RU2090660C1 - Электролизер для рафинирования легкоплавких металлов - Google Patents

Электролизер для рафинирования легкоплавких металлов Download PDF

Info

Publication number
RU2090660C1
RU2090660C1 RU94013574A RU94013574A RU2090660C1 RU 2090660 C1 RU2090660 C1 RU 2090660C1 RU 94013574 A RU94013574 A RU 94013574A RU 94013574 A RU94013574 A RU 94013574A RU 2090660 C1 RU2090660 C1 RU 2090660C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anode
metal
cathode
bipolar electrode
refining
Prior art date
Application number
RU94013574A
Other languages
English (en)
Other versions
RU94013574A (ru
Inventor
Олег Григорьевич Зарубицкий
Леонид Александрович Казанбаев
Владимир Тимофеевич Мелехин
Александр Константинович Марченко
Анатолий Афанасьевич Омельчук
Сергей Александрович Лазарев
Виталий Николаевич Горбач
Марк Николаевич Козлов
Валерий Григорьевич Будник
Вадим Мартенович Рубинчик
Андрей Анатольевич Петров
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод"
Институт общей и неорганической химии АН Украины им.В.И.Вернадского
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 Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод", Институт общей и неорганической химии АН Украины им.В.И.Вернадского filed Critical Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод"
Priority to RU94013574A priority Critical patent/RU2090660C1/ru
Publication of RU94013574A publication Critical patent/RU94013574A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2090660C1 publication Critical patent/RU2090660C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к металлургии, а именно к электролизеру для рафинирования легкоплавких металлов в расплавленном электролите, включающему расположенные параллельно по вертикали жидкие катод, анод и биполярный электрод. Сущность: катод, биполярный электрод и анод расположены последовательно сверху вниз, катод размещен на пористом диэлектрике, находящемся в контакте с поверхностью металла биполярного электрода, а пористый диэлектрик биполярного электрода в контакте с поверхностью анода. 1 табл., 1 ил.

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к конструкциям электролизных установок для получения и рафинирования легкоплавких цветных металлов и может быть использовано на промышленных предприятиях, производящих индий, олово, свинец.
Известна электролизная ванна [1] с биполярными амальгамными электродами, главным недостатком которой является использование больших количеств токсичной ртути.
Известен электролизер [2] включающий жидкие, расположенные параллельно по вертикали жидкие катод, анод и биполярный электрод, размещенный на пористом диэлектрике.
Недостатком известной конструкции является наличие в процессе эксплуатации значительных объемов электролита, его потери при операциях выгрузки очищенного и загрузки чернового металла, попадание в анодную емкость на поверхность металла и ошлаковывание. Кроме того при механическом повреждении днища анодной емкости (например, при операции дозагрузки чернового металла) происходит загрязнение биполярного электрода неочищенным металлом, что в свою очередь ухудшает качество целевого очищенного продукта, вследствие чего возникает необходимость прекращения процесса электролиза, замены биполярного электрода и полного удаления с катодной емкости загрязненного катодного металла.
В основу изобретения положена задача создать конструкцию электролизера, которая за счет исключения вышеотмеченных недостатков позволила бы повысить чистоту получаемых продуктов, обеспечить эксплуатационную надежность и сэкономить материалы.
Сущность изобретения состоит в том, что электролизер содержит биполярный электрод, расположенный между катодным и анодным металлами с обеспечением контакта через пористые диэлектрики, пропитанные расплавом-электролитом. При этом днище катодной камеры находится в контакте с поверхностью металла биполярного электрода, а днище биполярного электрода в контакте с поверхностью металла анода. Жидкие металлические электроды расположены по вертикали сверху вниз в последовательности: катод, биполяр, анод.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения являются:
последовательность расположения жидкометаллических электродов;
осуществление контакта между электродами посредством пористого диэлектрика, пропитанного электролитом.
Использование предлагаемой конструкции электролизера в практике рафинирования легкоплавких металлов обеспечивает стабильность процесса электролиза, более высокое качество очистки за одну операцию, сокращает расход реагентов (количество электролита, необходимое для эксплуатации предлагаемой конструкции более чем в 100 раз меньше по сравнению с известной); упрощение обслуживания (нет необходимости проводить полную разгрузку электролизера в случае механического загрязнения катодного металла и постоянно контролировать уровень электролита).
На чертеже изображен электролизер в разрезе.
В электролизной ванне последовательно сверху вниз расположены емкость 1 из диэлектрика для катодного металла К, емкость 2 из диэлектрика для биполярного металла Б, емкость 3 из токопроводного материала для анодного металла А. Емкости 1 и 2 имеют днища 4 из пористого диэлектрика. Температурный режим обеспечивается при помощи нагревателей 5 и теплоизоляции 6, помещенной в обечайку 7. Подвод тока к аноду обеспечивается токоподводом 8, к катоду - токоподводом 9, который крепится на кронштейне 10.
Подготовка электролизера к работе и его эксплуатация осуществляются следующим образом.
В анодную емкость 3 загружают черновой металл и направляют при помощи нагревателей 5. Устанавливают на поверхность анодного металла А емкость 2 с биполярным металлическим электродом Б и днищем 4, пропитанным расплавом-электролитом. На поверхность жидкого биполярного электрода Б устанавливают катодную камеру 1 с затравкой катодного металла К и днищем 4, пропитанным расплавом-электролитом. После этого устанавливают токоподвод 9, электролизер готов к работе. В качестве металла биполярного электрода используют металл, прошедший стадию очистки (при рафинировании индия чистый индий, при рафинировании свинца чистый свинец и т.д.).
При включении тока поверхность металла биполярного электрода, обращенная а аноду, приобретает отрицательный заряд, а поверхность металла, обращенная к катоду положительный заряд. Под действием тока на аноде происходит растворение металла. Образующиеся ионы диффундируют через поры днища емкости биполярного электрода, смоченные электролитом, переосаждаются на биполяре и разряжаются на катоде до металла. Более электроположительные примеси концентрируются в анодном металле и на биполярном электроде. По достижении необходимого количества очищенного металла на катоде производят его выгрузку, дозагружают черновой металл на анод и периодически, при достаточном накоплении примесей на биполяре, производят его замену.
Конструкция электролизера была испытана при рафинировании индия. Рафинированию был подвергнут металл, содержащий, мас. свинца 0,1, олова - 0,04, меди 0,002. Условия и показатели рафинирования приведены в таблице. Для сравнения приведены данные, полученные при использовании известной конструкции при тех же условиях. При этом масса электролита при эксплуатации заявляемой конструкции составила 0,3 кг, известной 40,0 кг.
Как следует из полученных данных, использование заявляемой конструкции в процессе рафинирования индия позволяет за одну операцию стабильно (все пробы соответствовали приведенным данным) получать металл, соответствующий согласно ГОСТ марке Ин000, чего нельзя добиться в известной конструкции, с более высоким выходом по току. При этом концентрация примесей в биполярном металле за 10 суток возрастает: для свинца в 50 раз, для меди в 30 раз, для олова в 10 раз, что свидетельствует об эффективности работы конструкции.
Таким образом, заявляемая конструкция обеспечивает эксплуатационную стабильность процесса рафинирования; позволяет сократить более чем в 100 раз расход электролита на процесс рафинирования; дает возможность повысить качество очистки с получением высокосортного металла за одну стадию очистки при более высоком выходе по току.

Claims (1)

  1. Электролизер для рафинирования легкоплавких металлов в расплавленном электролите, включающий расположенные параллельно по вертикали жидкие катод, анод и биполярный электрод, размещенный на пористом диэлектрике, отличающийся тем, что катод, биполярный электрод и анод расположены последовательно сверху вниз, катод размещен на пористом диэлектрике, находящемся в контакте с поверхностью металла биполярного электрика, а пористый диэлектрик биполярного электрода в контакте с поверхностью металла анода.
RU94013574A 1994-04-18 1994-04-18 Электролизер для рафинирования легкоплавких металлов RU2090660C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94013574A RU2090660C1 (ru) 1994-04-18 1994-04-18 Электролизер для рафинирования легкоплавких металлов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94013574A RU2090660C1 (ru) 1994-04-18 1994-04-18 Электролизер для рафинирования легкоплавких металлов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94013574A RU94013574A (ru) 1996-04-10
RU2090660C1 true RU2090660C1 (ru) 1997-09-20

Family

ID=20154818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94013574A RU2090660C1 (ru) 1994-04-18 1994-04-18 Электролизер для рафинирования легкоплавких металлов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2090660C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463388C2 (ru) * 2011-08-01 2012-10-10 Виталий Евгеньевич Дьяков Электролизер для извлечения индия из расплава индийсодержащих сплавов
RU2471893C2 (ru) * 2011-10-07 2013-01-10 Виталий Евгеньевич Дьяков Способ электролитического получения висмута из сплава, содержащего свинец, олово и висмут, и электролизер для его осуществления
RU2487199C2 (ru) * 2011-11-24 2013-07-10 Учреждение Российской академии наук Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН Способ электролитического получения свинца
RU2522920C1 (ru) * 2013-04-04 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук Электролизер для тонкослойного электролитического рафинирования металлического свинца
WO2015123502A1 (en) * 2014-02-13 2015-08-20 Phinix, LLC Electrorefining of magnesium from scrap metal aluminum or magnesium alloys

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 136565, кл. C 25 C 1/04, 1955. 2. Украинский химический журнал. - 1989, N 5, т. 55, с.518 - 522. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463388C2 (ru) * 2011-08-01 2012-10-10 Виталий Евгеньевич Дьяков Электролизер для извлечения индия из расплава индийсодержащих сплавов
RU2471893C2 (ru) * 2011-10-07 2013-01-10 Виталий Евгеньевич Дьяков Способ электролитического получения висмута из сплава, содержащего свинец, олово и висмут, и электролизер для его осуществления
RU2487199C2 (ru) * 2011-11-24 2013-07-10 Учреждение Российской академии наук Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН Способ электролитического получения свинца
RU2522920C1 (ru) * 2013-04-04 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук Электролизер для тонкослойного электролитического рафинирования металлического свинца
WO2015123502A1 (en) * 2014-02-13 2015-08-20 Phinix, LLC Electrorefining of magnesium from scrap metal aluminum or magnesium alloys

Also Published As

Publication number Publication date
RU94013574A (ru) 1996-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Laitinen et al. Preparation of pure fused lithium chloride‐potassium chloride eutectic solvent
US2734856A (en) Electrolytic method for refining titanium metal
US3578580A (en) Electrolytic cell apparatus
RU2090660C1 (ru) Электролизер для рафинирования легкоплавких металлов
GB1155927A (en) Electrolytic manufacture of alkali metals.
US2655473A (en) Electrolytic detinning
US2905613A (en) Methods and apparatus for the electrolytic-refining of titanium metal or zirconium metal
JPH11512149A (ja) ナトリウムおよび塩化アルミニウムの電気化学的製造法
JPH06192876A (ja) ガリウムの電解方法
US1449462A (en) Method and apparatus for the electrolytic recovery of copper
Wallden et al. Electrolytic copper refining at high current densities
US4744875A (en) Steel refining with an electrochemical cell
EP1025285A1 (en) Separating member for separating the tank bottom part from the rest of the tank
US4597839A (en) Method and apparatus for production of a metal from metallic oxide ore
RU2415202C1 (ru) Биполярный электролизер для рафинирования чернового свинца
RU2522920C1 (ru) Электролизер для тонкослойного электролитического рафинирования металлического свинца
RU2748451C1 (ru) Способ электролитического получения висмута
US4547272A (en) Method and apparatus for production of a metal from metallic oxide ore using a composite anode
JP4209091B2 (ja) 金属ナトリウム中のセシウム除去方法及び同装置
Nakamura et al. A study of production process of uranium metal by molten salt electrolysis using zinc cathode
RU2727365C2 (ru) Электролизер для разделения легкоплавких сплавов электролизом в расплаве солей
RU2487199C2 (ru) Способ электролитического получения свинца
CA1167410A (en) Electrolyser for producing and refining non-ferrous metals and alloys thereof
RU92424U1 (ru) Электролизер непрерывного действия для расплавленных солей
RU2339710C2 (ru) Способ получения металла или кремния