RU2035528C1

RU2035528C1 - Electrolizer

Info

Publication number: RU2035528C1
Authority: RU
Inventors: О.Г. Молостов; В.В. Лобанов; И.Ф. Ничков; А.Е. Мордовин; О.И. Ребрин
Original assignee: Молостов Олег Германович; Лобанов Владимир Валентинович; Ничков Иван Федорович; Мордовин Анатолий Ефимович; Ребрин Олег Иринархович
Priority date: 1991-01-22
Filing date: 1991-01-22
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: electrolizer comprises casing with anodic container, cathode and discharge pipe. The latter is disposed in casing bottom, protrudes into cavity of casing and is separated therefrom by a hydraulic seal. The latter has the form of a hood slipped on discharge pipe in a spaced relation to said pipe and bottom. Electrolizer has a bowl for cathodic product, located above discharge pipe but below the electrolyte level. Ends of cathode and cathodic current terminal are immersed into bowl. EFFECT: improved design. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии и касается электролизера, предназначенного для получения металлов или их сплавов в расплавах солей. The invention relates to the field of metallurgy and relates to an electrolyzer intended for the production of metals or their alloys in molten salts.

Цель расширение технологических возможностей. The goal is the expansion of technological capabilities.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где изображен общий вид электролизера в разрезе. The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the electrolyzer in section.

Электролизер содержит корпус 1 со сливным патрубком 2, прикрепленным к днищу 3, и электроды. Катодом 4 являются прутки, пластины из металла, входящего в состав получаемого сплава. The cell contains a housing 1 with a drain pipe 2 attached to the bottom 3, and electrodes. The cathode 4 are rods, plates of metal, which is part of the resulting alloy.

Корпус 1 имеет кольцевую полость 5 для анодного материала, снабженную токоподводом 6, и промежуточную емкость 7. The housing 1 has an annular cavity 5 for the anode material, equipped with a current lead 6, and an intermediate tank 7.

Сливной патрубок 2 приварен к днищу так, что верхняя его часть 8 выступает в полость корпуса. На патрубок надет колпак 9. Между колпаком 9 и патрубком 2 имеется зазор 10. The drain pipe 2 is welded to the bottom so that its upper part 8 protrudes into the body cavity. A cap 9 is put on the nozzle. Between the cap 9 and the nozzle 2 there is a gap 10.

В корпусе 1 размещена чаша 11 со сплавом, в которую опущен конец катодного токоподвода 12, герметично пропущенного через крышку 13 электролизера. Верхний край чаши 11 находится между указателем 14 уровня электролита и верхней кромкой сливного патрубка 2. In the housing 1 there is placed a bowl 11 with an alloy, into which the end of the cathode current lead 12 is lowered, hermetically passed through the lid 13 of the cell. The upper edge of the bowl 11 is between the pointer 14 of the electrolyte level and the upper edge of the drain pipe 2.

Нижний конец сливного патрубка 2 размещен в герметичной камере 15, снабженной приемной емкостью 16. The lower end of the drain pipe 2 is placed in a sealed chamber 15, equipped with a receiving tank 16.

Снаружи корпуса 1 имеется теплоизолирующая футеровка 17. Outside the housing 1 there is a heat insulating lining 17.

Работает электролизер следующим образом. The cell operates as follows.

Сначала в чашу 11 и промежуточную емкость 7 помещают необходимое количество получаемого сплава, в электролизер загружают анодный материал и электролит. Затем после опускания в чашу 11 катодного металла температуру в аппарате доводят до рабочей. First, the necessary amount of the obtained alloy is placed in the bowl 11 and the intermediate container 7, the anode material and the electrolyte are loaded into the electrolyzer. Then, after lowering the cathode metal into the cup 11, the temperature in the apparatus is brought to the operating temperature.

При этом столб электролита, имеющего плотность d₁, и столб сплава с плотностью d₂ в зазоре 10 находятся в статическом равновесии, т.е. электролит, несмотря на его значительно больший уровень (столб), чем у сплава, не может вылиться из аппарата через сливной патрубок, поскольку d₁<d₂.The column of electrolyte having a density of d ₁ and the column of alloy with a density of d ₂ in the gap 10 are in static equilibrium, i.e. the electrolyte, despite its much higher level (column) than that of the alloy, cannot pour out of the apparatus through the drain pipe, since d ₁ <d ₂ .

После этого включают ток электролиза. Во время электролиза исходный металл, находящийся в кольцевой полости 5, анодно растворяется и выделяется в жидком виде на катодном металле. В результате этого образуется жидкий сплав (лигатура), состоящий из этих металлов, который после наполнения чаши 11 стекает в емкость 7. При этом такое же количество жидкого сплава выливается из зазора 10 в приемную емкость 16. After that, the electrolysis current is turned on. During electrolysis, the starting metal located in the annular cavity 5 dissolves anodically and is released in liquid form on the cathode metal. As a result of this, a liquid alloy (ligature) is formed, consisting of these metals, which, after filling the bowl 11, flows into the container 7. At the same time, the same amount of liquid alloy is poured from the gap 10 into the receiving container 16.

По мере выработки в электролизер загружают анодный и катодный материалы. После наполнения емкость 16 со сплавом извлекают из камеры 15 и вместо нее устанавливают пустую. As it develops, anode and cathode materials are loaded into the electrolyzer. After filling, the alloy container 16 is removed from the chamber 15 and an empty tank is installed instead.

Предложенный электролизер обладает следующими преимуществами. The proposed cell has the following advantages.

В нем практически исключены колебания как катодной плотности тока, так и межэлектродного расстояния, поскольку уровень жидкого металла, определяемый верхней кромкой чашки 11, постоянен, а следовательно, уровень электролита и глубина погружения катода также не изменяются. It practically eliminates fluctuations in both the cathode current density and the interelectrode distance, since the level of the molten metal, determined by the upper edge of the cup 11, is constant, and therefore, the electrolyte level and the immersion depth of the cathode also do not change.

Так как образуемая на поверхности катода лигатура непрерывно стекает в чашу 11, а из нее в промежуточную 7 и приемную 16 емкости, здесь исключены застойные явления и связанные с ними диффузионные ограничения процесса. Since the ligature formed on the surface of the cathode continuously flows into the cup 11, and from it into the intermediate 7 and the receiving tank 16, stagnation and the diffusion limitations of the process associated with them are excluded.

Все это увеличивает выход металла по току. All this increases the current output of the metal.

Находящийся в зазоре 10 столб сплава полностью исключает попадание электролита в приемную емкость 16, вследствие чего при прочих равных условиях обеспечивается высокое качество получаемого металла. The alloy column located in the gap 10 completely eliminates the ingress of electrolyte into the receiving tank 16, as a result of which, ceteris paribus, high quality of the obtained metal is ensured.

Испытания опытного электролизера предложенной конструкции показали принципиальную возможность его реализации с хорошими технологическими показателями. Tests of the experimental electrolyzer of the proposed design showed the fundamental possibility of its implementation with good technological performance.

Предложенный электролизер может быть использован для рафинирования металлов. The proposed electrolyzer can be used for refining metals.

Claims

1. ELECTROLYZER containing a housing with an anode capacity, a cathode, a drain pipe located in the bottom of the housing, protruding into the cavity of the housing and separated from it by a water seal, and current leads, characterized in that, in order to expand technological capabilities, it is equipped with a bowl for the cathode of the product placed above the drain pipe and below the electrolyte level, the ends of the cathode and cathode current supply are lowered into the bowl, the water seal is made in the form of a cap worn on the drain pipe with a gap to it and to the bottom.

2. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that it is equipped with an electrolyte level indicator.