PL16923B1 - Urzadzenie do wytwarzania magnezu zapomoca elektrolizy. - Google Patents

Description

Przy elektrolitycznem wytwarzaniu ma¬ gnezu z chlorku magnezu lub ze stopów, zawierajacych chlorek magnezu mozna u- zywac elektrolitu, który jest gatunkowo lzejszy, albo gatunkowo ciezszy od wydzie¬ lonego na katodzie magnezu metalicznego.Sposób ten ma te zalete, ze magnez meta¬ liczny, gromadzacy sie na powierzchni elek¬ trolitu jest zupelnie wolny od zanieczy¬ szczen. Przy zastosowaniu tego sposobu za¬ chodzi jednak trudnosc ilosciowego oddzie¬ lenia obu produktów, mianowicie wywiazu¬ jacego sie na anodzie chloru i wydzielaja¬ cego sie na katodzie magnezu metaliczne¬ go. Ta trudnosc ilosciowego rozdzielania produktów elektrolizy, pojawia sie w je¬ szcze wiekszej mierze, jezeli, jak np. w wymurowanym wewnatrz zbiorniku, prad, powodujacy elektrolize, ma jednoczesnie ogrzewac kapiel, gdyz wtedy wywiazuja sie, wskutek wiekszego obciazenia kapieli, wzglednie wiejksze ilosci chloru, który mur si byc ujety.Bliska jest mysl uzycia do takiego roz¬ dzielania diafragtay przepuszczajacej prad.Okazalo sie Jednak, ze spoistosc struktury wszystkich diafragm, z jakiegoby nie byly one wykonane materjalu, ulega w krótkim czasie takiemu rozluznieniu wskutek zwiek¬ szonego oporu, spowodowanego silnem przegrzaniem, ze uzycie takich diafragm w praktyce jest wykluczone. Takze i przegro¬ dy, wykonane tylko z Jednej siatki drucia¬ nej, które sie stosuje przy elektrolizie NaCl, ulegaja w krótkim czasie zniszcze¬ niu.^ Inny sposób nozdzielania produktów ^^l^-1|olijsf:,jpqlefr »a tern, ze pomiedzy eleljfrody* WEaWflf *$$, rezygnujac z prze¬ puszczalnosci pradu, masywna przegrode z materjalu nieprzewodzacego elektryczno¬ sci, zanurzona w elektrolicie przynajmniej tak gleboko jak elektrody. Takze w ten sposób udaje sie calkowite rozdzielenie produktów elektrolizy; przytem jednak na¬ piecie kapieli jest wysokie i szczególnie wielki spadek napiecia pomiedzy obu stro¬ nami przegrody, gdyz linje pradu musza obierac swoja droge dookola dolnej kra¬ wedzi przegrody. Otóz wszystkie maiterjaly, wchodzace w rachube takich izolujacych przegród, jak np. ogniotrwale materjaly ceramiczne, posiadaja pewna porowatosc i wskutek tego nasycaja sie elektrolitem.Przeto i w tym przypadku przechodzi je¬ szcze znaczna czesc pradu przez przegro¬ de i powoduje wkrótce jej zuzycie. Naj¬ wiecej jest narazone to miejsce przegrody, w którem wystaje ona ze stopu. W tern mieljscu gromadzi sie w przestrzeni kato¬ dowej wydzielony na katodzie spolaryzo¬ wany magnez i przylega bezposrednio do przegrody. W tern miejscu katoda jest przez wydzielony magnez Ibardzo zblizona do przegrody, a tern samem do anody.Wskutek tego przeplywa tam znaczna czesc, przez co ta czesc przegrody szcze¬ gólnie silnie sie nagrzewa, przyczem wy¬ dzielony magnez, redukujac skladniki krze¬ mionkowe przegrody, silnie na nie dziala.Doswiadczenia ostatnie wykazaly, ze to zniszczenie masywnych przegród zmniej¬ sza sie wtedy, gdy obydwie elektrody za¬ nurzyc w elektrolicie glebiej, niz przegro¬ de, przyczem mozna temu zniszczeniu zapo¬ biec prawi© zujpelnie, jezeli obydwie elek¬ trody przesunac prawie do dna kapieli i za¬ nurzyc w elektrolicie o tyle glebiej niz przegrode, aby odleglosc przegrody od dna kapieli byla1 wielokrotnie wieksza od odle¬ glosci elektrod dd dna kapieli. W! tym przy¬ padku opór elektrolitu, znajdujacego sie w porach przegrody, jest o tyle wiekszy od oporu wolnego elektrolitu, znajdujacego sie ponizej, ze ilosc pradu, przeplywajacego przez przegrode, pod dzialaniem teraz znacznie mniejszego spadku napiecia jest tak mala, ze przegroda nie zuzywa sie wskutek wplywów cieplnych lub elektroli¬ tycznych.Przytem okazalo sie niespodziewanie, ze unoszenie sie wywiazujacego sie na ano¬ dzie chloru, w elektrolicie znacznie ciez¬ szym gatunkowo, jest tak wielkie, ze chlor wznosi sie przy anodzie prawie prostopa¬ dle. Odleglosc przegrody od anody musi byc, w celu umozliwienia ulawiania chloru bez reszty, tern wieksza im glebiej zanurza sie anoda do kapieli. Przez uzycie do za¬ silania elektrolitu stopionego chlorku ma¬ gnezu, niezawierajacego wody, a zwlaszcza takze wegla i kwasu krzemowego, mozna osiagnac tak slalbe rozpraszanie sie baniek wznoszacego sie cMoru, ze wspomniana odleglosc moze wynosic tylko maly ulamek glebokosci zanurzenia elektrod.Poniewaz magnez, mimo malej róznicy jego ciezaru gatunkowego i elektrolitu, wznosi sie równiez w kapieli prostopadle do powierzchni, zatem katode mozna takze umiescic bardzo blisko przegrody, a nawet ponizej tej ostatniej, o ile zapewni sie wznoszacemu sie magnezowi prowadzenie ku przestrzeni katodowej przez odpowied¬ nie ukosne sciecie przegrody. Poza tern sa¬ ma przegroda musi sie tylko tak gleboko za¬ nurzac w elektrolicie, zeby gaz w (prze¬ strzeni anodowej byl zujpelnie izolowany.Wykonanie takie jakie podaje niniej*- szy wynalazek zapobiega praktycznie cal¬ kowicie zuzyciu przegrody, jednoczesnie osiaga sie znacznie mniejsze napiecie ka¬ pieli, umozliwiajace obciazenie kapieli pra¬ dem o wiekszem natezeniu i przez to lepsze wyzyskanie jednostki kapieli.Na rysunku przedstawiono schematycz¬ nie przyklad wykonania wanny elektroli¬ tycznej w mysl wynalazku, przyczem fig, 1 — 2 —przedstawia przekrój pionowy, i fig. 2 — rzut poziomy wanny. Zelazny zbiornik a z wewnetrznem wymurowaniem 6 tworzy przestrzen c o przekroju prostokatnym, przeznaczona do elektrolitu. Nakrywka d, opierajaca sie z obu stron na krawedziach zbiornika, jest zaopatrzona w przegrody e umocowane w bocznych sciankach zbiorni¬ ka. Odleglosc prostych lulb ukosnych kra¬ wedzi przegród od dna zbiornika jest wiel¬ ka. Katody / sa umieszczone tuz przy prze¬ grodzie, albo ponizej przegrody. Anoda g przechodzi szczelnie przez nakrywe. W u- tworzonej w ten sposób przestrzeni anodo¬ wej gromadzi sie wznoszacy sie chlor, któ¬ ry jest wydalany 'do dalszego uzytku przez rure odprowadzajaca h.Fig. 3 przedstawia przyklad wykonania wiekszej wanny przez szeregowanie wiek¬ szej ilosci wyzej opisanych, prostych ogniw elektrolitycznych.Ilosciowy rozdzial produktów elektroli¬ zy, osiagniety zajpomoca urzadzenia, wyko¬ nanego w mysl wynalazku, umozliwia 90% -wa i wyzsza wydajnosc metalu przy malem zuzyciu kw/g i przy jednoczesnem uzyskiwaniu 97—98% -go gazu chlorowego.Osiagnieta trwalosc prostych masywnych przegród umozliwia ekonomiczna budowe urzadzen elektrolitycznych na wielka skale bez uzycia skomplikowanych srodków tech¬ nicznych, podlegajacych szybkiemu zuzyciu pod1 wplywem ciepla i dzialan mechanicz¬ nych. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania magnezu za- pomoca elektrolizy, znamienny tern, ze ja¬ ko elektrolit stosuje sie stopiony bezwodny chlorek magnezu, który nie zawiera zanie¬ czyszczen stalych, zwlaszcza wegla i kwa¬ su krzemowego. 2. Urzadzenie do wytwarzania magne¬ zu wedlug zastrz. 1, przez elektrolize chlor¬ ku magnezu w plynnym- stopie elektrolitu, który (posiada ciezar wlasciwy wiekszy od magnezu, przyczem elektrolize przeprowa¬ dza sie w kapieli, w której jest umieszczo¬ na stala przegroda pomiedzy katoda i ano¬ da, wykonana z materjalu nieprzewodzace- go elektrycznosci i zanurzona w elektroli¬ cie od góry wanny, znamienne tern, ze ano¬ da (g) i katoda (f) sa zanurzone w kapieli prawie do dna kapieli, nieprzewodzacego elektrycznosci, przyczem odleglosc dolnej krawedzi przegrody (e) od dna kapieli jest wiecej niz dwa razy wieksza od odleglosci elektrod od tego dna. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, zna¬ mienne tern, ze odleglosc przegrody (e) od anody (g) wynosi mniej niz polowe glebo¬ kosci zanurzenia elektrod. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2—3, znamienne tern, ze dolna krawedz przegro¬ dy (e) jest ukosna, a katoda (f) jiest umie¬ szczona ponizej tej ukosnejl krawedzi prze¬ grody. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 — 4, znamienne tern, ze sklada sie z zestawio¬ nych w szereg wiekszej liczby prostokat¬ nych ogniW elektrolitycznych, przyczem liczba tych ogniw odpowiada pozadanemu obciazeniu pradem kapieli. I. G. Farbenindustrie A k t i e n g e s e 11 s c h a f t. Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 16923. Izy./. J^y.
2. 2. JFtOr. 3, }^a(\K\\\\\\\\\\\\\\^Y^\A £ESESSSSSSSSSSS/| ¦/ M VJI ^MESm ^s^<^\\<^^^mjr\ ¦-U. / ¦'M 'iiiilU Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL