Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpie¬ czania przed korozja elektrolityczna krócców me¬ talowych w instalacjach elektrochemii przemyslo¬ wej, w których stosuje sie wymuszony obieg elek¬ trolitu oraz wspólne zasilanie pradowe szeregu komórek elektrolitycznych, jak np. w procesach hydroelektrometalurgii lub elektrorafinacji metali.W dotychczasowych rozwiazaniach przemyslo¬ wych instalacji elektrochemicznych do wykonania elementów ukladu cyrkulacji elektrolitu, jak ruro¬ ciagi, zbiorniki, krócce, itp. stosuje sie materialy niemetalowe w postaci np. materialów mineral¬ nych, tworzyw sztucznych,, materialów metalo¬ wych pokrytych wykladzinami .niemetalowymi, przy czym dobór danego tworzywa uzalezniony jest od jego odpornosci na oddzialywanie che¬ miczne elektrolitu, stasowanego w danym pro¬ cesie. W niektórych przypadkach do wykonania elementów ukladu cyrkulacji elektrolitu stosuje sie olów.Niedogodnoscia w stosowaniu podanych Wyzej materialów jest ich niska wytrzymalosc mecha¬ niczna, mala odpornosc termiczna, kruchosc oraz utrudnione i kosztowne wykonawstwo w przy¬ padku np. wykladzin niemetalowych na metalach.W tym' stanie rzeczy najkorzystniejszym roz¬ wiazaniem materialowym ukladu cyrkulacji elek¬ trolitu bylo by wykonanie wszystkich jego" ele- mentów z jednolitego tworzywa metalowego 6 do¬ statecznie wysokiej wytrzymalosci 'mec^ianicznej 1Q 15 25 i dobrej odpornosci na korozyjne dzialanie elek¬ trolitu. Przykladowo, w procesach hydroelektro- metalurgii lub elektrorafinacji miedizi, gdzie elek¬ trolitem jest roztwór siarczanu miedziowego za¬ kwaszony kwasem siarkowym, tworzywem spel¬ niajacym powyzsze wymagania moze byc stal kwasoodporna typu 18/<8, stabilizowana tytanem.Jednak powazna przeszkoda w zastosowaniu stali kwasoodpornej lub innego tworzywa metalowego o podobnych cechach wytrzymalosciowych i od¬ pornosci korozyjnej w danym elektrolicie na ele¬ menty ukladu cyrkulacji elektrolitu w przemy¬ slowych instalacjach elektrochemicznych ¦ jest mo^ zliwosc wystapienia korozji elektrolitycznej', spowodowanej uplywem pradu elektrycznego- z jednej komórki elektrolitycznej do drugiej*; która znajduje sie w tym samym obiegu pradowym i jest przylaczona do wspólnego ukladu cyrkulacji elektrolitu, poprzez ten uklad, wskutek wystepo¬ wania spadku napiecia pomiedzy tymi komórkami.Wielkosc uplywajacego pradu zgodnie z prawa¬ mi Ohma i Kirchhoffa jest wprost proporcjonalna do spadku napiecia miedzy rozpatrywanymi ko¬ mórkami elektrolitycznymi oraz odwrotnie pro*- porcjonalna do rezystancji slupów elektrolitu miedzy elektrodami roboczymi i polozonymi najr blizej elementami' metalowymi ukladu cyrkulacji elektrolitu, tzn. króccami doprowadzajacymi i od¬ prowadzajacymi elektrolit do i z komórek elek¬ trolitycznych. ' : ":~"-"• •-;¦.¦.. ¦/. 110 8073 110 807 4 Korozja elektrolityczna wystapi w strefach ano¬ dowych ukladu cyrkulacji elektrolitu, przy czym szybkosc korozji bedzie wprost proporcjonalna do natezenia pradu uplywu. Skutkami korozji tego rodzaju^ jest przyspieszone roztwarzanie krócców znajdujacych sie w strefie anodowej oraz zanie¬ czyszczanie elektrolitu produktami korozji.Sposób zabezpieczenia przed korozja elektroli¬ tyczna krócców metalowych w instalacjach elek¬ trochemii przemyslowej wedlug wynalazku polega na tym, ze w strumieniu elektrolitu pomiedzy króccem metalowym doprowadzajacym i/lub od¬ prowadzajacym elektrolit do elektrolizera a elek- trolizerem umieszcza sie elektrode kompensujaca przy pomocy którei wytwarza sie pole elektrycz¬ ne -kompensujace %pfcad korozji elektrolitycznej krófeca z- jednoczesnym spolaryzowaniem go do wartosci potencjalu elektrochemicznego, odpowia¬ dajacego,,stanowi odpornosci korozyjnej metalu, z jktórego wykonany jest króciec, przy czym elek- ' •trwa romansujaca oddzielona jest elektrycznie od koncówki krócca i elektrolizera.Elektroda kompensujaca posiada ksztalt cylin^ dryczny i wykonana jest z materialu odpornego na roztwarzanie anodowe w danych warunkach oraz polaczona jest przewodem elektrycznym po¬ przez rezystor regulacyjny z dodatnim biegunem zródla pradiu stalego zasilajacego elektrolizery.Elektroda kompensujaca wykonana jest z olo¬ wiu lub stopu olowiu ze srebrem i/lub antymo¬ nem, platyny Iuib innych metali z grupy platy- x nowców w postaci litej lub naniesionej jako cien¬ ka powloka o grubosci kilku um na podlozu ty¬ tanowym, tantalowym lufo niobowym oraz w po¬ staci bielektrody z olowiu lufo Jego stopu jak po¬ dano wyzej z wkladkami z platyny lub platy¬ nowanego tytanu. Metalowy króciec wykonany jest ze stali kwasoodpomej1. Jako elektrolit stosuje sie siarczan miedzi zakwaszony kwasem siarko¬ wym, siarczan cynku zakwaszony kwasem siar¬ kowym.Sposób zabezpieczenia przed korozja elektroli¬ tyczna krócców ilustruje blizej rysunek, na któ¬ rym fig. I pokasuje ogólny schemat polaczenia ukladoi z elektroda kompensujaca umieszczona przy króccu doprowadzajacym i odprowadzajacym, a fig. 2 pokazuje usytuowanie elektrody kompen¬ sujacej.Jak pokazuje fig. 1, w strumieniu elektrolitu 1 pomiedzy króccem metalowym doprowadzajacym 2 i — odprowadzajacym 2a elektrolit 1 a elekffro- lizefem 3 umieszczone sa odpowiednie elektrody kompensujace 4 i 4a oddzielone elementami izolu¬ jacymi 5 i 5a o grubosci odi kilku do kilkudzie¬ sieciu mm. Elementy izolujace 5 i 5a oraz elek¬ trody kompensujace 4 i 4a znajduja sie w prze¬ wodach z gumy lufo tworzywa sztucznego 6 i 6a naciagnietych na krócce 2 i 2a. Elektrody kom¬ pensujace 4 i 4a posiadaja ksztatt cylindryczny i ijolaczone sa przewodami 7 i 7a poprzez rezystor regulacyjny 8 i 8a i przewód 9 i 9a z dodatnim biegunem zródla pradu stalego 10 zasilajacego elektrolizery.Na figurze 2 szczegól A ilustruje usytuowanie elektrody kompensujacej 4 przy króccu doprowa¬ dzajacym 2, a szczegól B ilustruje usytuowanie elektrody kompensujacej przy króccu doprowa¬ dzajacym 2a. 5 Zalety sposobu wedlug wynalazku polegaja na zahamowaniu korozji elektrolitycznej! krócców, stanowiacych elementy metalowego ukladu cyrku¬ lacji elektrolitu oraz na wyeliminowaniu zanie¬ czyszczenia elektrolitu produktami korozji. Stwa¬ rza to mozliwosc szerszego stosowania tworzyw metalowych w ukladach cyrkulacji elektrolitu w przemyslowych instalacjach elektrochemicznych.Sposób zabezpieczania .przed korozja elektroli¬ tyczna krócców metalowych w instalacjach elek¬ trochemii przemyslowej ilustruja ponizsze przy¬ klady. 7 Przyklad 1 Do krócca Z ze stali kwasood¬ pomej, doprowadzajacego elektrolit w postaci siarczanu miedzi zakwaszonego kwasem siarko¬ wym do elektrolizera w instalacji elektrorafinacji miedzi, poprzez element izolujacy 5 w postaci ksztaltki winidurowej o grubosci ok. 5 mm przy¬ lacza sie elektrode kompensujaca 4, która wyko¬ nana jest W postaci tulejki z olowiu. Elektrode laczy sie przewodem elektrycznym 7 poprzez re¬ zystor 8 i przewód 9 z dodatnim biegunem zród¬ la pradu stalego 10, zasilajacego obieg elektrora- finacjS, w którym znajduje sie rozpatrywany elektrolizer. Przed przylaczeniem elektrody 4 po¬ miar potencjalu krócca wykazuje wartosc ok. + lwlOO mV wzgledem nasyconej elektrody kalome- lowej, zwanej dalej NE[K, co odpowiada stanowi transpasywnemu stali kwasoodpomej w danych warunkach.Po wytworzeniu pola elektrycznego za pomoca przeplywajacego przez elektrode kom(pensujaca 4 pradu o natezeniu 300 mA prad korozji elektroli¬ tycznej krócca 2 calkowicie kompensuje sie, zas pomiar potencjalu krócca 2 wykazuje wartosc + 2I0-0 m V wzgledem INEK, co odpowiada stanowi pasywnemu stali kwasoodpomej w danych wa¬ runkach.Przyklad II. Do krócca 2a ze stali kwaso¬ odpomej, odprowadzajacego elektrolitu 1 w po¬ staci siarczanu cynku zakwaszonego kwasem siarkowym z elektrolizera 3 w instalacji elektroli¬ tycznego otrzymywania cynku, poprzez element izolujacy 5a w postaci ksztaltki z poliamidu o grubosci ok. 15 mm przylacza sie cylindryczna elektrode kompensujaca 4a wykonana z platyno¬ wanego tytanu. Elektrode 4a laczy sie przewodem elektrycznym 7a poprzez rezystor regulacyjny 8a i przewód 9a z dodatnim biegunem zródla pradu stalego 10 zasalajacego elektrolizery. Przed przy¬ laczeniem elektrody 4a pomiar potencjalu krócca 2a wykazuje wartosc ok. + 11120 mV wzgledem NEK, co odpowiada stanowi transpasywnemu stalli kwasoodpomej w danych warunkach. Po wytwo¬ rzeniu pola elektrycznego za pomoca przeplywa¬ jacego przez elektrode kompensujaca 4a pradu o natezeniu 280 mA, prad korozji krócca 2a cal¬ kowicie kompensuje sie i nastepuje zatrzymanie procesu elektrokorozji* 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 110 807 6 Zastrzezenia patentowe 1. Spos6b zabezpieczenia przed korozja elektroli¬ tyczna metalowych krócców w instalacjach elek¬ trochemii przemyslowej, znamienny tym, ze w strumieniu elektrolitu pomiedzy króccem metalo¬ wym doprowadzajacym i/lub odprowadzajacym elektrolit do/z elektrolizera umieszcza sie odpo¬ wiednio elektrode kompensujaca, przy pomocy której wytwarza sie pole elektryczne kompen¬ sujace prad korozjli elektrolitycznej krócca z jed¬ noczesnym spolaryzowaniem go do wartosci po¬ tencjalu elektrochemicznego, odpowiadajacego sta¬ nowi odpornosci korozyjnej metalu, z którego wy¬ konany jest króciec, przy czym elektroda kom¬ pensujaca oddzielona jest elektrycznie od kon¬ cówki krócca i elektrolizera. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie elektrode kompensujaca o ksztalcie cylindrycznym i wykonana z materialu odpor¬ nego na roztwarzanie anodowe w danych warun¬ kach. 20 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie elektrode kompensujaca polaczona przewodem elektrycznym, poprzez rezystor regu¬ lacyjny i przewód, z dodatnim biegunem zródla pradu stalego zasilajacego elektrolizery. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zabezpieczeniu poddaje sie krócce ze stali kwaso- odpornej. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako elektrolit stosuje sie siarczan miedzi zakwa¬ szony kwasem siarkowym, siarczan cynku zakwa¬ szony kwasem siarkowym. 6. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze stosuje sie elektrode kompensujaca, wykonana z olowiu lub stopu olowiu ze sreforem i/lulb anty¬ monem, platyny lub innych metali z grupy' pla¬ tynowców w postaci litej lub naniesionej jako cienka powloka o grubosci kilku pim na podlozu tytanowym, tantaiowym lub niobowym oraz w postaci bielektrody z olowiu lub jego stopu jak podano wyzej z wkladkami z platyny lub platy¬ nowego tytanu.Fig/l110 807 Szczegól A Szczegól B Fig.2 PZGraf. Koszalin D-409 125 egv.. A-4 Cena 45 zl PL