RU2756775C2 - Method and electrochemical cell for synthesising an electrolyte for producing rhenium - Google Patents

Method and electrochemical cell for synthesising an electrolyte for producing rhenium Download PDF

Info

Publication number
RU2756775C2
RU2756775C2 RU2019144195A RU2019144195A RU2756775C2 RU 2756775 C2 RU2756775 C2 RU 2756775C2 RU 2019144195 A RU2019144195 A RU 2019144195A RU 2019144195 A RU2019144195 A RU 2019144195A RU 2756775 C2 RU2756775 C2 RU 2756775C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rhenium
diaphragm
cscl
kcl
nacl
Prior art date
Application number
RU2019144195A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019144195A3 (en
RU2756775C9 (en
RU2019144195A (en
Inventor
Александр Александрович Чернышев
Алексей Петрович Аписаров
Александр Сергеевич Шмыгалев
Юрий Павлович Зайков
Андрей Владимирович Исаков
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2019144195A priority Critical patent/RU2756775C9/en
Publication of RU2019144195A3 publication Critical patent/RU2019144195A3/ru
Publication of RU2019144195A publication Critical patent/RU2019144195A/en
Publication of RU2756775C2 publication Critical patent/RU2756775C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2756775C9 publication Critical patent/RU2756775C9/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/34—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of metals not provided for in groups C25C3/02 - C25C3/32
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/005—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells of cells for the electrolysis of melts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

FIELD: electrolytes.
SUBSTANCE: invention relates to synthesis of electrolytes for producing coatings and products from rhenium by the method for high-temperature electroforming in molten salts. The electrochemical cell for synthesising a CsCl-KCl-NaCl-Cs2ReCl6 melt consists of an anode and cathode units, divided by a non-conductive diaphragm and placed in a sealed quartz retort, wherein the electrochemical cell is made in form of a socket with a cover, wherein the first current lead is installed, and a second current lead is led through a hole in the centre of the cover, wherein a quartz tube is placed in the socket, the cavity wherein is divided by a diaphragm, a catholyte is placed under the diaphragm and placed above are an anolyte and metallic rhenium fixed on a conductive rod installed in the quartz tube placed in the hole of the socket cover and connected with the second current lead.
EFFECT: simplified instrumentation of the process.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электрометаллургии редких, цветных и рассеянных элементов, в частности к синтезу электролитов для получения покрытий и изделий из рения методом высокотемпературной гальванопластики в расплавах солей. Изделия из рения, полученные методом высокотемпературной гальванопластики, могут быть использованы в качестве заготовок сборочных единиц термокаталитических двигателей малой тяги.The invention relates to electrometallurgy of rare, non-ferrous and scattered elements, in particular to the synthesis of electrolytes for obtaining coatings and products from rhenium by the method of high-temperature electroplating in molten salts. Rhenium products obtained by high-temperature electroplating can be used as blanks for assembly units of low-thrust thermocatalytic engines.

Известен способ синтеза электролита для получения рения /1/ на основе расплавов галогенидов щелочных металлов (CsCl-KCl-NaCl), содержащего Cs2ReCl6 (5–11 мас. % Re в пересчете на металл). По способу /1/ синтез ренийсодержащего расплава производят хлорированием металлического рения в виде порошка в токе газообразного хлора. В результате полученные хлориды рения растворяются в расплаве CsCl-KCl-NaCl с образованием электролита заданной концентрации. Процесс протекает в установке хлорирования. Установка состоит из двух отсеков. В первом отсеке происходит выделение газообразного хлора, во втором – процесс хлорирования рения. Отсеки соединены между собой трубкой устойчивой к воздействию газообразного хлора. Температурный режим в обоих отсеках обеспечивается внешним подогревом. Температура в отсеке хлорирования составляет 700 oC. Температура в отсеке выделения хлора составляет 550 oC. Реакция выделения хлора инициируется и поддерживается при помощи постоянного электрического тока. Процесс состоит из электрохимической реакции и химической реакции, которые разнесены в пространстве.A known method of electrolyte synthesis for producing rhenium / 1 / based on melts of alkali metal halides (CsCl-KCl-NaCl) containing Cs 2 ReCl 6 (5-11 wt.% Re in terms of metal). According to the method / 1 / the synthesis of rhenium-containing melt is carried out by chlorination of metallic rhenium in the form of a powder in a stream of gaseous chlorine. As a result, the obtained rhenium chlorides dissolve in the CsCl-KCl-NaCl melt with the formation of an electrolyte of a given concentration. The process takes place in a chlorination unit. The installation consists of two compartments. In the first compartment, gaseous chlorine is evolved, in the second - the process of chlorination of rhenium. The compartments are interconnected by a chlorine gas resistant tube. Temperature conditions in both compartments are provided by external heating. The temperature in the chlorination compartment is 700 o C. The temperature in the chlorine recovery compartment is 550 o C. The chlorine evolution reaction is initiated and maintained by means of a direct electric current. The process consists of an electrochemical reaction and a chemical reaction, which are spaced apart.

Решение по способу /1/ является наиболее близким к заявляемому изобретению и обладает недостатками. Сложное аппаратурное оформление процесса, необходимость транспортировки и использование газообразного хлора повышают требования к финансовому и экологическому сопровождению процесса.The solution according to the method / 1 / is the closest to the claimed invention and has disadvantages. Complex hardware design of the process, the need for transportation and the use of gaseous chlorine increase the requirements for financial and environmental support of the process.

Технической задачей изобретения является снижение ресурсоемкости способа приготовления электролита и экологической нагрузки. Это приведёт к повышению технико-экономических показателей процесса.The technical problem of the invention is to reduce the resource intensity of the electrolyte preparation method and the environmental load. This will lead to an increase in the technical and economic indicators of the process.

Указанная задача решается за счет того, что формирование электролита проводится в единой электрохимической ячейке в рамках общей реакции, не допускающей выделения свободного газообразного хлора.This problem is solved due to the fact that the formation of the electrolyte is carried out in a single electrochemical cell in the framework of the general reaction, which does not allow the release of free gaseous chlorine.

Заявляемая электрохимическая ячейка для проведения синтеза расплава CsCl-KCl-NaCl-Cs2ReCl6 состоит из анодного и катодного узлов, которые разделены между собой неэлектропроводящей диафрагмой и помещены в герметизируемую кварцевую реторту. Ячейка выполнена в виде стакана с крышкой, в которую установлен первый токоподвод, а через отверстие в центре крышки подведен второй токоподвод. Причем в стакан помещена кварцевая труба, полость внутри которой разделена диафрагмой. Под диафрагмой размещается католит, а над ней - анолит и металлический рений, закрепляемый на токопроводящем стержне, который установлен в размещенной в отверстии крышки стакана кварцевой трубке и соединен со вторым токоподводом.The claimed electrochemical cell for the synthesis of the melt CsCl-KCl-NaCl-Cs 2 ReCl 6 consists of an anode and cathode units, which are separated from each other by a non-conductive diaphragm and placed in a sealed quartz retort. The cell is made in the form of a glass with a lid, into which the first current lead is installed, and through a hole in the center of the cover, the second current lead is connected. Moreover, a quartz tube is placed in the glass, the cavity inside which is divided by a diaphragm. A catholyte is placed under the diaphragm, and above it - anolyte and metallic rhenium, fixed on a conductive rod, which is installed in a quartz tube placed in the opening of the glass cover and is connected to the second current lead.

Заявляемый способ синтеза электролита состава CsCl-KCl-NaCl-Cs2ReCl6 (5–11 мас. % Cs2ReCl6 в пересчете на металл Re) характеризуется проведением процесса электрохимического растворения рения и катодного восстановления ионов свинца под действием постоянного тока величиной 1,5–5 А при температуре процесса 600 или 700℃. Способ отличается тем, что для его реализации используется заявляемая электрохимическая ячейка, что позволяет упростить аппаратурное оформление и обеспечивает отсутствие в процессе газообразного хлора.The inventive method for the synthesis of an electrolyte of the composition CsCl-KCl-NaCl-Cs 2 ReCl 6 (5-11 wt.% Cs 2 ReCl 6 in terms of metal Re) is characterized by the process of electrochemical dissolution of rhenium and cathodic reduction of lead ions under the action of a direct current of 1, 5-5 A at a process temperature of 600 or 700 ℃. The method differs in that the claimed electrochemical cell is used for its implementation, which simplifies the hardware design and ensures the absence of chlorine gas in the process.

Таким образом, использование заявляемой ячейки позволяет производить электролит идентичного химического состава, что и по способу /1/, однако без использования газообразного хлора. В отличие от /1/ процесс может протекать в рамках единой электрохимической системы, в которой отсутствует необходимость транспортировки газообразного хлора, и, соответственно, не требуется отдельного отсека хлорирования, что упрощает аппаратурное оформление процесса. Thus, the use of the inventive cell allows you to produce an electrolyte of identical chemical composition as in the method / 1 /, but without the use of gaseous chlorine. Unlike / 1 /, the process can take place within a single electrochemical system, in which there is no need to transport gaseous chlorine, and, accordingly, no separate chlorination section is required, which simplifies the instrumentation of the process.

Сущность группы изобретений поясняется фигурами, на которых изображено:The essence of the group of inventions is illustrated by the figures, which depict:

Фиг.1 - схематическое изображение ячейки,Fig. 1 is a schematic representation of a cell,

Фиг.2 - таблица режимов синтеза электролита.Fig. 2 is a table of electrolyte synthesis modes.

Заявляемая единая электрохимическая ячейка для проведения процесса синтеза расплава CsCl-KCl-NaCl-Cs2ReCl6 (5–11 мас. % Re в пересчете на металл) представляет собой контейнер, в котором анодное и катодное пространство разделено асбестовой диафрагмой 12. Под действием электрического тока протекает образование ионов рения в анодном пространстве и выделение металлического свинца в катодном. При этом диафрагма 12 может быть выполнена также из других материалов, которые устойчивы к температурам процесса и инертны по отношению к среде электролита.The claimed single electrochemical cell for carrying out the process of synthesis of the melt CsCl-KCl-NaCl-Cs 2 ReCl 6 (5-11 wt.% Re in terms of metal) is a container in which the anode and cathode spaces are separated by an asbestos diaphragm 12. Under the action of an electric current, the formation of rhenium ions in the anode space and the release of metallic lead in the cathode space takes place. In this case, the diaphragm 12 can also be made of other materials that are resistant to process temperatures and are inert with respect to the electrolyte environment.

Катодный узел представляет собой стакан 8 с плоской крышкой 7 с отверстием в центре с помещенной в стакан 8 кварцевой трубой 11, на дне которого размещается католит 13. Стакан 8 должен быть выполнен из материалов, устойчивых к температуре и среде процесса, например, молибден, никель, графит, углекон. Кварцевая труба 11 служит изолятором, который исключает подведение электрического тока через стенки стакана 8, а также отделяет анодный и катодный узлы. В крышку 7 стакана 8 монтируется первый токоподвод 2, отверстие в центре служит для подведения второго токоподвода 1. The cathode assembly is a glass 8 with a flat lid 7 with a hole in the center with a quartz tube 11 placed in a glass 8, at the bottom of which a catholyte 13 is placed. , graphite, coal. The quartz tube 11 serves as an insulator, which excludes the supply of electric current through the walls of the glass 8, and also separates the anode and cathode assemblies. The first current lead 2 is mounted in the cover 7 of the glass 8, the hole in the center is used to supply the second current lead 1.

Анодный узел представляет собой расплавленный анолит 10 с погруженным в него металлическим рением 9, закрепленном на токопроводящем стержне 5, помещенным в кварцевую трубку 4, которая размещается в отверстии в крышке 7 стакана 8 и исключает электрический контакт с крышкой 7. Вся ячейка помещается в кварцевую реторту 6, которая герметизируется крышкой 3, которую изготавливают, например, из фторопласта.The anode assembly is a molten anolyte 10 with metal rhenium 9 immersed in it, fixed on a conductive rod 5, placed in a quartz tube 4, which is placed in a hole in the lid 7 of the glass 8 and excludes electrical contact with the lid 7. The entire cell is placed in a quartz retort 6, which is sealed with a cover 3, which is made, for example, of fluoroplastic.

Схему процесса получения электролита в единой электрохимической ячейке можно описать следующим образом:The scheme of the electrolyte production process in a single electrochemical cell can be described as follows:

Re|CsCl-KCl-NaCl||PbCl2|C (1)Re | CsCl-KCl-NaCl || PbCl 2 | C (1)

В основе процесса лежит электрохимическое растворение рения (анодный процесс) и катодное выделение свинца (катодный процесс), протекающие под действием постоянного тока. При этом пространство в ячейке разделено диафрагмой 12. Диафрагма 12 является неэлектропроводящей, однако, обеспечивает перенос по ионам и исключает конвекцию. Диафрагма 12 не взаимодействует с расплавом солей химически. Таким образом, в прианодной области происходит наработка расплава CsCl-KCl-NaCl, содержащего Cs2ReCl6 (5–11 мас. % Re в пересчете на металл). В прикатодной области происходит выделение жидкого свинца, а не выделение хлора.The process is based on the electrochemical dissolution of rhenium (anodic process) and cathodic lead release (cathodic process), proceeding under the influence of direct current. In this case, the space in the cell is divided by a diaphragm 12. The diaphragm 12 is non-electrically conductive, however, it provides ionic transfer and excludes convection. Diaphragm 12 does not chemically interact with molten salts. Thus, in the anode region, the production of a CsCl-KCl-NaCl melt containing Cs 2 ReCl 6 (5–11 wt% Re in terms of metal) occurs. In the near-cathode area, liquid lead is released, and not chlorine.

Синтез электролита состава CsCl-KCl-NaCl-Cs2ReCl6 (5–11 мас. % Cs2ReCl6 в пересчете на металл Re) проводят под действием постоянного тока величиной 1,5–5 А (при других величинах тока процесс не идет) и при температуре процесса 600 или 700℃. При температуре менее 600 анолит не плавится (процесс идет в расплаве), а при температуре свыше 700 анолит «улетает» из зоны реакции в виде солевых возгонов, что негативно влияет на процесс.The synthesis of an electrolyte of the composition CsCl-KCl-NaCl-Cs 2 ReCl 6 (5–11 wt.% Cs 2 ReCl 6 in terms of metal Re) is carried out under the action of a direct current of 1.5–5 A (at other current values, the process does not proceed ) and at a process temperature of 600 or 700 ℃. At temperatures below 600, the anolyte does not melt (the process is in the melt), and at temperatures above 700, the anolyte "flies" from the reaction zone in the form of salt fumes, which negatively affects the process.

Заявляемая группа изобретений осуществляется следующим образом.The claimed group of inventions is carried out as follows.

В стакан 8 помещают кварцевую трубу 11, внешний диаметр которой равен или несколько меньше внутреннего диаметра стакана 8. На дно стакана 8 помещают необходимое количество католита 13 – хлорида свинца, поверх которого размещают диафрагму 12. Для исключения электрического контакта диафрагма 12 должна плотно прилегать ко внутренним стенкам кварцевой трубы 11. Над диафрагмой 12 размещают необходимое количество анолита 10 – смесь солей CsCl, KCl, NaCl эвтектического состава, после чего устанавливают крышку 7 стакана 8. Собранную конструкцию помещают в кварцевую реторту 6.A quartz tube 11 is placed in glass 8, the outer diameter of which is equal to or slightly less than the inner diameter of the glass 8. At the bottom of the glass 8 is placed the required amount of catholyte 13 - lead chloride, on top of which the diaphragm 12 is placed. the walls of the quartz tube 11. Above the diaphragm 12, place the required amount of anolyte 10 - a mixture of CsCl, KCl, NaCl salts of the eutectic composition, after which the cover 7 of the glass 8 is installed. The assembled structure is placed in a quartz retort 6.

Через герметичные отверстия крышки 3 устанавливают токоподводы 1 и 2. На первый токоподвод 1 накручивают токопроводящий стержень 5, на котором закрепляют кварцевую трубку 4 и металлический рений 9. После этого крышку 3 устанавливают на реторту 6 и герметизируют. Токоподвод 2 вкручивают в крышку 7 стакана 8, а токоподвод 1 опускают через отверстие в крышке 7 таким образом, чтобы металлический рений 9 находился над поверхностью анолита 10, а кварцевая трубка 4 касалась внутренних стенок отверстия крышки 7.Current leads 1 and 2 are installed through the sealed openings of the cover 3. A conductive rod 5 is screwed onto the first current lead 1, on which a quartz tube 4 and metal rhenium 9 are fixed. After that, the cover 3 is installed on the retort 6 and sealed. The current lead 2 is screwed into the cover 7 of the glass 8, and the current lead 1 is lowered through the hole in the cover 7 so that the metallic rhenium 9 is above the surface of the anolyte 10, and the quartz tube 4 touches the inner walls of the opening of the cover 7.

Собранную единую ячейку помещают в печь таким образом, чтобы в зоне нагрева оказался стакан 8 с крышкой 7, и нагревают. После нагрева до заданной температуры ячейку выдерживают в течение часа для полного расплавления анолита и погружают в него металлический рений. Ячейку подключают к источнику постоянного тока и подают электрический ток заданной величины. При этом в прикатодном пространстве происходит разложение католита 13 на положительно заряженные ионы свинца и отрицательно заряженные ионы хлора, а в прианодном пространстве металлический рений 9 переходит в анолит 10 в виде положительно заряженных ионов рения. Ионы хлора проходят через диафрагму 12 и взаимодействуют с ионами рения, образуя переходное соединение ReCl6 2-. Переходное соединение взаимодействует с хлоридом цезия, образуя соединение Cs2ReCl6. The assembled single cell is placed in an oven in such a way that a glass 8 with a lid 7 is in the heating zone, and heated. After heating to a predetermined temperature, the cell is kept for an hour to completely melt the anolyte, and metallic rhenium is immersed in it. The cell is connected to a direct current source and an electric current of a predetermined magnitude is supplied. In this case, in the cathode space, the catholyte 13 decomposes into positively charged lead ions and negatively charged chlorine ions, and in the anode space, metallic rhenium 9 passes into anolyte 10 in the form of positively charged rhenium ions. Chlorine ions pass through diaphragm 12 and interact with rhenium ions to form the transition compound ReCl 6 2- . The transition compound reacts with cesium chloride to form the compound Cs 2 ReCl 6 .

Для подтверждения возможности реализации изобретения выполнены эксперименты по синтезу расплавов.To confirm the possibility of implementing the invention, experiments on the synthesis of melts were performed.

Пример 1. Синтез расплава проводили в электрохимической ячейке. В качестве электролитов использовали: анолит – CsCl-KCl-NaCl; католит – PbCl2. Процесс проводили при температуре 600℃, в течение 25 часов. Под действием электрического тока величиной 3 А проходило растворение рения, в результате которого был получен электролит состава CsCl-KCl-NaCl, содержащий Cs2ReCl6 (11 мас. % Re в пересчете на металл).Example 1. The synthesis of the melt was carried out in an electrochemical cell. The following electrolytes were used: anolyte - CsCl-KCl-NaCl; catholyte - PbCl 2 . The process was carried out at a temperature of 600 ℃ for 25 hours. Under the action of an electric current of 3 A, rhenium was dissolved, as a result of which an electrolyte of the composition CsCl-KCl-NaCl containing Cs 2 ReCl 6 (11 wt.% Re in terms of metal) was obtained.

Пример 2. Синтез расплава проводили в электрохимической ячейке. В качестве электролитов использовали: анолит – CsCl-KCl-NaCl; католит – PbCl2. Процесс проводили при температуре 700℃, в течение 25 часов. Под действием электрического тока величиной 3 А проходило растворение рения, в результате, которого был получен электролит состава CsCl-KCl-NaCl, содержащий Cs2ReCl6 (11 мас. % Re в пересчете на металл).Example 2. The synthesis of the melt was carried out in an electrochemical cell. The following electrolytes were used: anolyte - CsCl-KCl-NaCl; catholyte - PbCl 2 . The process was carried out at a temperature of 700 ℃ for 25 hours. Under the action of an electric current of 3 A, the dissolution of rhenium took place, as a result of which an electrolyte of the composition CsCl-KCl-NaCl containing Cs 2 ReCl 6 (11 wt.% Re in terms of metal) was obtained.

Пример 3. Синтез расплава проводили в электрохимической ячейке. В качестве электролитов использовали: анолит – CsCl-KCl-NaCl; католит – PbCl2. Процесс проводили при температуре 600℃, в течение 25 часов. Под действием электрического тока величиной 1,5 А проходило растворение рения, в результате, которого был получен электролит состава CsCl-KCl-NaCl, содержащий Cs2ReCl6 (5 мас. % Re в пересчете на металл).Example 3. The synthesis of the melt was carried out in an electrochemical cell. The following electrolytes were used: anolyte - CsCl-KCl-NaCl; catholyte - PbCl 2 . The process was carried out at a temperature of 600 ℃ for 25 hours. Under the influence of an electric current of 1.5 A, the dissolution of rhenium took place, as a result of which an electrolyte of the composition CsCl-KCl-NaCl was obtained, containing Cs 2 ReCl 6 (5 wt.% Re in terms of metal).

Пример 4. Синтез расплава проводили в электрохимической ячейке. В качестве электролитов использовали: анолит – CsCl-KCl-NaCl; католит – PbCl2. Процесс проводили при температуре 700℃, в течение 25 часов. Под действием электрического тока величиной 1,5 А проходило растворение рения, в результате, которого был получен электролит состава CsCl-KCl-NaCl, содержащий Cs2ReCl6 (5 мас. % Re в пересчете на металл).Example 4. The synthesis of the melt was carried out in an electrochemical cell. The following electrolytes were used: anolyte - CsCl-KCl-NaCl; catholyte - PbCl 2 . The process was carried out at a temperature of 700 ℃ for 25 hours. Under the influence of an electric current of 1.5 A, the dissolution of rhenium took place, as a result of which an electrolyte of the composition CsCl-KCl-NaCl was obtained, containing Cs 2 ReCl 6 (5 wt.% Re in terms of metal).

Пример 5. Синтез расплава проводили в электрохимической ячейке. В качестве электролитов использовали: анолит – CsCl-KCl-NaCl; католит – PbCl2. Процесс проводили при температуре 700℃, в течение 15 часов. Под действием электрического тока величиной 5 А проходило растворение рения, в результате, которого был получен электролит состава CsCl-KCl-NaCl, содержащий Cs2ReCl6 (11 мас. % Re в пересчете на металл).Example 5. The synthesis of the melt was carried out in an electrochemical cell. The following electrolytes were used: anolyte - CsCl-KCl-NaCl; catholyte - PbCl 2 . The process was carried out at a temperature of 700 ℃ for 15 hours. Under the influence of an electric current of 5 A, the dissolution of rhenium took place, as a result of which an electrolyte of the composition CsCl-KCl-NaCl containing Cs 2 ReCl 6 (11 wt.% Re in terms of metal) was obtained.

Пример 6. Синтез расплава проводили в электрохимической ячейке. В качестве электролитов использовали: анолит – CsCl-KCl-NaCl; католит – PbCl2. Процесс проводили при температуре 700℃, в течение 11 часов. Под действием электрического тока величиной 5 А проходило растворение рения, в результате, которого был получен электролит состава CsCl-KCl-NaCl, содержащий Cs2ReCl6 (8 мас. % Re в пересчете на металл).Example 6. The synthesis of the melt was carried out in an electrochemical cell. The following electrolytes were used: anolyte - CsCl-KCl-NaCl; catholyte - PbCl 2 . The process was carried out at a temperature of 700 ℃ for 11 hours. Under the influence of an electric current of 5 A, rhenium was dissolved, as a result of which an electrolyte of the composition CsCl-KCl-NaCl containing Cs 2 ReCl 6 (8 wt.% Re in terms of metal) was obtained.

Пример 7. Синтез расплава проводили в электрохимической ячейке. В качестве электролитов использовали: анолит – CsCl-KCl-NaCl; католит – PbCl2. Процесс проводили при температуре 700℃, в течение 9 часов. Под действием электрического тока величиной 5 А проходило растворение рения, в результате, которого был получен электролит состава CsCl-KCl-NaCl, содержащий Cs2ReCl6 (6,5 мас. % Re в пересчете на металл).Example 7. The synthesis of the melt was carried out in an electrochemical cell. The following electrolytes were used: anolyte - CsCl-KCl-NaCl; catholyte - PbCl 2 . The process was carried out at a temperature of 700 ℃ for 9 hours. Under the influence of an electric current of 5 A, the dissolution of rhenium took place, as a result of which an electrolyte of the composition CsCl-KCl-NaCl was obtained, containing Cs 2 ReCl 6 (6.5 wt.% Re in terms of metal).

Таким образом, полученные экспериментальные данные подтверждают возможность достижения технического результата совокупностью существенных признаков заявленной группы изобретений. Группа изобретений пригодна для синтеза электролитов для получения рения, при этом схема способа и использование единой ячейки позволяют избежать использования газообразного хлора. Для функционирования электрохимической системы необходимо и достаточно только одной печи против двух по способу /1/. Это существенно снижает экологическую и энергетическую нагрузку. Существенно упрощается аппаратурное оформление процесса, и появляется возможности улучшить экономические показатели процесса.Thus, the experimental data obtained confirm the possibility of achieving a technical result by a combination of essential features of the claimed group of inventions. The group of inventions is suitable for the synthesis of electrolytes for the production of rhenium, while the scheme of the method and the use of a single cell make it possible to avoid the use of gaseous chlorine. For the functioning of the electrochemical system, it is necessary and sufficient only one furnace versus two according to the method / 1 /. This significantly reduces the environmental and energy burden. The hardware design of the process is significantly simplified, and it becomes possible to improve the economic performance of the process.

Источники: 1. Температура ликвидуса и электропроводность расплавленной эвтектики CsCl-KCl-NaCl, содержащей ReCl4 (Liquidus temperature and electrical conductivity of molten eutectic CsCl-NaCl-KCl containing ReCl4) // J. Chem. Eng. Data. – 2019. – № 64. – P. 567–573. Sources: 1. Liquidus temperature and electrical conductivity of molten eutectic CsCl-KCl-NaCl containing ReCl 4 (Liquidus temperature and electrical conductivity of molten eutectic CsCl-NaCl-KCl containing ReCl 4 ) // J. Chem. Eng. Data. - 2019. - No. 64. - P. 567-573.

Claims (2)

1. Электрохимическая ячейка для проведения синтеза расплава CsCl-KCl-NaCl-Cs2ReCl6, состоящая из анодного и катодного узлов, которые разделены между собой неэлектропроводящей диафрагмой и помещены в герметизируемую кварцевую реторту, характеризующаяся тем, что выполнена в виде стакана с крышкой, в которой установлен первый токоподвод, а через отверстие в центре крышки подведен второй токоподвод, причем в стакан помещена кварцевая труба, полость внутри которой разделена диафрагмой, под диафрагмой размещается католит, а над ней - анолит и металлический рений, закрепляемый на токопроводящем стержне, который установлен в размещенной в отверстии крышки стакана кварцевой трубке и соединен со вторым токоподводом.1. An electrochemical cell for the synthesis of the melt CsCl-KCl-NaCl-Cs 2 ReCl 6 , consisting of an anode and cathode units, which are separated by a non-electrically conductive diaphragm and placed in a sealed quartz retort, characterized by the fact that it is made in the form of a glass with a lid, in which the first current lead is installed, and through the hole in the center of the lid, the second current lead is connected, and a quartz tube is placed in the glass, the cavity inside which is divided by a diaphragm, a catholyte is placed under the diaphragm, and above it - anolyte and metallic rhenium, fixed on a conductive rod, which is installed in a quartz tube placed in the opening of the glass cover and connected to the second current lead. 2. Способ синтеза электролита состава CsCl-KCl-NaCl-Cs2ReCl6, 5–11 мас. % Cs2ReCl6 в пересчете на металл Re, характеризующийся проведением процесса электрохимического растворения рения и катодного восстановления ионов свинца под действием постоянного тока величиной 1,5–5 А при температуре процесса 600 или 700°С.2. A method of synthesizing an electrolyte of the composition CsCl-KCl-NaCl-Cs 2 ReCl 6 , 5–11 wt. % Cs 2 ReCl 6 in terms of metal Re, characterized by the process of electrochemical dissolution of rhenium and cathodic reduction of lead ions under the action of a direct current of 1.5–5 A at a process temperature of 600 or 700 ° C.
RU2019144195A 2019-12-26 2019-12-26 Method and electrochemical cell for synthesising an electrolyte for producing rhenium RU2756775C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144195A RU2756775C9 (en) 2019-12-26 2019-12-26 Method and electrochemical cell for synthesising an electrolyte for producing rhenium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144195A RU2756775C9 (en) 2019-12-26 2019-12-26 Method and electrochemical cell for synthesising an electrolyte for producing rhenium

Publications (4)

Publication Number Publication Date
RU2019144195A3 RU2019144195A3 (en) 2021-06-28
RU2019144195A RU2019144195A (en) 2021-06-28
RU2756775C2 true RU2756775C2 (en) 2021-10-05
RU2756775C9 RU2756775C9 (en) 2021-12-13

Family

ID=76742278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019144195A RU2756775C9 (en) 2019-12-26 2019-12-26 Method and electrochemical cell for synthesising an electrolyte for producing rhenium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2756775C9 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2423557C2 (en) * 2009-03-18 2011-07-10 Учреждение Российской академии наук Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН Procedure for production of high and nano dispersed powder of metals or alloys
JP5719972B2 (en) * 2011-08-19 2015-05-20 イェルンコントレットＪｅｒｎｋｏｎｔｏｒｅｔ Metal recovery method and electrolysis apparatus for performing the method
WO2016018433A1 (en) * 2014-08-01 2016-02-04 Savannah River Nuclear Solutions, Llc Electrochemical cell for recovery of metals from solid metal oxides

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2423557C2 (en) * 2009-03-18 2011-07-10 Учреждение Российской академии наук Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН Procedure for production of high and nano dispersed powder of metals or alloys
JP5719972B2 (en) * 2011-08-19 2015-05-20 イェルンコントレットＪｅｒｎｋｏｎｔｏｒｅｔ Metal recovery method and electrolysis apparatus for performing the method
WO2016018433A1 (en) * 2014-08-01 2016-02-04 Savannah River Nuclear Solutions, Llc Electrochemical cell for recovery of metals from solid metal oxides

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALEXEY RUDENKO, ANDREY ISAKOV, ALEXEY APISAROV, ALEXANDER CHERNYSHEV, OLGA TKACHEVA, AND YURII ZAIKOV "LIQUIDUS TEMPERATURE AND ELECTRICAL CONDUCTIVITY OF MOLTEN EUTECTIC CSCL-NACL-KCL CONTAINING RECL4", J. CHEM. ENG. DATA, N 64, PP. 567-573, 2019. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019144195A3 (en) 2021-06-28
RU2756775C9 (en) 2021-12-13
RU2019144195A (en) 2021-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2861030A (en) Electrolytic production of multivalent metals from refractory oxides
EP2870277B1 (en) Apparatus and method of producing metal in a nasicon electrolytic cell
US2734856A (en) Electrolytic method for refining titanium metal
US9039885B1 (en) Electrolytic systems and methods for making metal halides and refining metals
US3114685A (en) Electrolytic production of titanium metal
US3607684A (en) Manufacture of alkali metals
US3632444A (en) Graphite anode treatment
Omel’chuk Electrorefining of heavy nonferrous metals in molten electrolytes
JP2016089230A (en) Method for manufacturing diamond from carbon dioxide
US2848397A (en) Electrolytic production of metallic titanium
RU2756775C2 (en) Method and electrochemical cell for synthesising an electrolyte for producing rhenium
US3725222A (en) Production of aluminum
US2781304A (en) Electrodeposition of uranium
TWI720556B (en) Anode for electrolytic synthesis, and manufacturing method of fluorine gas or fluorine-containing compound
US2936268A (en) Preparation of metal borides and silicides
US1854684A (en) Production of aluminum
US2892763A (en) Production of pure elemental silicon
JP2020033621A (en) Production method of titanium metal
US2892762A (en) Production of elemental boron electrolytically
JP5046096B2 (en) Sodium production method and sodium production apparatus
US2939823A (en) Electrorefining metallic titanium
US6117303A (en) Modified electrolyte for fused salt electrolysis
EP3033443B1 (en) Molten salt electrolysis apparatus and process
US2507096A (en) Process for the electrolytic refining or lead or lead alloys containing bismuth
US1116865A (en) Process of producing alkali and alkaline-earth metals.

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 28-2021 FOR INID CODE(S) (73)

TH4A Reissue of patent specification