentially the entire electric current will pass between the electrodes 60 and 61 through the diaphragm 66 when the diaphragm is removable. attached to the holding devices.

To kalomel-måleelektroder 70 og 7 2 er forbundetTwo calomel measuring electrodes 70 and 7 2 are connected

med elektrolytten 62 via en første saltbro 74 og en annen saltbro 76. Munningene 78 og 80 og saltbroene 74 og 76 rager gjennom holdeorganene 68 og 69 i en på forhånd bestemt posisjon mellom elektrodene 60 og 61 og kommuniserer med elektrolytten 62. Munningene 78 og 80 er plassert i en på forhånd bestemt innbyrdes avstand, for eksempel 1,9 cm, regnet fra munningenes senterlinjer B og C. with the electrolyte 62 via a first salt bridge 74 and a second salt bridge 76. The orifices 78 and 80 and the salt bridges 74 and 76 project through the holding members 68 and 69 in a predetermined position between the electrodes 60 and 61 and communicate with the electrolyte 62. The orifices 78 and 80 are placed at a predetermined mutual distance, for example 1.9 cm, calculated from the center lines B and C of the mouths.

De måleelektroder eller hjelpeelektorder 70 og 72 som er egnet til bruk ved den foreliggende oppfinnelse, er i og for seg kjent. Eksempelvis kan kalomel-, kadmium-, hydro-gen-, kvikksølv-elektroder og lignende anvendes som måleelektroder. The measuring electrodes or auxiliary electrodes 70 and 72 which are suitable for use in the present invention are known in and of themselves. For example, calomel, cadmium, hydrogen, mercury electrodes and the like can be used as measuring electrodes.

Ved utførelsen av den foreliggende oppfinnelse blir en likestrømsspenning påtrykket mellom den primære anode 60 og den primære katode 61, hvorved det erholdes en konstant strøm-styrke mellom elektrodene. In the implementation of the present invention, a direct current voltage is applied between the primary anode 60 and the primary cathode 61, whereby a constant current strength is obtained between the electrodes.

Den elektromotoriske kraft .eller spenning som påtrykkes mellom elektrodene 60 og 61, bør gi et spenningsfall gjennom elektrolytten som er mindre enn det potensial som er påkrevet for spaltning av elektrolytten 62. Når elektrolytten eksempelvis er en vandig oppløsning av NaCl, bør spenningsfallet over elektrolytten iallfall være mindre enn spaltningspotensialet for H20. The electromotive force or voltage applied between the electrodes 60 and 61 should produce a voltage drop across the electrolyte that is less than the potential required for splitting the electrolyte 62. When the electrolyte is, for example, an aqueous solution of NaCl, the voltage drop across the electrolyte should at least be less than the splitting potential of H20.

En elektrisk egenskap, fortrinnsvis spenningen,An electrical property, preferably the voltage,

over den på forhånd bestemte avstand mellom saltbromunningene 78 og 80 måles ved hjelp av måleelektrodene 70 og 72. Elektro-lyttens motstand bestemmes ved at den målte spenning mellom måleelektrodene 70 og 72 divideres med den kjente strømstyrke. above the predetermined distance between the salt bromide mouths 78 and 80 is measured using the measuring electrodes 70 and 72. The resistance of the electrolyte is determined by dividing the measured voltage between the measuring electrodes 70 and 72 by the known current strength.

Diafragmaet 66 plasseres i elektrolytten 62The diaphragm 66 is placed in the electrolyte 62

mellom elektrodene 60 og 61 og saltbromunningene 78 og 80, hvorved den elektriske motstand mellom måleelektrodene over den forhåndsbestemte avstand mellom munningene 78 og 8 0 forandres. Som før nevnt plasseres diafragmaet 66 i kontakt med holdeorganet 68 på en slik måte at det erholdes en størst mulig strømstyrke gjennom det området av diafragmaet som er av-grenset av holdeorganet 68, og en minst mulig strømstyrke gjennom eventuelle åpninger ved grenseflaten mellom overflaten, av holdeorganet 68 og diafragmaet 66 eller rundt kantene av diafragmaet 66. between the electrodes 60 and 61 and the salt bromide orifices 78 and 80, whereby the electrical resistance between the measuring electrodes over the predetermined distance between the orifices 78 and 80 is changed. As previously mentioned, the diaphragm 66 is placed in contact with the holding member 68 in such a way that a maximum possible current is obtained through the area of the diaphragm which is delimited by the holding member 68, and a minimum possible current through any openings at the interface between the surface, of the retaining member 68 and the diaphragm 66 or around the edges of the diaphragm 66.

Diafragmaet 66 plasseres i elektrolytten 62 mellom elektrodene 6 0 og 61 og saltbromunningene 78 og 8 0 av måleelektrodene 70 og 72, hvorved den elektriske motstand mellom må"leelektrodene forandres. Ved en konstant kjent strømstyrke vil forandringen i spenningsfall over en på forhånd bestemt The diaphragm 66 is placed in the electrolyte 62 between the electrodes 60 and 61 and the salt bromide openings 78 and 80 of the measuring electrodes 70 and 72, whereby the electrical resistance between the measuring electrodes changes. At a constant known current, the change in voltage drop above a predetermined

del av elektrolytten 62, målt ved hjelp av måleelektrodene 70part of the electrolyte 62, measured by means of the measuring electrodes 70

og 72, være en størrelse som er karakteristisk for porøsiteten og overflateegenskapene eller effektiviteten av diafragmaet i en diafragma-elektrolysecelle. Slike diafragma-celler er egnet til elektrolytisk fremstilling av eksempelvis klor ut fra natriumkloridoppløsninger eller, fortrinnsvis, et flerverdig metall, såsom titan av titantetraklorid. and 72, be a quantity characteristic of the porosity and surface characteristics or efficiency of the diaphragm in a diaphragm electrolysis cell. Such diaphragm cells are suitable for the electrolytic production of, for example, chlorine from sodium chloride solutions or, preferably, a polyvalent metal, such as titanium from titanium tetrachloride.

Den foreliggende fremgangsmåte kan anvendes til å bestemme ensartetheten av et diafragma ved anvendelse av primære elektroder av sådan størrelse og form at likestrømmen som tilveiebringes mellom dem, bare passerer gjennom et kjent område av diafragmaet. En elektrisk egenskap, såsom elektrisk spenning, motstand eller strømstyrke, mellom de primære elektroder kan måles over en på forhånd bestemt del av elektrolytten før og etter innsettelse av diafragmaet mellom de primære elektroder. Etter hver måling flyttes diafragmaet i forhold til de primære elektroder, slik at 'den påfølgende måling vedrører en annen del av diafragmaet. En sammenligning mellom resultatene av to eller flere målinger vil da gi opplysning om ensartetheten eller mangel på sådan når det gjelder diafragmaets permeabilitet og overflateegenskaper. Forsøkene kan utføres ved hvilken som helst temperatur eller trykk forutsatt at disse holdes konstant. The present method can be used to determine the uniformity of a diaphragm using primary electrodes of such size and shape that the direct current provided between them only passes through a known area of the diaphragm. An electrical property, such as electrical voltage, resistance or amperage, between the primary electrodes can be measured over a predetermined portion of the electrolyte before and after insertion of the diaphragm between the primary electrodes. After each measurement, the diaphragm is moved in relation to the primary electrodes, so that the subsequent measurement relates to a different part of the diaphragm. A comparison between the results of two or more measurements will then provide information on the uniformity or lack thereof in terms of the permeability and surface properties of the diaphragm. The experiments can be carried out at any temperature or pressure provided that these are kept constant.

Den her beskrevne fremgangsmåte er blitt funnetThe method described here has been found

å være tilfredsstillende for porøse metallduk-, plate- eller netting-diafragmaer og særlig godt egnet for porøs vevet.metallduk med et metallbelegg.. to be satisfactory for porous metal cloth, plate or mesh diaphragms and particularly well suited for porous woven metal cloth with a metal coating..

De følgende eksempler vil ytterligere belyse fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. The following examples will further illustrate the method according to the invention.

Eksempel 1Example 1

Under anvendelse av et apparat hovedsakelig som vist på figuren ble egnetheten av en nikkelplettert, vevet nikkel-duk, diameter ca. 5,1 cm dg lengde ca. 25,4 cm, for anvendelse som et elektrolysecelle-diafragma bestemt under anvendelse av en vandig' 0,1 molar natriumklorid-elektrolytt (natriumkloridet hadde en renhet på 99,5 vekt% og ble oppløst i destillert vann), to rektangulære sølv-sølvklorid-primær-elektroder med dimensjonene ca. 3,2 cm x ca. 1,3 cm x ca. 1,6 mm og en innbyrdes avstand på 2,54 cm, samt to standard kalomelelektroder som var fysisk forbundet mellom primærelektordene via saltbroer for måling av en spenning påtrykt over en avstand eller lengde i natriumklorid-oppløsningen på ca. 1,9 cm. Sølv-sølvklorid-elektrodene var montert i en ramme av metylakrylat-plast innrettet til å muliggjøre innsettelse av diafragmaet mellom elektrodene. Using an apparatus substantially as shown in the figure, the suitability of a nickel-plated, woven nickel cloth, diameter approx. 5.1 cm dg length approx. 25.4 cm, for use as an electrolytic cell diaphragm determined using an aqueous 0.1 molar sodium chloride electrolyte (the sodium chloride had a purity of 99.5% by weight and was dissolved in distilled water), two rectangular silver-silver chloride - primary electrodes with dimensions approx. 3.2 cm x approx. 1.3 cm x approx. 1.6 mm and a mutual distance of 2.54 cm, as well as two standard calomel electrodes that were physically connected between the primary electrodes via salt bridges for measuring a voltage applied over a distance or length in the sodium chloride solution of approx. 1.9 cm. The silver-silver chloride electrodes were mounted in a frame of methyl acrylate plastic designed to allow insertion of the diaphragm between the electrodes.

En likestrømsspenning ble påtrykt over de primære elektroder slik at det erholdtes en strømstyrke på 2 milliampere (mA) mellom de primære elektroder. Spenningen og likestrømmen mellom måleelektrodene ble bestemt før og etter innsettelsen av diafragmaet mellom elektrodene. Forsøkene ble utført ved konstant romtemperatur (ca. 20°C) og en atmosfæres trykk. A direct current voltage was applied across the primary electrodes so that a current of 2 milliamps (mA) was obtained between the primary electrodes. The voltage and direct current between the measuring electrodes were determined before and after the insertion of the diaphragm between the electrodes. The experiments were carried out at a constant room temperature (approx. 20°C) and a pressure of one atmosphere.

Spenningstallet over den nevnte del av natriumklorid-elektrolytten ble funnet å være 68 millivolt (mv), og det ble konstatert at strømstyrken var 2 milliampere (mA) før innsettelsen av diafragmaet. Spenningsfallet mellom måleelektrodene økte til 93 millivolt etter at diafragmaet ble innsatt i testcellen; strømstyrken ble holdt konstant på 2 milliampere. The voltage reading across said portion of the sodium chloride electrolyte was found to be 68 millivolts (mv), and the current was found to be 2 milliamperes (mA) prior to insertion of the diaphragm. The voltage drop between the measuring electrodes increased to 93 millivolts after the diaphragm was inserted into the test cell; the amperage was kept constant at 2 milliamps.

Spenningsøkningen på 25 millivolt ble ved vanlige metoder beregnet å være ekvivalent med en økning i testcellens motstand på 12,5 ohm, eller 0,70 cm natriumklorid-elektrolytt mellom elektrodene. The voltage increase of 25 millivolts was calculated by conventional methods to be equivalent to an increase in the test cell's resistance of 12.5 ohms, or 0.70 cm of sodium chloride electrolyte between the electrodes.

Flere diafragmaer av samme materiale ble utprøvet som beskrevet ovenfor og anvendt i en elektrolysecelle for fremstilling av titanmetall ut fra titantetraklorid. Diafragma-koef f isienten (C^) eller diafragma-elektrolytt-ekvivalenten (lengdeenhet) ble bestemt ved hjelp av nedenstående formel og sammenlignet for de tilfredsstillende og de utilfredsstillende diafragmaer. Et tilfredsstillende område for diafragma-koeffisienten (C^) ble derved bestemt. Several diaphragms of the same material were tested as described above and used in an electrolysis cell for the production of titanium metal from titanium tetrachloride. The diaphragm coefficient (C^) or diaphragm electrolyte equivalent (unit length) was determined using the formula below and compared for the satisfactory and unsatisfactory diaphragms. A satisfactory range for the diaphragm coefficient (C^) was thereby determined.

Diafragma-koeffisienten representeres av formelen: The diaphragm coefficient is represented by the formula:

hvor: V^+s- er det spenningsfall (millivolt) som måles over en forhåndsbestemt del av en elektrolytt ved hjelp av måleelektroder som kommuniserer med elektrolytten via saltbroer med munninger som har en forhåndsbestemt innbyrdes avstand (D), idet et diafragma er plassert mellom saltbromunningene under driften. where: V^+s- is the voltage drop (millivolts) measured across a predetermined portion of an electrolyte by means of measuring electrodes that communicate with the electrolyte via salt bridges with orifices having a predetermined mutual distance (D), a diaphragm being placed between the salt bridge mouths during operation.

I^+s- er den elektriske strøm (milliampere) som måles mellom de primære elektroder i elektrolytten med et diafragma plassert som for I^+s- is the electric current (milliamps) measured between the primary electrodes in the electrolyte with a diaphragm placed as for

V,, .W,, .

d+s d+s

V"s - er det spenningsfall (millivolt) som måles V"s - is the voltage drop (millivolt) that is measured

under de samme betingelser som for V,, ,under the same conditions as for V,, ,

^ d+s^ d+s

men uten diafragmaet.but without the diaphragm.

I - er den elektriske strøm (milliampere) som måles mellom de primære elektroder i elektrolytten slik som for I(j+S/men uten diafragmaet. I - is the electric current (milliamps) measured between the primary electrodes in the electrolyte as for I(j+S/but without the diaphragm.

D - er den på forhånd bestemte avstand mellom D - is the predetermined distance between

saltbromunningene.the salt bridge estuaries.

Eksempler 2- 4Examples 2-4

På hovedsakelig samme måte som beskrevet i eksempelIn essentially the same way as described in example

1 ble koeffisientene (C^) for andre metallduk-diafragmaer bestemt. Forsøksbetingelsene og resultatene er angitt i Tabell II. Ytterligere metallduk-diafrågmaer ble undersøkt ved den foreliggende fremgangsmåte under anvendelse av (a) 0,01 molar t^SO^som elektrolytt og grafitt som de primære elektroder og (b) 0,01 molar NaCl som elektrolytt og sølv-sølvklorid som de primære elektroder. Tilfredstillende resultater erholdtes. 1, the coefficients (C^) for other metal cloth diaphragms were determined. The experimental conditions and results are indicated in Table II. Additional metal cloth diaphragms were investigated by the present method using (a) 0.01 molar t^SO^ as the electrolyte and graphite as the primary electrodes and (b) 0.01 molar NaCl as the electrolyte and silver-silver chloride as the primary electrodes. Satisfactory results were obtained.

Eksempler 5- 42 Examples 5-42

Metallisk titan med en renhet på ca. 99,9 vekt%Metallic titanium with a purity of approx. 99.9% by weight

ble fremstilt ut fra titantetraklorid (TiCl^) i en elektrolysecelle tilsvarende den som er vist på fig. 2. Elektrolyseutstyret innbefattet en hovedsakelig sylindrisk beholder av stål med lavt karboninnhold, hvilken sylinder hadde en utvendig diameter på 45,7 cm og en høyde på 55,9 cm. Et hovedsakelig sylindrisk diafragma med en diameter på 4,8 cm og en lengde på 16,5 cm og en innelukket nedre ende ble anordnet hovedsakelig symmetrisk rundt en kompakt grafitt-anode med en diameter på 1,9 cm og en lengde på ca. 45,7 cm. Ca. 15,2 cm av anodens lengde ble nedsenket i et smeltet litiumklorid-kaliumklorid-bad med tilnærmet eutektisk sammensetning tilsvarende ca. 55 vekt% LiCl og ca. was produced from titanium tetrachloride (TiCl^) in an electrolysis cell similar to that shown in fig. 2. The electrolysis equipment included a substantially cylindrical vessel of low carbon steel, which cylinder had an outside diameter of 45.7 cm and a height of 55.9 cm. A substantially cylindrical diaphragm with a diameter of 4.8 cm and a length of 16.5 cm and a closed lower end was arranged substantially symmetrically around a compact graphite anode with a diameter of 1.9 cm and a length of approx. 45.7 cm. About. 15.2 cm of the length of the anode was immersed in a molten lithium chloride-potassium chloride bath with an approximately eutectic composition corresponding to approx. 55% by weight LiCl and approx.

45 vekt% KC1. Diafragmaene besto av metallduk av kommersielt 45% by weight KC1. The diaphragms consisted of commercial metal cloth

rent nikkel som var elektrolytisk eller strømløst plettert med en tilstrekkelig mengde kobolt eller nikkel til å gi den ønskede C^og Cf (se tabell III og IV). Pletteringen ble utført i pletteringsoppløsninger egnet til å gi en ru og matt eller lite lysreflekterende overflate. For å forlenge diafragmaets brukstid valgte man en avstand mellom diafragmaet og anoden innenfor området mellom 1/4 og 1% ganger anodediameteren. pure nickel which was electrolytically or electroless plated with a sufficient amount of cobalt or nickel to give the desired C^ and Cf (see Tables III and IV). The plating was carried out in plating solutions suitable for giving a rough and matt or slightly light-reflecting surface. In order to extend the diaphragm's service life, a distance between the diaphragm and the anode was chosen within the range between 1/4 and 1% times the anode diameter.

En avsetningskatode besto av en stav av bløtt stål med en diameter på 2,54 cm og en lengde på (19 cm. En innmatningsinnretning eller innmatningskatode ble anordnet for tilførsel av gassformig TiCl^- til den smeltede elektrolytt. Innmatningskatoden besto av et rør av rustfritt stål med en sylindrisk, 100.mesh duk av jern eller nikkeltråd anordnet i det vesentlige symmetrisk rundt.røret i avstand fra dette, hvilken duk var elektrolytisk eller strømløst plettert med kobolt, jern eller nikkel. Den nedre del av duken var innelukket. Den pletterte innmatningskatode-duk hadde en C^ på 0,1-0,6 og en C^på 0,2-30. A deposition cathode consisted of a mild steel rod with a diameter of 2.54 cm and a length of (19 cm. A feed device or feed cathode was provided for supplying gaseous TiCl^- to the molten electrolyte. The feed cathode consisted of a tube of stainless steel with a cylindrical, 100.mesh cloth of iron or nickel wire arranged substantially symmetrically around the pipe at a distance therefrom, which cloth was electrolytically or electroless plated with cobalt, iron or nickel. The lower part of the cloth was enclosed. The plated feed cathode cloth had a C^ of 0.1-0.6 and a C^ of 0.2-30.

Under forsøket ble flytende TiCl^ pumpet inn i innmatningskatoden, hvor det fordampet og ble redusert til TiCl^og TiC^ idet det.passerte gjennom porer i innmatningskatoden og inn i den smeltede katolytt. Elektrisk strøm ble tilført innmatningskatoden og anoden og katoden, hvorved klor ble utviklet ved anoden og titanmetall ble avsatt på avsetningskatoden. Klorgassen ble kontinuerlig fjernet-fra anodekammeret gjennom en ledning anordnet gjennom et deksel på elektrolysecellen. Titan ble med mellomrom fjernet fra katoden ved at man først fjernet avsetningskatoden fra elektrolysecellen og deretter skrapte det avsatte svamptitan fra katoden. Katoden ble så igjen satt inn i cellen. Atmosfæren i anodekammeret og katodekammeret ble holdt i det vesentlige inert ved kontinuerlig tilførsel av tilstrekkelige mengder argongass til kammrene til å opprettholde et positivt trykk i disse i forhold til den atmosfære som omgav cellen. During the experiment, liquid TiCl^ was pumped into the feed cathode, where it vaporized and was reduced to TiCl^ and TiC^ as it passed through pores in the feed cathode and into the molten catholyte. Electric current was supplied to the feed cathode and anode and cathode, whereby chlorine was evolved at the anode and titanium metal was deposited on the deposition cathode. The chlorine gas was continuously removed from the anode chamber through a line arranged through a cover of the electrolysis cell. Titanium was periodically removed from the cathode by first removing the deposition cathode from the electrolysis cell and then scraping the deposited sponge titanium from the cathode. The cathode was then reinserted into the cell. The atmosphere in the anode chamber and cathode chamber was kept substantially inert by continuous supply of sufficient amounts of argon gas to the chambers to maintain a positive pressure therein relative to the atmosphere surrounding the cell.

Tabell III og IV viser de enkelte prosessparametere sammen med titan-strømutbyttet og titan-hårdheten som erholdtes i eksempler 5-42. Det vil ses av tabell III og IV at titanmetall med en lav hårdhet og derfor en høy renhet effektivt kan fremstilles ved den beskrevne fremgangsmåte. Tables III and IV show the individual process parameters together with the titanium current yield and the titanium hardness obtained in examples 5-42. It will be seen from Tables III and IV that titanium metal with a low hardness and therefore a high purity can be effectively produced by the described method.

På hovedsakelig samme måte som beskrevet i eksempler 5-42 ble titan på tilfredsstillende måte fremstilt under anvendelse av diafragmaer med en C, på 0,003 og en C f på 1.1. In substantially the same manner as described in Examples 5-42, titanium was satisfactorily prepared using diaphragms having a C, of 0.003 and a C f of 1.1.

Fig. 5 viser en metallforbindelse-innmatningskatode Fig. 5 shows a metal compound feed cathode

til bruk i en elektrolysecelle for elektrolytisk avsetning av et metall på en negativt ladet katode. Innmatningskatoden omfatter en tilførselsledning, såsom et rør 80, anordnet for til-førsel av en ioniserbar forbindelse av flerverdig metall. for use in an electrolytic cell for the electrolytic deposition of a metal on a negatively charged cathode. The feed cathode comprises a supply line, such as a pipe 80, arranged for the supply of an ionizable compound of multivalent metal.

Et organ 8 4 er anordnet generelt omsluttende en åpning 82 i røret 80 for innføring av en metallforbindelse, såsom det foretrukne titantetraklorid (TiCl^), i en elektrolytt, såsom en smeltet blanding av kaliumklorid og litiumklorid. Det omsluttende organ 84 står i det minste for en del av et elektrisk ledende gjennomhullet organ 86 egnet for innføring av ioner av metallforbindelsen i det smeltede elektrolysebad fra et innmatnings-elektrodekammer, såsom en generelt ringformet åpning 88 som dannes av ytterflaten av røret 80 og innsiden av det omsluttende organ 84, til en katolytt som foreligger i et tilliggende avsetnings-katodekammer (ikke vist). Hovedsakelig gassugjennom-trengelige elementer 90 sammenføyer de øvre og nedre endepartier av organet 86. A member 84 is arranged generally surrounding an opening 82 in the tube 80 for introducing a metal compound, such as the preferred titanium tetrachloride (TiCl 2 ), into an electrolyte, such as a molten mixture of potassium chloride and lithium chloride. The enclosing member 84 represents at least a portion of an electrically conductive through-hole member 86 suitable for introducing ions of the metal compound into the molten electrolytic bath from a feed electrode chamber, such as a generally annular opening 88 formed by the outer surface of the tube 80 and the inner of the enclosing member 84, to a catholyte which is present in an adjacent deposition cathode chamber (not shown). Substantially gas impermeable members 90 join the upper and lower end portions of the member 86.

Det omsluttende organ 84 er anordnet genereltThe enclosing member 84 is arranged generally

coaksialt rundt røret 80 og er fast montert. Et elektrisk isolerende element 92 kan eventuelt anbringes for å skille røret 80 fra' det omgivende organ 84, slik at røret 80 er elektrisk isolert fra det gjennomhullede organ 86 når organet 86 påtrykkes en negativ spenning fra en kraftkilde 94. coaxially around the pipe 80 and is permanently mounted. An electrically insulating element 92 can optionally be placed to separate the pipe 80 from the surrounding member 84, so that the pipe 80 is electrically isolated from the pierced member 86 when a negative voltage is applied to the member 86 from a power source 94.

Ved anvendelsen av utførelsesformen på fig. 5 er innmatningskatoden slik anordnet i en elektrolysecelle at den elektrisk ladede del i det minste delvis, og fortrinnsvis praktisk talt fullstendig, rager ned under overflaten av en smeltet halogenidelektrolytt. En ioniserbar metallforbindelse, såsom titantetraklorid, strømmer eller pumpes fra et reservoar 24, som er vist på fig. 1, gjennom ledningen 80 og inn i elektrolytt-innmatningskammeret 88 gjennom åpningen 82. Kraft-kilden 94 tilkobles slik at en negativ ladning tilføres og gjør det gjennomhullede organ 86 katodisk. Det elektrisk negative organ 86 reduserer i det minste delvis titanlonene i og omkring innmatningskatoden fra en høyere valens til en lavere valens. When using the embodiment of fig. 5, the feed cathode is arranged in an electrolytic cell in such a way that the electrically charged part at least partially, and preferably practically completely, protrudes below the surface of a molten halide electrolyte. An ionizable metal compound, such as titanium tetrachloride, flows or is pumped from a reservoir 24, which is shown in FIG. 1, through the line 80 and into the electrolyte feed chamber 88 through the opening 82. The power source 94 is connected so that a negative charge is applied and makes the perforated member 86 cathodic. The electrically negative member 86 at least partially reduces the titanium ions in and around the feed cathode from a higher valence to a lower valence.

Ved anvendelse av det. gjennomhullede organ 8 6 med porer av tilstrekkelig størrelse til å slippe gjennom den smeltede elektrolytt uten overføring av en betydelig mengde av fysikalsk turbulens fra den ringformede åpning 88 (resulterende fra eksempelvis gassformig TiCl^som kommer inn i kammeret. Inn i katodekammeret som omgir innmatningskatoden, oppnås forbedret utnyttelse av TiCl^i forhold til de tidligere kjente prosesser. When applying it. perforated member 86 with pores of sufficient size to pass through the molten electrolyte without the transfer of a significant amount of physical turbulence from the annular opening 88 (resulting from, for example, gaseous TiCl^ entering the chamber. Into the cathode chamber surrounding the feed cathode, improved utilization of TiCl^ is achieved compared to the previously known processes.

Fig. 6 viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen, innbefattende en elektrolysecelle 10.0 med en beholder 102 og et deksel 104. En metallavsetningskatode 106 er anordnet i katodekammeret 108 og er skilt fra en positivt ladet anode 110, som er anordnet i et anodekammer 112, ved et porøst diafragma 114. Fig. 6 shows another embodiment of the invention, including an electrolytic cell 10.0 with a container 102 and a cover 104. A metal deposition cathode 106 is arranged in the cathode chamber 108 and is separated from a positively charged anode 110, which is arranged in an anode chamber 112, by a porous diaphragm 114.

En innmatningskatode 116 er anordnet i elektrolysecellen 100An input cathode 116 is arranged in the electrolysis cell 100

og innrettet til å være i det minste delvis nedsenket i katolytten i katodekammeret 108. Innmatningskatoden 116 innbefatter en tilførselsledning 80a av et materiale som gjør den egnet til å være nedsenket i katolytten av smeltet salt, gjennom hvilken ledning TiCl^kan innføres. Katolytten er fortrinnsvis en blanding av smeltede halogenider, for eksempel klorider av litium og kalium. Titantetraklorid kan strømme gjennom ledningen 80a samtidig med en inertgass, såsom argon. Den inerte gass bevirker blanding titantetrakloridet, eller en fast metallforbindelse, and arranged to be at least partially submerged in the catholyte in the cathode chamber 108. The feed cathode 116 includes a feed line 80a of a material suitable for being submerged in the molten salt catholyte, through which line TiCl 2 can be introduced. The catholyte is preferably a mixture of molten halides, for example chlorides of lithium and potassium. Titanium tetrachloride may flow through line 80a simultaneously with an inert gas, such as argon. The inert gas causes the mixture titanium tetrachloride, or a solid metal compound,

i katolytten. Et gjennomhullet organ 86a omgir i det vesentlige fullstendig et nedre utløp 82a i ledningen 80a. Organet 86a bæres av og er elektrisk forbundet med et bæreorgan 118, som eventuelt er generelt coaksialt anordnet i avstand fra ledningen 80a. in the catholyte. A through-hole member 86a substantially completely surrounds a lower outlet 82a in the conduit 80a. The member 86a is carried by and is electrically connected to a support member 118, which is optionally arranged generally coaxially at a distance from the line 80a.

Et varmeapparat, for eksempel et elektrisk hete-element 120, kan eventuelt være innsatt mellom, ledningen 80a og bæreorganet 118 for oppvarmning av de gasser som strømmer gjennom bæreorganet 118 eller ledningen 80a, og for å fore-bygge frysing av elektrolytten i nærheten. Bæreorganet 118 A heater, for example an electric heating element 120, can optionally be inserted between the line 80a and the carrier 118 to heat the gases that flow through the carrier 118 or the line 80a, and to prevent freezing of the electrolyte in the vicinity. The carrier body 118

er forsynt med et gassutløp 122 som tillater overskudd av . gasser, såsom argon, som ikke oppløses eller dissosieres i elektrolytten, å strømme gjennom det ringformede rom 124 til en egnet beholder (ikke vist). Bæreorganet 118 er eventuelt forsynt med et hovedsakelig gassugjennomtrengelig element 90a egnet til.å være i det minste delvis nedsenket i elektrolytten for å hindre overskudd av gass i å komme inn i atmosfæren.inne is provided with a gas outlet 122 which allows an excess of . gases, such as argon, which do not dissolve or dissociate in the electrolyte, to flow through the annular space 124 to a suitable container (not shown). The support member 118 is optionally provided with a substantially gas-impermeable element 90a suitable to be at least partially immersed in the electrolyte to prevent excess gas from entering the atmosphere inside.

i elektrolysecellen 100. Hensiktsmessig er praktisk talt hele organet 86a nedsenket i elektrolytten. in the electrolysis cell 100. Conveniently, practically the entire member 86a is immersed in the electrolyte.

Det gjennomhullede organ 86a erkarakterisert vedThe perforated body 86a is characterized by

en elektrisk koeffisient (C^) som er større enn 0 og går opp til ca. 1, og som fortrinnsvis ligger i området 0,1-1, når strømningskoeffisienten (Cf) er i området 0,1-300. Det gjennomhullede organets koeffisient bestemmes ved den samme metode som ér beskrevet for bestemmelse av diafragma-koeffisienten. an electrical coefficient (C^) which is greater than 0 and goes up to approx. 1, and which is preferably in the range 0.1-1, when the flow coefficient (Cf) is in the range 0.1-300. The coefficient of the perforated body is determined by the same method as is described for determining the diaphragm coefficient.

Det gjennomhullede organ 86a er eksempelvis en sintret plate, en duk, bane eller film med et stort antall av hovedsakelig ensartede hull eller gjennomgående porer. Disse, kan eksempelvis dannes ved boring, stansning, veving o.l. The perforated member 86a is, for example, a sintered plate, a cloth, sheet or film with a large number of substantially uniform holes or through pores. These can, for example, be formed by drilling, punching, weaving etc.

Det gjennomhullede organ 14a er fortrinnsvis en vevet metalltråd-duk med en US Standard Screen Mesh på 50-250, fortrinnsvis 100-200, på hvilken en tilstrekkelig mengde av et materiale såsom kobolt, jern eller nikkel er blitt avsatt elektrolytisk eller strømløst for oppnåelse av en ønsket og C^. Egende avsetningsmetoder er slike i og for seg kjente metoder som gir en visuelt matt eller ru overflate ved anvendelse av eksempelvis en. redusert mengde blankgjøringsmidler i pletteringsoppløsningene. Tilfredsstillende plettering av duker av karbonstål eller kommersielt rent nikkel hvor maskevidden tilsvarer 100 eller 200 mesh, er blitt utført under anvendelse av de følgende opp-løsninger: The perforated member 14a is preferably a woven metal wire cloth with a US Standard Screen Mesh of 50-250, preferably 100-200, on which a sufficient amount of a material such as cobalt, iron or nickel has been deposited electrolytically or electroless to obtain a desired and C^. Proprietary deposition methods are methods known in and of themselves which give a visually matt or rough surface when using, for example, a reduced amount of brighteners in the plating solutions. Satisfactory plating of cloths of carbon steel or commercially pure nickel where the mesh width corresponds to 100 or 200 mesh has been carried out using the following solutions:

Substratet i det gjennomhullede organ kan være av et materiale såsom jern, innbefattende stål og rustfritt stål; kobolt eller nikkel eller en legering derav inneholdende minst ca. 50 vekt% kobolt eller nikkel, og som er motstandsdyktig mot miljøet i elektrolysecellen 100 og bibeholder en ønsket fysisk styrke ved cellens driftstemperatur. The substrate in the perforated member may be of a material such as iron, including steel and stainless steel; cobalt or nickel or an alloy thereof containing at least approx. 50% by weight cobalt or nickel, and which is resistant to the environment in the electrolysis cell 100 and maintains a desired physical strength at the cell's operating temperature.

Utformningen av det gjennomhullede organ 86a er viktig i det beskrevne apparat. Det er nødvendig at porene eller åpningene i organet 86a er store nok til at de ikke til-tettes med eksempelvis betydelige mengder partikkelformig metallisk titan-, annet flerverdig metall, titanoksyd eller slam. Videre bør porene ha et tilstrekkelig areal til å minimere og fortrinnsvis praktisk talt fullstendig hindre at turbulens i innmatningskatoden 116 kommer inn i katodekammeret 108. Samtidig er porene fortrinnsvis av en tilstrekkelig størrelse til å tillate passasje av en tilstrekkelig mengde av en foretrukket litiumklorid-kaliumklorid-elektrolytt fra katodekammeret 108 og inn i innmatningskatoden 116, slik at det ønskede badnivå opprettholdes. Det pletterte gjennomhullede organ har fortrinnsvis en C, på 0,1-0,6 når Cf er 0,1-300. Cf er fortrinnsvis 0,2-30, mer foretrukket 0,2-8. The design of the perforated member 86a is important in the described apparatus. It is necessary that the pores or openings in the member 86a are large enough so that they are not clogged with, for example, significant amounts of particulate metallic titanium, other multivalent metals, titanium oxide or sludge. Furthermore, the pores should have a sufficient area to minimize and preferably practically completely prevent turbulence in the feed cathode 116 from entering the cathode chamber 108. At the same time, the pores are preferably of a sufficient size to allow the passage of a sufficient amount of a preferred lithium chloride-potassium chloride- electrolyte from the cathode chamber 108 and into the feed cathode 116, so that the desired bath level is maintained. The plated perforated member preferably has a C of 0.1-0.6 when Cf is 0.1-300. Cf is preferably 0.2-30, more preferably 0.2-8.

Arbeidsmåten ved bruken av innmatningskatoden 116 på fig. 6 er hovedsakelig som beskrevet for fig. 5, med det tillegg at den elektriske strømkilde hensiktsmessig kobles til avsetningskatoden'106, slik at denne får en på forhånd bestemt negativ ladning, og til anoden 110 slik at denne får en på forhånd bestemt positiv ladning. Når titantetraklorid innmates i katoden 116, avsettes metallisk titan på katoden 106, og klor utvikles ved anoden 110 og strømmer oppover til en klorbeholder (ikke vist). Fortrinnsvis skal det ikke erholdes noen betydelig permanent avsetning av metallisk titan på det gjennomhullede organ 86a. The method of operation when using the feed cathode 116 in fig. 6 is mainly as described for fig. 5, with the addition that the electrical current source is appropriately connected to the deposition cathode'106, so that it receives a predetermined negative charge, and to the anode 110 so that it receives a predetermined positive charge. When titanium tetrachloride is fed into the cathode 116, metallic titanium is deposited on the cathode 106, and chlorine is evolved at the anode 110 and flows upward to a chlorine container (not shown). Preferably, no significant permanent deposit of metallic titanium should be obtained on the through-hole member 86a.

De følgende eksempler vil ytterligere belyse oppfinnelsen . The following examples will further illustrate the invention.

Eksempler 43- 49Examples 43-49

Metallisk titan med en renhet på ca. 99,9 vekt% ble fremstilt av TiCl4i en elektrolysecelle av stål med lavt karboninnhold under anvendelse av en innmatningskatode i det vesentlige som .den på fig. 5 og en anode som var skilt fra katoden ved et diafragma, Elektrolyseutstyret innbefattet en hovedsakelig sylindrisk utformet beholder med en ytre diameter på ca. 45,7 cm og en høyde på ca. 55,9 cm. Et hovedsakelig sylindrisk utformet diafragma, diameter ca. 4,8' cm og lengde ca. 16,5 cm, med en lukket nedre ende ble anordnet hovedsakelig .symmetrisk omkring en kompakt grafitt-anode med en diameter på ca. 1,9 cm og en lengde på ca. 45,7 cm. Ca. 15,2 cm av anodelengden ble nedsenket i et smeltet litiumklorid-kaliumklorid-bad av tilnærmet eutektisk sammensetning. De gjennomhullede organer besto av 100 mesh vevet duk av enten en jern-legering eller kommersielt rent nikkel, hvor duken var elektrolytisk eller strømløst plettert med en tilstrekkelig mengde av kobolt, jern eller nikkel til å gi den C^og C^ som er angitt i taball VI. Metallic titanium with a purity of approx. 99.9% by weight was prepared from TiCl 4 in a low carbon steel electrolysis cell using a feed cathode substantially like that of FIG. 5 and an anode which was separated from the cathode by a diaphragm, The electrolysis equipment included a mainly cylindrical shaped container with an outer diameter of approx. 45.7 cm and a height of approx. 55.9 cm. A mainly cylindrical designed diaphragm, diameter approx. 4.8' cm and length approx. 16.5 cm, with a closed lower end was arranged mainly symmetrically around a compact graphite anode with a diameter of approx. 1.9 cm and a length of approx. 45.7 cm. About. 15.2 cm of the anode length was immersed in a molten lithium chloride-potassium chloride bath of approximately eutectic composition. The perforated bodies consisted of 100 mesh woven fabric of either an iron alloy or commercially pure nickel, the fabric being electrolytically or electroless plated with a sufficient amount of cobalt, iron or nickel to provide the C^ and C^ specified in tableau VI.

Driften av elektrolysecellen i eksemplene 43-49 ved påtrykking av en elektrisk spenning på anoden og katoden resulterte i et tilfredsstillende titanmetall-produkt under anvendelse av innmatningskatoder med gjennomhullede organer av vevet duk med egenskaper som angitt i tabell VI. The operation of the electrolytic cell in Examples 43-49 by applying an electrical voltage to the anode and cathode resulted in a satisfactory titanium metal product using feed cathodes with woven fabric perforated members having the characteristics set forth in Table VI.

Titantetraklorid ble kontinuerlig pumpet inn i innmatningskatoden, hvor det ble inoisert og deretter passerte inn i katodekammeret gjennom porene i innmatningskatodens gjennomhullede organ av vevet duk. Turbulens inne i innmatningskatoden, forårsaket av det TiCl^som kommer inn i elektrolytten, ble i tilfredsstillende grad begrenset til innmatningskatoden. Det klor som ble utviklet ved anoden, og det titan.som ble avsatt på katoden, ble fjernet fra cellen. Titanium tetrachloride was continuously pumped into the feed cathode, where it was ionized and then passed into the cathode chamber through the pores of the feed cathode's perforated woven fabric body. Turbulence within the feed cathode, caused by the TiCl 2 entering the electrolyte, was satisfactorily confined to the feed cathode. The chlorine developed at the anode and the titanium deposited at the cathode were removed from the cell.

Det vil forstås av beskrivelsen ovenfor at oppfinnelsen har mange utførelsesformer som lett kan varieres og modifiseres på andre måter enn de ovenfor beskrevne. It will be understood from the above description that the invention has many embodiments which can be easily varied and modified in other ways than those described above.

Claims (31)

1. Metallisk diafragma innrettet til å skille et anodekammer fra et katodekammer i en elektrolysecelle inneholdende et smeltet saltbad for elektrolytisk fremstilling av flerverdige metaller, karakterisert ved et gjennomhullet organ med en diafragma-koeffisient som er større enn 0 og går opp til 0,5, og en strømningskoeffisient i området 0,1-25, hvor i det minste overflaten av det gjennomhullede organ omfatter et metall som er motstandsdyktig mot det korrosive miljø i cellen.1. Metallic diaphragm adapted to separate an anode chamber from a cathode chamber in an electrolytic cell containing a molten salt bath for the electrolytic production of polyvalent metals, characterized by a perforated member with a diaphragm coefficient greater than 0 and up to 0.5, and a flow coefficient in the range 0.1-25, where at least the surface of the perforated member comprises a metal resistant to the corrosive environment of the cell. 2. Diafragma ifølge krav 1, karakterisert ved at diafragma-koeffisienten er 0,1-0,5 og strømnings-koef f isienten er i området 0,1-8.2. Diaphragm according to claim 1, characterized in that the diaphragm coefficient is 0.1-0.5 and the flow coefficient is in the range 0.1-8. 3. Diafragma ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at strømningskoeffisienten er i området fra ca. 0,2 til ca. 1.3. Diaphragm according to claim 1 or 2, characterized by the flow coefficient being in the range from approx. 0.2 to approx. 1. 4. Diafragma ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at diafragmaets overflate i det vesentlige består av kobolt.4. Diaphragm according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the diaphragm's surface essentially consists of cobalt. 5. Diafragma ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at diafragmaet består av et porøst metallsubstrat med et metallbelegg.5. Diaphragm according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the diaphragm consists of a porous metal substrate with a metal coating. 6. Diafragma ifølge krav 5, karakterisert ved at substratet består av kommersielt rent nikkel.6. Diaphragm according to claim 5, characterized in that the substrate consists of commercially pure nickel. 7. Diafragma ifølge krav 5, karakterisert ved at substratet i det vesentlige består av kobolt eller nikkel eller legeringer derav.7. Diaphragm according to claim 5, characterized in that the substrate essentially consists of cobalt or nickel or alloys thereof. 8. Diafragma ifølge krav 5, 6 eller 7, karakterisert ved at metallbelegget i det vesentlige består av kobolt eller nikkel eller legeringer av kobolt eller nikkel.8. Diaphragm according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the metal coating essentially consists of cobalt or nickel or alloys of cobalt or nickel. 9. Diafragma ifølge krav 8, karakterisert ved at metallbelegget er elektrolytisk eller kjemisk avsatt på substratet.9. Diaphragm according to claim 8, characterized in that the metal coating is electrolytically or chemically deposited on the substrate. 10. Diafragma ifølge krav 5, karakterisert ved at substratet består av et metall valgt blant jern, kobolt, nikkel eller legeringer inneholdende minst ca. 50 vekt% av disse metaller.10. Diaphragm according to claim 5, characterized in that the substrate consists of a metal selected from iron, cobalt, nickel or alloys containing at least approx. 50% by weight of these metals. 11. Diafragma ifølge et av kravene 5-10, karakterisert ved at substratet består av en nikkelduk med en maskevidde tilsvarende 50-250 mesh, og at duken har et vedheftende belegg hovedsakelig av kobolt.11. Diaphragm according to one of claims 5-10, characterized in that the substrate consists of a nickel cloth with a mesh width corresponding to 50-250 mesh, and that the cloth has an adhesive coating mainly of cobalt. 12. Elektrolysecelle for fremstilling av flerverdige metaller i et smeltet saltbad, karakterisert ved at den omfatter et legeme innrettet til å inneholde badet; midler til å skille badet fra den omgivende atmosfære; et anodekammer anordnet i nevnte legeme; midler til å fjerne en gass fra anodekammeret; et avsetningskatodekammer anordnet i nevnte legeme; minst én anode som er innrettet til å være i det minste delvis nedsenket i badet og er anordnet i anodekammeret; minst én avsetningskatode som er innrettet til å være i det minste delvis nedsenket i badet og er anordnet i katodekammeret; en kilde for elektrisk energi forbundet med anoden og katoden; minst én innmatningsinnretning innrettet til å tilføre ioner av flerverdig metall til badet; og minst ett metallisk, gjennomhullet diafragma som er motstandsdyktig mot det korrosive miljø i beholderinnretningen og innrettet til å være i det minste delvis nedsenket i badet slik at det skiller anodekammeret fra katodekammeret, hvilket diafragma har en diafragma-koeffisient som er større enn null og går opp til ca. 0,5, og en strømningskoeffisient i området 0,1-25 og er elektrisk isolert fra elektrisitetskilder utenfor anodekammeret og katodekammeret.12. Electrolysis cell for the production of multivalent metals in a molten salt bath, characterized in that it comprises a body designed to contain the bath; means to separate the bath from the surrounding atmosphere; an anode chamber arranged in said body; means for removing a gas from the anode chamber; a deposition cathode chamber arranged in said body; at least one anode which is arranged to be at least partially submerged in the bath and is arranged in the anode chamber; at least one deposition cathode arranged to be at least partially submerged in the bath and disposed in the cathode chamber; a source of electrical energy connected to the anode and the cathode; at least one input device adapted to supply polyvalent metal ions to the bath; and at least one metallic perforated diaphragm resistant to the corrosive environment of the container device and arranged to be at least partially submerged in the bath so as to separate the anode chamber from the cathode chamber, said diaphragm having a diaphragm coefficient greater than zero and up to approx. 0.5, and a flow coefficient in the range 0.1-25 and is electrically isolated from electricity sources outside the anode chamber and the cathode chamber. 13. Elektrolysecelle ifølge krav 12, karakterisert ved at den innbefatter midler til å isolere diafragmaet fra anoden, katoden, cellelegemet og fra elektrisitetskilden utenfor cellen, og midler til å understøtte diafragmaet ved et porøst organ som tjener til å øke den fysiske styrke av diafragmaet under driften av elektrolysecellen ved forhøyede temperaturer.13. Electrolytic cell according to claim 12, characterized in that it includes means for isolating the diaphragm from the anode, the cathode, the cell body and from the electricity source outside the cell, and means for supporting the diaphragm by a porous body which serves to increase the physical strength of the diaphragm under the operation of the electrolytic cell at elevated temperatures. 14. Elektrolysécelle ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at diafragmaet består av et porøst metallsubstrat bestående hovedsakelig av jern, nikkel, kobolt eller legeringer inneholdende minst ca. 50 vekt% av disse metaller, og et metallbelegg bestående hovedsakelig av kobolt eller nikkel eller legeringer av kobolt eller nikkel.14. Electrolysis cell according to claim 12 or 13, characterized in that the diaphragm consists of a porous metal substrate consisting mainly of iron, nickel, cobalt or alloys containing at least approx. 50% by weight of these metals, and a metal coating consisting mainly of cobalt or nickel or alloys of cobalt or nickel. 15. Elektrolysecelle ifølge krav 12, 13 eller 14, karakterisert ved at avstanden mellom anoden og diafragmaet er i området fra 1/4 til L~\ ganer anodens diameter.15. Electrolysis cell according to claim 12, 13 or 14, characterized in that the distance between the anode and the diaphragm is in the range from 1/4 to 1/2 times the diameter of the anode. 16. Elektrolysecelle ifølge et av kravene 12-15, karakterisert ved at fremstillingen av flerverdige metaller omfatter fremstilling av metallisk titan fra titantetraklorid i det smeltede saltbad.16. Electrolysis cell according to one of claims 12-15, characterized in that the production of multivalent metals comprises the production of metallic titanium from titanium tetrachloride in the molten salt bath. 17. Innmatningskatodeinnretning til bruk i en elektrolysecelle inneholdende et smeltet saltbad, karakterisert ved at katodeinnretningen omfatter en tilførsels-ledning for tilførsel av en forbindelse av flerverdig metall til cellen, hvilken, ledning har minst ett utløp egnet for innføring av nevnte metallforbindelse fra en kilde herfor til det smeltede saltbad i cellen, og et organ som omgir og i det vesentlige fullstendig omslutter i det minste utløpet av nevnte ledning, hvilket organ i det minste delvis er dannet av et elektrisk ledende gjennomhullet legeme som slipper igjennom ioner av forbindelsen av flerverdig metall og elektrolytten.17. Input cathode device for use in an electrolysis cell containing a molten salt bath, characterized in that the cathode device comprises a supply line for supplying a compound of multivalent metal to the cell, which line has at least one outlet suitable for introducing said metal compound from a source for this to the molten salt bath in the cell, and a member which surrounds and substantially completely encloses at least the outlet of said conduit, which member is formed at least in part by an electrically conductive perforated body which lets through ions of the polyvalent metal compound and the electrolyte. 18. Innmatningskatodeinnretning ifølge krav 17, karakterisert ved at det gjennomhullede legeme har en elektrisk koeffisient som er større enn null og går opp til ca. 1, og en strømningskoeffisient i området 0,1-300.18. Feed cathode device according to claim 17, characterized in that the perforated body has an electrical coefficient which is greater than zero and goes up to approx. 1, and a flow coefficient in the range 0.1-300. 19. Innmatningskatodeinnretning ifølge krav 18, karakterisert ved at den elektriske koeffisient er i området 0,1-0,6 og strømningskoeffisienten er i området 0,2-8.19. Feed cathode device according to claim 18, characterized in that the electrical coefficient is in the range 0.1-0.6 and the flow coefficient is in the range 0.2-8. 20. Innmatningskatodeinnretning ifølge et av kravene 17-19, karakterisert ved at den innbefatter et elektrisk isolerende element anordnet til å holde nevnte ledning i avstand fra nevnte gjennomhullede legeme.20. Feed cathode device according to one of claims 17-19, characterized in that it includes an electrically insulating element arranged to keep said wire at a distance from said perforated body. 21. Innmatningskatodeinnretning ifølge et av kravene 17-20, karakterisert ved at en forbindelse av et metall valgt blant Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Te, Os, Ir eller Pt føres gjennom tilførsels-ledningen for å redusere ionene fra en høyere valens til en lavere valens.21. Feed cathode device according to one of claims 17-20, characterized in that a compound of a metal selected from among Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Te, Os, Ir or Pt are passed through the supply line to reduce the ions from a higher valence to a lower valence. 22. Innmatningskatodeinnretning ifølge et av kravene 17-21, karakterisert ved at det gjennomhullede legeme er et porøst metallsubstrat bestående hovedsakelig av jern, nikkel, kobolt eller legeringer inneholdende minst ca.22. Feed cathode device according to one of claims 17-21, characterized in that the perforated body is a porous metal substrate consisting mainly of iron, nickel, cobalt or alloys containing at least approx. 50 vekt% av nevnte metaller, og et metallbelegg bestående hovedsakelig av kobolt eller nikkel eller legeringer av kobolt eller nikkel.50% by weight of said metals, and a metal coating consisting mainly of cobalt or nickel or alloys of cobalt or nickel. 23. Fremgangsmåte til fremstilling av flerverdige metaller i en elektrolysecelle som har minst én anode anordnet i et anodekammer, minst én katode anordnet i et katodekammer og en innmatningsinnretning for innmatning av en forbindelse av flerverdig metall'til et smeltet saltbad som inneholdes i cellen, karakterisert ved at man innsetter et gjennomhullet diafragma som i det minste har en overflate som er motstandsdyktig mot miljøet i cellen, inn i cellen slik at det skiller anodekammeret fra katodekammeret, hvor diafragmaet har en diafragma-koeffisient som er større enn null og går. opp til 0,5, og en strømningskoeffisient i området 0,1-25, og hvor diafragmaet isoleres elektrisk fra elektrisitetskilder utenfor anodekammeret og katodekammeret, og påtrykker en elektromotorisk kraft mellom, anoden og katoden.23. Method for the production of polyvalent metals in an electrolytic cell having at least one anode arranged in an anode chamber, at least one cathode arranged in a cathode chamber and a feeding device for feeding a compound of polyvalent metal into a molten salt bath contained in the cell, characterized by inserting a perforated diaphragm which at least has a surface which is resistant to the environment in the cell, into the cell so that it separates the anode chamber from the cathode chamber, where the diaphragm has a diaphragm coefficient greater than zero and goes. up to 0.5, and a flow coefficient in the range 0.1-25, and where the diaphragm is electrically isolated from electricity sources outside the anode chamber and the cathode chamber, and exerts an electromotive force between the anode and the cathode. 24. Fremgangsmåte til å bestemme egnetheten av et metallisk diafragma for anvendelse i en elektrolysecelle, karakterisert ved de følgende trinn: (a) man påtrykker en kjent likestrømsspenning mellom en primær anode og en primær katode som er nedsenket i en testcelle inneholdende en elektrolytt; (b) man måler en elektrisk egenskap over en på forhånd bestemt del av elektrolytten med to måleelektroder plassert mellom den primære anode og den primære katode og kommuniserende med nevnte på forhånd bestemte del av elektrolytten via en første saltbro og en annen saltbro hvis munninger anordnet i en på forhånd bestemt avstand fra hverandre; (c) man innsetter et metallisk diafragma i oppløsningen mellom måleelektrodene, hvilken elektrolytt har en slik ledningsevne at innsettelsen av det metalliske diafragma medfører en spenningsforandring mellom de nevnte primære elektroder hvilken er utilstrekkelig til å omdanne det metalliske diafragma til en bipolar elektrode; (d) man måler igjen den elektriske egenskap over nevnte på forhånd bestemte del av elektrolytten som under (b).24. Procedure for determining the suitability of a metallic diaphragm for use in an electrolytic cell, characterized by the following steps: (a) applying a known direct current voltage between a primary anode and a primary cathode immersed in a test cell containing an electrolyte; (b) measuring an electrical property over a predetermined portion of the electrolyte with two measuring electrodes located between the primary anode and the primary cathode and communicating with said predetermined portion of the electrolyte via a first salt bridge and a second salt bridge whose mouths are arranged in a predetermined distance from each other; (c) a metallic diaphragm is inserted into the solution between the measuring electrodes, which electrolyte has such a conductivity that the insertion of the metallic diaphragm causes a voltage change between said primary electrodes which is insufficient to convert the metallic diaphragm into a bipolar electrode; (d) the electrical property is again measured over said previously determined part of the electrolyte as under (b). 25. Fremgangsmåte ifølge krav 24, karakterisert ved at elektrolyseoppløsningen er en ca. 0,1 molar vandig natriumklorid-oppløsning.25. Method according to claim 24, characterized in that the electrolysis solution is an approx. 0.1 molar aqueous sodium chloride solution. 26. Fremgangsmåte ifølge krav 24 eller 25, karakterisert ved at den elektriske egenskap som måles er spenning, og at spenningen over nevnte på forhånd bestemte del av elektrolytten er lavere enn den som er påkrevet for å spalte elektrolytten.26. Method according to claim 24 or 25, characterized in that the electrical property that is measured is voltage, and that the voltage over said previously determined part of the electrolyte is lower than that required to split the electrolyte. 27. Fremgangsmåte ifølge krav 24 eller 25, karakterisert ved at den elektriske egenskap som måles,.er motstand eller strømstyrke.27. Method according to claim 24 or 25, characterized in that the electrical property that is measured is resistance or amperage. 28. Fremgangsmåte ifølge et'av kravene 24-27, karakterisert ved at man flytter diafragmaet i forhold til måleelektrodene slik at elektrisk strøm vil passere gjennom en annen del av diafragmaet, og måler på ny spenningen over den på forhånd bestemte del av natriumklorid-oppløsningen som i trinn (b), hvorved sammenlignbare spennings-målinger erholdes som gir opplysning om diafragmaets ensartet-het og egnethet for anvendelse i elektrolysecellen.28. Method according to one of the claims 24-27, characterized in that the diaphragm is moved in relation to the measuring electrodes so that electric current will pass through another part of the diaphragm, and the voltage over the predetermined part of the sodium chloride solution is measured again as in step (b), whereby comparable voltage measurements are obtained which provide information on the diaphragm's uniformity and suitability for use in the electrolysis cell. 29. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 24-28, karakterisert ved at man som primær anode velger en sølvelektrode og som primær katode velger en sølvklorid-elektrode og som måleelektroder velger kalomelelektroder.29. Method according to one of claims 24-28, characterized in that a silver electrode is selected as primary anode and a silver chloride electrode is selected as primary cathode and calomel electrodes are selected as measuring electrodes. 30. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 24-29, karakterisert ved at man plasserer diafragmaet mellom måleelektrodene slik at i det vesentlige hele strømmen mellom den primære anode og den primære katode vil passere gjennom diafragmaet, og fjernbart fester diafragmaet til en hovedsakelig elektrisk ikke-ledende holdeinnretning med den primære anode og den primære katode anordnet i denne.30. Method according to one of claims 24-29, characterized in that the diaphragm is placed between the measuring electrodes so that essentially the entire current between the primary anode and the primary cathode will pass through the diaphragm, and the diaphragm is removably attached to a mainly electrically non-conductive holding device with the primary anode and the primary cathode arranged therein. 31. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 24-29, karakterisert ved at man plasserer diafragmaet atskilt fra den primære anode og den primære katode og mellom måleelektrodene, slik at i det vesentlige hele strømmen mellom den primære anode og den primære katode vil passere gjennom diafragmaet..31. Method according to one of claims 24-29, characterized by placing the diaphragm separately from the primary anode and the primary cathode and between the measuring electrodes, so that essentially the entire current between the primary anode and the primary cathode will pass through the diaphragm.
NO781281A 1978-04-12 1978-04-12 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF MULTIVAL METALS IN AN ELECTROLYSIS CELL, AND FACILITIES FOR IT NO781281L (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO781281A NO781281L (en) 1978-04-12 1978-04-12 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF MULTIVAL METALS IN AN ELECTROLYSIS CELL, AND FACILITIES FOR IT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO781281A NO781281L (en) 1978-04-12 1978-04-12 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF MULTIVAL METALS IN AN ELECTROLYSIS CELL, AND FACILITIES FOR IT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO781281L true NO781281L (en) 1979-10-15

Family

ID=19884160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO781281A NO781281L (en) 1978-04-12 1978-04-12 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF MULTIVAL METALS IN AN ELECTROLYSIS CELL, AND FACILITIES FOR IT

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO781281L (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8795506B2 (en) Primary production of elements
EP0114085A2 (en) Molten salt electrowinning method, anode and manufacture thereof
US3282808A (en) Nickel impregnated porous cathode and method of making same
JP2003193279A (en) Method for electrochemically manufacturing alkaline metal alcholate and electrolytic cell
US11447879B2 (en) Hydrogen generator
Kruesi et al. The electrowinning of lithium from chloride-carbonate melts
RU2689475C1 (en) Device for production of high-purity aluminum with carbon-free anodes by electrolysis and method of its implementation
US4118291A (en) Method of electrowinning titanium
US4219401A (en) Metal electrowinning feed cathode
US4165262A (en) Method of electrowinning titanium
Kisza et al. An Impedance Study of the Kinetics and Mechanism of the Anodic Reaction on Graphite Anodes in Saturated Cryolite‐Alumina Melts
US4167468A (en) Apparatus for electrowinning multivalent metals
US9932683B2 (en) Method for metal electrowinning and an electrowinning cell
NO813250L (en) PROCEDURE FOR DETERMINING THE SUITABILITY OF A METALLIC DIAPHRAGMA FOR USE IN AN ELECTROLYSIS CELL
NO781281L (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF MULTIVAL METALS IN AN ELECTROLYSIS CELL, AND FACILITIES FOR IT
US4116801A (en) Apparatus for electrowinning multivalent metals
Eakin et al. Electrochemical Deposition with Redox Replacement of Lanthanum with Uranium in Molten LiCl-KCl
US4919791A (en) Controlled operation of high current density oxygen consuming cathode cells to prevent hydrogen formation
JPS5834553B2 (en) Electrolytic cell for Z↓r or H↓f generation
Duruz et al. Electrochemical deposition of aluminium on tungsten in cryolite based melts
JPS5914556B2 (en) Metallic diaphragm for electrolytic production of titanium, electrolytic cell using the diaphragm, and method for producing titanium in the electrolytic cell
US20240158935A1 (en) Dimensionally stable anode for electrolytic chlorine evolution in molten salts
BG98450A (en) Method for chlor-alkaline electrolysis and cell for its implementation
JPH0375395A (en) Method and electrolytic cell for electrolytically plating metal surface
CA1120000A (en) Method of electrowinning titanium