SE438165B - BIPOLE Electrode for Electrolytic Processes - Google Patents

BIPOLE Electrode for Electrolytic Processes

Info

Publication number
SE438165B
SE438165B SE8005075A SE8005075A SE438165B SE 438165 B SE438165 B SE 438165B SE 8005075 A SE8005075 A SE 8005075A SE 8005075 A SE8005075 A SE 8005075A SE 438165 B SE438165 B SE 438165B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
electrode
sintered
metals
metal
electrodes
Prior art date
Application number
SE8005075A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8005075L (en
Inventor
Nora V De
P M Spaziante
A Nidola
Original Assignee
Diamond Shamrock Techn
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 Diamond Shamrock Techn filed Critical Diamond Shamrock Techn
Publication of SE8005075L publication Critical patent/SE8005075L/en
Publication of SE438165B publication Critical patent/SE438165B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02Electrodes; Connections thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/12Anodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C25B11/036Bipolar electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/052Electrodes comprising one or more electrocatalytic coatings on a substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/055Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the substrate or carrier material
    • C25B11/069Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the substrate or carrier material consisting of at least one single element and at least one compound; consisting of two or more compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C25B11/075Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of a single catalytic element or catalytic compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02Electrodes; Connections thereof
    • C25C7/025Electrodes; Connections thereof used in cells for the electrolysis of melts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

8ÛÜ5Û75-0 10 15 20 25 30 BJ därvas av den smälta elektrolyten med efterföljande upp- lösning av den anodiskt oxidfilmbildande metallbasen och förlust av det katalytiska ädelmetallbelägget. Vidare är vid flera vattenelektrolyter, t.ex. fluoridlösningar, el- ler i havsvatten genomslagsspänningen för skyddsoxidskik- tet på den utsatta anodiskt oxidfilmbildande metallbasen alltför liten och nämnda metallbas korroderar ofta under anodisk polarisation. 8ÛÜ5Û75-0 10 15 20 25 30 BJ is dehydrated by the molten electrolyte with subsequent dissolution of the anodic oxide film-forming metal base and loss of the catalytic noble metal coating. Furthermore, in the case of several water electrolytes, e.g. fluoride solutions, or in seawater the breakdown voltage of the protective oxide layer on the exposed anodic oxide film-forming metal base is too small and said metal base often corrodes during anodic polarization.

På senare tid har andra typer av elektroder föreslagits för att ersätta de snabbt förbrukade kolanoderna och kol- katoderna, som hittills använts vid kraftigt korrosiva tillämpningar, t.ex. elektrolys av smälta metallsalter, i typfallet för elektrolys av smälta fluoridbad, t.ex. sådana som användes för att tillverka aluminium från smält kryolit. Vid denna särskilda elektrolytiska pro- cess, som har stor ekonomisk betydelse, förbrukas kol- anoder med en hastighet av cirka 450-500 kg kol per ton producerat aluminium och dyrbar konstantjusteringsappara- tur erfordras för att bibehålla ett litet och likformigt gap mellan de korroderande anodytorna och den vätskefor- miga aluminiumkatoden. Det kan uppsakattas att över 6 mil- joner ton kolanoder konsumeras på ett år av aluminiumtill- verkare. Kolanoderna utbrännes på grund av reaktionen: Aho, + “/2c_9 zAl + a/zco, men den verkliga förbrukningshastigheten är mycket större på grund av skörhet och bortbrytning av kolpartiklar och intermittent gnistbildning, som äger rum genom anodgasfil- merna, som ofta bildas över anodytan, eftersom kol föga vätes av de smälta saltelektrolyterna, eller kortslutning orsakad genom "bryggor" av ledande partiklar, som kommer från de korroderande kolanodderna och från dispergerade "partiklar från avsättningsmetallen.Recently, other types of electrodes have been proposed to replace the rapidly consumed carbon anodes and carbon cathodes, which have hitherto been used in highly corrosive applications, e.g. electrolysis of molten metal salts, typically for electrolysis of molten fluoride baths, e.g. those used to make aluminum from molten cryolite. In this special electrolytic process, which is of great economic importance, carbon anodes are consumed at a rate of about 450-500 kg of carbon per tonne of aluminum produced and expensive constant adjustment equipment is required to maintain a small and uniform gap between the corrosive anode surfaces. and the liquid aluminum cathode. It can be estimated that over 6 million tonnes of coal anodes are consumed in one year by aluminum manufacturers. The carbon anodes burn out due to the reaction: Aho, + “/ 2c_9 zAl + a / zco, but the actual consumption rate is much higher due to the brittleness and breakdown of carbon particles and intermittent sparking, which takes place through the anode gas films, which are often formed the anode surface, because carbon is little wetted by the molten salt electrolytes, or short circuit caused by "bridges" of conductive particles coming from the corrosive carbon anodes and from dispersed "particles from the deposition metal.

Det engelska patentet 1.295.117 beskriver anoder för smäl- ta kryolitbad bestående av ett sintrat keramiskt oxidmate- 5-12; 10 15 20 25 30 35 80050754) rial väsentligen bestående av SnO2 med mindre mängder av andra metalloxider, nämligen oxider av Fe, Sb, Cr, Nb, Zn, W, Zr, Ta i koncentration upp till 20%. Fastän elektriskt ledande sintrad Sn02 med mindre tillsatser av andra me- talloxider, såsom oxider av Sb, Bi, Cu, U, Zn, Ta,As,etcH har använts under lång tid såsom varaktigt elektrodmateri- al vid växelströmsglassmältugnar (se de amerikanska paten- ten 2.490.825, 2.490.826, 3.287.284 och 3.502.597), visar de vanligen avsevärd slitning och korrosion, då de använ- des som anodmaterial vid elektrolys av smälta salter. Det har visat sig, att slit- eller avnötningshastigheter av upp till 0,5 g/h per cm: uppnås från prover av de i de nämnda patenten beskrivna kompositionerna, då de användes i smält kryolitelektrolyt vid 3000 A/m2. Den höga avnöt- ningshastigheten för sintrade elektroder av SnO2 synes bero på flera faktorer: a) ett kemiskt angrepp av halogener, och i själva verket ger Snïv komplexa föreningar av höga koordinations- nummer med halogenjoner, b) reduktion av SnO2 genom aluminium dispergerat i elektro- lyten och c) mekanisk erosion genom anodgasutveckling och saltav- sättning inom materialets porer.English Patent 1,295,117 discloses anodes for molten cryolite baths consisting of a sintered ceramic oxide material 5-12; 80050754) consisting essentially of SnO2 with minor amounts of other metal oxides, namely oxides of Fe, Sb, Cr, Nb, Zn, W, Zr, Ta in a concentration of up to 20%. Although electrically conductive sintered SnO 2 with minor additions of other metal oxides, such as oxides of Sb, Bi, Cu, U, Zn, Ta, As, etc., has been used for a long time as a durable electrode material in alternating glass melting furnaces (see U.S. Pat. 2,490,825, 2,490,826, 3,287,284 and 3,502,597), they usually show considerable wear and corrosion when used as anode materials in the electrolysis of molten salts. It has been found that wear or abrasion rates of up to 0.5 g / h per cm 2 are obtained from samples of the compositions described in the said patents when used in molten cryolite electrolyte at 3000 A / m 2. The high wear rate of sintered electrodes of SnO2 appears to be due to several factors: a) a chemical attack of halogens, and in fact Snïv produces complex compounds of high coordination numbers with halogen ions, b) reduction of SnO2 by aluminum dispersed in electrodes blemishes and c) mechanical erosion by anode gas evolution and salt deposition within the pores of the material.

I det japanska patentet 112.589 (utläggningsskriften 62114 av 1975) beskrives elektroder, som har ett ledande bärorgan av titan, nickel eller koppar eller en legering av dessa, kolgrafit eller annat ledande material belagt med ett skikt bestående väsentligen av spinell- och/eller perovskittypens metalloxider och alternativt elektroder erhållna genom sintring av blandningar av sagda oxider.Japanese Patent 112,589 (Laid-Open Publication No. 62114 of 1975) discloses electrodes having a conductive support member of titanium, nickel or copper or an alloy thereof, carbon graphite or other conductive material coated with a layer consisting essentially of metal oxides of the spinel and / or perovskite type. and alternatively electrodes obtained by sintering mixtures of said oxides.

Spinelloxider och perovskitoxider tillhör en grupp av me- talloxider, som i typfallet visar god elektrisk kondukti- vitet, och har tidigare föreslagits såsom lämpliga elektro- konduktiva och elektrokatalytiska anodbeläggningsmaterial för dimensionsstabila anodiskt oxidfilmbildande metallano- der (se de amerikanska patenten 3.711.382 och 3.711.297, ”FÄÚåo1r,r-sï_fsw 8005075-0 det belgiska patentet 780.303).Spinel oxides and perovskite oxides belong to a group of metal oxides, which typically exhibit good electrical conductivity, and have previously been proposed as suitable electro-conductive and electrocatalytic anode coating materials for dimensionally stable anodic oxide film-forming metal anodes (see U.S. Patents 3,711,382 and 3,711,381,382 .297, “FÄÚåo1r, r-sï_fsw 8005075-0 Belgian Patent 780,303).

Beläggningar av partikelartade spineller och/eller perov- skiter har emellertid visat sig vara mekaniskt svaga, ef- tersom bindningen mellan det partikelartade keramiska be- 5 lägget och metall- eller kolsubstratet är av naturen svag, på grund av kristallstrukturen hos spinellerna och perov- skiterna, eftersom kristallstrukturerna hos spinellerna och perovskiterna icke är isomorfa med oxiderna av metall- bärorganet, och olika bindningsmedel såsom oxider, karbi- 10 der, nitrider och borider har prövats med föga eller in- gen förbättring. Vid smälta saltelektrolyter attackeras substratmaterialet snabbt på grund av de oundvikliga po- rerna genom spinelloxidbelägget och belägget skalas kvickt av från det korrodernade substratet. Vidare är spineller 15 och perovskiter icke kemiskt eller elektrokemiskt stabila i smälta halogenidsaltelektrolyter och uppvisar en avse- värd slitningshastighet på grund av halogenidjonangrepp och den reducerande verkan av dispergerad metall.However, coatings of particulate spinels and / or perovskites have been found to be mechanically weak, since the bond between the particulate ceramic coating and the metal or carbon substrate is inherently weak, due to the crystal structure of the spinels and perovskites. , since the crystal structures of the spinels and perovskites are not isomorphic with the oxides of the metal carrier, and various binders such as oxides, carbides, nitrides and borides have been tested with little or no improvement. In molten salt electrolytes, the substrate material is rapidly attacked due to the unavoidable pores through the spinel oxide coating and the coating is quickly peeled off from the corroded substrate. Furthermore, spinels and perovskites are not chemically or electrochemically stable in molten halide salt electrolytes and exhibit considerable wear rates due to halide ion attack and the reducing action of dispersed metal.

Vid den elektrolytiska framställningen av metaller från 20 smälta halogenidsalter har nämnda anoder enligt den kända tekniken visat sig ha en annan olägenhet. Den avsevärda upplösningen av det keramiska oxidmaterialet bringar me- tallkatjoner i lösning, vilka avsätts på katoden till- sammans med den metall, som alstras och föroreningsinne- 25 hållet i den utvunna metallen är sp högt, att metallen icke längre kan användas för tillämpningar, som kräver elektrolytisk renhetsgrad. I sådana fall kommer man helt eller delvis att förlora de ekonomiska fördelarna med elektrolytprocesser, som i stor utsträckning beror pâ 30 den höga renhet, som uppnås jämfört med smältprocesser.In the electrolytic production of metals from molten halide salts, said anodes according to the prior art have been found to have another disadvantage. The considerable dissolution of the ceramic oxide material brings metal cations into solution which are deposited on the cathode together with the metal generated and the impurity content of the recovered metal is high enough that the metal can no longer be used for applications which requires electrolytic purity. In such cases, one will completely or partially lose the economic benefits of electrolyte processes, which are largely due to the high purity achieved compared to melting processes.

Ett elektrodmaterial, som med framgång skall användas vid olika korrosiva förhållanden, såsom vid elektrolys av smälta halogenidsalter och särskilt av smälta fluorid- _salter, skall primärt vara kemiskt och elektrokemiskt 10 15 20 25 30 35 soosovs-0 stabilt vid driftsförhållandena. Det skall även vara ka- talytiskt med avseende på anodutvecklingen av syre och/ /eller halogenider, så att anodöverpotentialen är lägst för hög totaleffektivitet vid elektrolysprocessen. Elek- troden skall även ha värmestabilitet vid driftstempera- turer av t.ex. cirka 200-1100°C, god elektrisk lednings- förmâga och vara tillräckligt resistent mot tillfällig kontakt med den smälta metallkatoden. Med uteslutande av belagda metallelektroder, eftersom knappast något me- tallsubstrat kan motstå de extremt korrosiva förhållande- na, som påträffas vid smältfluoritsaltelektrolys, har sö- kanden systematiskt undersökt egenskaperna hos ett mycket stort antal sintrade väsentligen keramiska elektroder av olika sammansättningar.An electrode material which is to be used successfully in various corrosive conditions, such as in the electrolysis of molten halide salts and in particular of molten fluoride salts, must be primarily chemically and electrochemically as well as stable under the operating conditions. It must also be catalytic with regard to the anode evolution of oxygen and / or halides, so that the anode overpotential is lowest for high overall efficiency in the electrolysis process. The electrode must also have thermal stability at operating temperatures of e.g. about 200-1100 ° C, good electrical conductivity and be sufficiently resistant to temporary contact with the molten metal cathode. With the exclusion of coated metal electrodes, since hardly any metal substrate can withstand the extremely corrosive conditions found in molten fluorite salt electrolysis, the applicant has systematically examined the properties of a very large number of sintered substantially ceramic electrodes of various compositions.

En mycket effektiv bipolär elektrod för elektrolytiska processer enligt uppfinningen kännetecknas väsentligen av att den självbärande kroppen innefattar sintrade pul- ver av yttriumoxid och ett elektrokonduktivt material, varvid en huvuddel av pulvret är yttriumoxid och en mind- re del är det elektrokonduktiva materialet, varvid den självbärande kroppen över åtminstone en del av sin katod- yta har ett skikt av katodiskt elektrokatalytiskt mate- rial utvalt från den grupp som består av metallkarbider, -borider, -nitrider, -sulfider och karbonitrider och blandningar därav.A very efficient bipolar electrode for electrolytic processes according to the invention is essentially characterized in that the self-supporting body comprises sintered powders of yttrium oxide and an electroconductive material, a major part of the powder being yttrium oxide and a smaller part being the electroconductive material, the self-supporting the body over at least a portion of its cathode surface has a layer of cathodic electrocatalytic material selected from the group consisting of metal carbides, borides, nitrides, sulfides and carbonitrides and mixtures thereof.

De sintrade yttriumoxidelektroderna är särskilt använd- bara vid elektroutvinningsförfaranden, som användes vid framställning av olika metaller, såsom aluminium, magne- sium, natrium, kalcium, kalium, litium och andra metaller, från smälta salter. Yttriumoxid och åtminstone ett elek- trokonduktivt material har, då den användes som anod vid likströmselektrolys av smälta metallelektrolyter, visar sig vara ovanligt stabil såsom en inert, dimensionsstabil anod av tillräcklig elektrisk konduktivitet och, då den förses på en yta med en oxidelektrokatalysator, såsom pp-w-rs 'POOR QUEÄLET* 10 15 20 25 30 8Û05075~G CO3Oq, Niaür, MnO2, Rh2Oa, IrQ2, Ru02,Ag¿Q etc. har den en hög elektrokatalytisk aktivitet särskilt för klorut- veckling.The sintered yttrium oxide electrodes are particularly useful in electrowinning processes used in the production of various metals, such as aluminum, magnesium, sodium, calcium, potassium, lithium and other metals, from molten salts. Yttrium oxide and at least one electroconductive material, when used as an anode in DC electrolysis of molten metal electrolytes, have been found to be unusually stable as an inert, dimensionally stable anode of sufficient electrical conductivity and, when provided on a surface with an oxide electrocatalyst, such as pp -w-rs' POOR QUEÄLET * 10 15 20 25 30 8Û05075 ~ G CO3Oq, Niaür, MnO2, Rh2Oa, IrQ2, Ru02, Ag¿Q etc. it has a high electrocatalytic activity especially for chlorine development.

Uttrycket "sintrad yttriumoxid" är avsett att innebära en självuppbärande, väsentligen stel kropp bestående i huvudsak av yttriumoxid och framställd genom något av de kända förfaranden som användes inom den keramiska indust- rin, t.ex. genom påföring av temperatur och tryck på en pulverblandning av yttriumoxid och andra material för att forma blandningen till den önskade storleken och for- men eller genom gjutning av materialet i formar, genom strängsprutning eller genom användning av bindemedel osv. och sedan sintring av den formade kroppen vid hög tempera- tur till en självuppbärande elektrod._ Den elektriska konduktiviteten hos de sintrade keramiska elektroderna förbättras genom tillsats till kompositionen av 0,1-20 viktsprocent av åtminstone ett elektrokonduk- tivt material utvalt från den grupp, som består av (A) do- pingoxider, i typfallet metaller med en valens, som är lägre än eller högre än valensen för metallerna i oxider- na, som utgör matrisen, t.ex. de alkaliska jordartsmetal- lerna Ca, Mg, Sr och Ba, och sådana metaller som Zn, Cd, Ing, Tlz, Asz, Sbz, Bi; och Sn, (B) oxider visande elekt- rokonduktivitet på grund av inre redoxsystem, t.ex. spi- nelloxider, perovskitoxider etc., (C) oxider uppvisande elektrokonduktivitet på grund av metall-till-metall-bind- ningar såsom CrO2, MnO2, TiO, Ti2O3 etc., borider, silici- der, karbider och sulfider av anodiskt oxidfilmbildande metaller, såsom Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo och W eller metallerna Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W,Pd och Agl _ eller legeringar.därav eller blandningar av (A) och/eller (B) och/eller (C).The term "sintered yttrium oxide" is intended to mean a self-supporting, substantially rigid body consisting essentially of yttrium oxide and produced by any of the known methods used in the ceramic industry, e.g. by applying temperature and pressure to a powder mixture of yttrium oxide and other materials to shape the mixture to the desired size and shape or by casting the material into molds, by extrusion or by using adhesives, etc. and then sintering the shaped body at high temperature to a self-supporting electrode. The electrical conductivity of the sintered ceramic electrodes is improved by adding to the composition 0.1-20% by weight of at least one electroconductive material selected from that group. consisting of (A) doping oxides, typically metals with a valence lower than or higher than the valence of the metals in the oxides constituting the matrix, e.g. the alkaline earth metals Ca, Mg, Sr and Ba, and such metals as Zn, Cd, Ing, Tlz, Asz, Sbz, Bi; and Sn, (B) oxides showing electroconductivity due to internal redox systems, e.g. spinel oxides, perovskite oxides, etc., (C) oxides having electroconductivity due to metal-to-metal bonds such as CrO2, MnO2, TiO, Ti2O3, etc., borides, silicides, carbides and sulfides of anodic oxide film-forming metals , such as Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo and W or the metals Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Pd and Agl - or alloys thereof. mixtures of (A) and / or (B) and / or (C).

Genom tillsats till pulvret i matrismaterialet av en mind- re mängd, i typfallet 0,5-cirka 30%, av pulver av ett lämp- 10 15 20 25 30 eoosovs-o ligt elektrokatalytiskt material och genom insintring av blandningen i den självbärande kroppen visade det sig, att vid användning som elektrod denna har tillfredsstäl- lande elektrokonduktiva och elektrokatalytiska egenskaper, som bibehåller dess kemiska stabilitet, även fastän den tillsatta katalysatorn icke skulle vara resistent i sig själv mot elektrolysförhållandena.By adding to the powder in the matrix material a minor amount, typically 0.5-about 30%, of powder of a suitable soluble electrocatalytic material and by sintering the mixture into the self-supporting body shown when used as an electrode, it has satisfactory electroconductive and electrocatalytic properties which maintain its chemical stability, even though the added catalyst would not be resistant in itself to the electrolysis conditions.

Elektrokatalysatorn kan vara en metall eller en oorganisk oxiförening. De föredragna tillsatta katalysatorpulvren är pulver av metallerna Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Fe, Co, Ni, Cu och Ag, speciellt platinagruppens metaller, pulverfor- miga oxiföreningar av Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Ag, As, Sb och Bi samt speciellt oxiföreningar av platina- gruppens metaller.The electrocatalyst may be a metal or an inorganic oxy compound. The preferred added catalyst powders are powders of the metals Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Fe, Co, Ni, Cu and Ag, especially platinum group metals, powdered oxy compounds of Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd , Ir, Pt, Ag, As, Sb and Bi and especially oxy compounds of the platinum group metals.

Speciellt föredragna är MnO2, Co3Oq, Rh2O3, IrO2,RhO2, AqgÛ, Agzog, Åggøg, ÅS2Û3, 813203, 231203, C0MI12Û|H CORhgOi, och blandningar av nämnda pulvermetaller och -oxiförenin- gar.Particularly preferred are MnO2, Co3Oq, Rh2O3, IrO2, RhO2, AqgÛ, Agzog, Åggøg, ÅS2Û3, 813203, 231203, C0MI12Û | H CORhgOi, and mixtures of said powder metals and oxy compounds.

Det har visat sig speciellt fördelaktigt att till yttrium- oxiden tillsätta ett andra material, t.ex. stannooxid, zir- koniumoxid eller liknande och att även tillsätta en liten mängd av åtminstone en metall tillhörande den grupp, som innefattar yttrium, krom, molybden, zirkonium, tantal, volfram, kobolt, nickel, palladium och silver, varvid bå- de de mekaniska egenskaperna och den elektriska konduktivi- teten för de sintrade yttriumoxidelektroderna förbättras utan nämndvärd minskning i deras kemiska och elektrokemis- kakorrosionsresistans.It has proved particularly advantageous to add to the yttrium oxide a second material, e.g. stannous oxide, zirconia or the like and to also add a small amount of at least one metal belonging to the group comprising yttrium, chromium, molybdenum, zirconium, tantalum, tungsten, cobalt, nickel, palladium and silver, both mechanical the properties and electrical conductivity of the sintered yttrium oxide electrodes are improved without appreciable reduction in their chemical and electrochemical corrosion resistance.

Dessa tillsatser tillsättes i pulverform och blandas med yttriumoxid-pulvret i procentsatser, som kan gå från 40 till 1% beräknat på vikten av metallinnehållet. Valfritt kan ytterligare andra organiska och/eller oorganiska för- 8005075-0 eningar tillsättas pulverblandningen för att förbättra bindningen av partiklarna under både gjutningen och sint- ringen.These additives are added in powder form and mixed with the yttria powder in percentages which can range from 40 to 1% based on the weight of the metal content. Optionally, additional other organic and / or inorganic compounds may be added to the powder mixture to improve the bonding of the particles during both casting and sintering.

Anoder innehållande en huvudbeståndsdel YZO3 har en hög 5 smältpunkt väl ovanför temperaturen för de smältsaltelek- trolyter, som användes och de undergår ingen fasändring under arbetsförhållanden vid elektrolysen. Vidare är vär- meutvidgningskoefficienten icke alltför skild från den hos halogenidsalterna, som användes i smältsaltbaden, 10 vilket hjälper till med att bevara det riktiga elektrod- mellanrummet mellan anoden och katoden och undviker expan- sioner och kontraktioner, som skulle bringa Saltskorpan ovanpå smältmetallelektrolyten att brista vid den normala aluminiumelektroutvinningsprocessen. 15 Konduktiviteten för de sintrade yttriumoxidelektroderna enligt uppfinningen är jämförbar med den för grafit. Mat- risen har acceptabel funktionsförmåga vid formning och sintring och bildar vid användning ett tunt skikt av oxi- halogenider på sin yta under anodiska förhållanden. Yttri- 20 umoxidens fribildningsenergi är mer negativ än oxidfri- bildningsenergin för den motsvarande halogenidfasens smäl- ta saltelektrolyt, så att dessa sintrade yttriumoxidano- der har en hög grad av kemisk stabilitet.Anodes containing a major constituent YZO3 have a high melting point well above the temperature of the molten salt electrolytes used and they do not undergo any phase change under working conditions in the electrolysis. Furthermore, the coefficient of thermal expansion is not too different from that of the halide salts used in the molten salt baths, which helps to maintain the proper electrode gap between the anode and the cathode and avoids expansions and contractions which would cause the salt crust on top of the molten metal electrolyte to rupture. in the normal aluminum electroplating process. The conductivity of the sintered yttrium oxide electrodes according to the invention is comparable to that of graphite. The matrix has acceptable functionality in shaping and sintering and in use forms a thin layer of oxyhalides on its surface under anodic conditions. The release energy of the outer triium oxide is more negative than the oxide release energy of the molten salt electrolyte of the corresponding halide phase, so that these sintered yttrium oxide anodes have a high degree of chemical stability.

De sintrade yttriumoxidelektroderna enligt uppfinningen 25 kan även användas såsom bipolära elektroder. Vid sist- nämnda utföringsform kan de sintrade yttriumoxidelektro- derna lämpligen framställas i form av en skiva eller en platta, varvid en av de två huvudytorna av elektroden förses med ett skikt innehållande den anodiska elektro- 30 katalysatorn såsom oxiderna Co3Oq, Ni304, MnO2, Rh2O3, Ir02, RuO2, Ag20 etc. och den andra huvudytan förses med ett skikt innehållande lämpliga katodmaterial, såsom kar- bider, borider, nitrider, sulfider, karbonitrider, etc. av metaller, speciellt anodiskt oxidfilmbildande metal- 10 15 20 25 30 8005075-0 lerna och mest att föredraga av yttrium, titan coh zirko- nium.The sintered yttrium oxide electrodes according to the invention can also be used as bipolar electrodes. In the latter embodiment, the sintered yttrium oxide electrodes may conveniently be made in the form of a wafer or plate, one of the two main surfaces of the electrode being provided with a layer containing the anodic electrocatalyst such as the oxides Co 3 Oq, Ni 3 O 4, MnO 2, Rh 2 O 3 , IrO 2, RuO 2, Ag 2 O, etc. and the second major surface is provided with a layer containing suitable cathode materials, such as carbides, borides, nitrides, sulfides, carbonitrides, etc. of metals, especially anodic oxide film-forming metals. And most preferably of yttrium, titanium and zirconium.

Den självuppbärande sintrade kroppen, som består av en huvuddel av yttriumoxid, kan framställas genom sammanmal- ning av materialen eller separat malning företrädesvis till en kornstorlek mellan 50 och 500 mikron för att ås- tadkomma en pulverblandning, som innehåller ett omrâde av kornstorlekar för att erhålla en bättre grad av kompakt- het. Enligt en av de föredragna metoderna blandas pulver- blandningen med vatten eller med ett organiskt bindemedel för att erhålla en plastisk massa, som har lämpliga flyt- egenskaper för den särskilda använda formningsprocessen.The self-supporting sintered body, which consists of a main part of yttrium oxide, can be prepared by grinding the materials or separately grinding preferably to a grain size between 50 and 500 microns to obtain a powder mixture containing a range of grain sizes to obtain a better degree of compactness. According to one of the preferred methods, the powder mixture is mixed with water or with an organic binder to obtain a plastic mass which has suitable flow properties for the particular molding process used.

Materialet kan gjutas på känt sätt antingen genom stamp- ning eller pressning av blandningen i en form eller genom slamgjutning i en bränd gipsform eller kan materialet strängsprutas genom en hâldyna till olika former.The material can be cast in a known manner either by stamping or pressing the mixture into a mold or by slurry casting in a fired gypsum mold or the material can be extruded through a holding pad into various shapes.

De gjutna elektroderna utsättes sedan för en torkprocess och uppvärmes till en temperatur, vid vilken den önskade bindningen kan äga rum, vanligen mellan 800-1800°C under en period av 1-30 timmar normalt àtföljt av långsam kyl- ning till rumstemperatur. Värmebehandlingen utföres före- trädesvis i en inert atmosfär eller en som är något redu- cerande, exempelvis i H2 + N2 (80%), då pulverblandningen .är sammansatt väsentligen av yttriumoxid med en mindre mängd av andra metalloxider eller metaller.The cast electrodes are then subjected to a drying process and heated to a temperature at which the desired bonding can take place, usually between 800-1800 ° C for a period of 1-30 hours normally followed by slow cooling to room temperature. The heat treatment is preferably carried out in an inert atmosphere or one which is somewhat reducing, for example in H 2 + N 2 (80%), as the powder mixture is composed essentially of yttrium oxide with a minor amount of other metal oxides or metals.

Då pulverblandningen även innehåller metallpulver, är det att föredraga att genomföra värmebehandlingen i en oxide- rande atmosfär åtminstone under en del av värmebehandlings- cykeln för att befrämja oxidationen av metallpartiklar i utsideskikten av elektroderna. Metallpartiklarna, som kvarstår inuti kroppen av det sintrade materialet, för- bättrar de elektriska konduktivitetsegenskaperna för elekt-' roden.Since the powder mixture also contains metal powder, it is preferable to carry out the heat treatment in an oxidizing atmosphere at least during a part of the heat treatment cycle to promote the oxidation of metal particles in the outer layers of the electrodes. The metal particles, which remain inside the body of the sintered material, improve the electrical conductivity properties of the electrode.

”Poor Quinn' 8005075-0 10 Formningsprocessen kan åtföljas av sintringsprocessen vid hög temperatur såsom ovan nämnts eller formningsprocessen och sintringsprocessen kan vara samtidiga, d.v.s. tryck och temperatur kan påföras pulverblandningen samtidigt, 5 exempelvis med hjälp av elektriskt uppvärmda formar. In- gångsledarförbindningsorgan kan insmältas i de keramiska elektroderna under gjutnings- och sintringsprocesserna eller vidfästas elektroderna efter sintringen eller gjut- ningen. Andra metoder för formning, komprimering coh sint- 10 ring av yttriumoxidpulverblandningen kan naturligtvis användas.Poor Quinn 8005075-0 10 The molding process may be accompanied by the high temperature sintering process as mentioned above or the molding process and the sintering process may be simultaneous, i.e. pressure and temperature can be applied to the powder mixture simultaneously, for example by means of electrically heated molds. Input conductor connectors can be fused to the ceramic electrodes during the casting and sintering processes or attached to the electrodes after sintering or casting. Other methods of forming, compressing and sintering the yttria powder mixture can, of course, be used.

Den elektriska katalysatorn, som vanligen påföres elekt- rodytan, skall på grund av kostnaderna ha en hög stabili- tet, en lâg anodisk överpotential för den önskade anod- 15 reaktionen och en hög anodisk överpotential för icke öns- kade reaktioner. Vid fallet klorutveckling kan oxider av kobolt, nickel, iridium, rodium, rutenium eller blandade oxider av dessa, såsom RuO2 - TiO2, etc. användas och vid fallet fluorid innehållande elektrolyter, där syreutveck- 20 lingen är den önskade anodreaktionen, är oxider av silver och mangan att föredraga. Andra oxider för användning så- som elektrokatalysatorer kan vara oxider av platina, pal- ladium och bly.Due to the cost, the electrical catalyst, which is usually applied to the electrode surface, must have a high stability, a low anodic overpotential for the desired anode reaction and a high anodic overpotential for undesired reactions. In the case of chlorine evolution oxides of cobalt, nickel, iridium, rhodium, ruthenium or mixed oxides thereof, such as RuO2 - TiO2, etc. can be used and in the case of fluoride containing electrolytes, where the oxygen evolution is the desired anode reaction, oxides of silver and manganese to be preferred. Other oxides for use such as electrocatalysts may be oxides of platinum, palladium and lead.

Gifter för att undertrycka oönskade anodiska reaktioner 25 kan användas, t.ex. för att undertrycka syreutveckling från kloridelektrolyter. Gifter, som uppvisar en hög syra- överpotential, bör användas och lämpliga material är oxi- der av arsenik, antimon och vismut. Dessa oxider, som an- vändes i små procentsatser, kan tillföras tillsammans med 30 elektrokatalysatoroxiderna i procenttal frân 1-10% av elektrokatalysatorn beräknat på resp. metallers vikt.Toxins to suppress unwanted anodic reactions can be used, e.g. to suppress oxygen evolution from chloride electrolytes. Toxins, which have a high acid overpotential, should be used and suitable materials are oxides of arsenic, antimony and bismuth. These oxides, which are used in small percentages, can be added together with the electrocatalyst oxides in percentages from 1-10% of the electrocatalyst calculated on resp. weight of metals.

Pâförseln av elektrokatalysatorn och valbart giftmedel kan åstadkommas genom någon känd beläggnignsmetod. Företrädes- vis pâföres elektrokatalysatorn och valbart giftmedel på 10 15 20 25 30 8005075-0 11 de sintrade yttriumoxidelektroderna såsom en lösning av önderdelbara salter av metallerna. Den sintrade yttrium- oxidkroppen impregneras med lösningen innehållande de lämpliga metallsalterna och torkas. Därefter upphettas elektroden i luft eller i annan syre innehållande atmos- fär för att omvandla salterna till de önskade oxiderna.The application of the electrocatalyst and optional toxin can be accomplished by any known coating method. Preferably, the electrocatalyst and optional toxin are applied to the sintered yttrium oxide electrodes as a solution of decomposable salts of the metals. The sintered yttrium oxide body is impregnated with the solution containing the appropriate metal salts and dried. The electrode is then heated in air or in another oxygen-containing atmosphere to convert the salts to the desired oxides.

Vanligen skall porositeten för den sintrade yttriumoxid- kroppen och det sätt som användes för att impregnera den sintrade kroppens ytskikt med metallsalterna medgiva in- trängning av lösningen ner till ett djup av minst 1-5 millimeter, företrädesvis 3 mm, inåt från elektrodytan, så att efter värmebehandlingen elektrokatalysatorerna föreligger i porerna hos den sintrade yttriumoxidkroppen ner till ett visst djup inåt från elektrodernas yta.Generally, the porosity of the sintered yttrium body and the method used to impregnate the surface layer of the sintered body with the metal salts should allow penetration of the solution down to a depth of at least 1-5 millimeters, preferably 3 mm, inwardly from the electrode surface, so that after the heat treatment the electrocatalysts are present in the pores of the sintered yttrium oxide body down to a certain depth inwards from the surface of the electrodes.

Alternativt kan genom lämplig pulverblandningsteknik för~ formade elektrokatalytiska oxider och valfritt förformade giftoxider malas till pulverform och tillföras pulverbland- ningen under gjutningen av elektroderna på sådant sätt, att ytterskikten av de gjutna elektroderna berikas med elektrokatalysatoroxidpulver och valbart med giftoxider- na under formningsprocessen, varigenom efter sintringen elektrodernas yta redan kommer att vara försedd med elekt- rokatalysatorn.Alternatively, by suitable powder mixing techniques for shaped electrocatalytic oxides and optionally preformed poison oxides, the powder mixture can be ground and fed during the casting of the electrodes in such a way that the outer layers of the cast electrodes are enriched with electrocatalyst oxide powder and optionally with the poison oxides. the sintering surface of the electrodes will already be provided with the electrocatalyst.

De sintrade yttriumoxidelektroderna används som bipolära elektroder. Därvid förses yttriumelektroderna på en yta med den anodiska elektrokatalysatorn och valbart med för- giftningsmedlet för den icke önskade anodreaktionen genom en av de metoder, som ovan beskrivits, medan den andra ytan förses med ett belägg av ett lämpligt katodmaterial. Ytan hos den bipolära elektroden, som skall fungera såsom katod under elektrolysprocessen, är försedd med ett skikt av me- tallkarbider, -borider, -nitrider, -sulfider och/eller -karbonitrider av yttrium, tantal, titan, zirkonium, etc.The sintered yttrium oxide electrodes are used as bipolar electrodes. Thereby, the yttrium electrodes are provided on one surface with the anodic electrocatalyst and optionally with the poisoning agent for the undesired anode reaction by one of the methods described above, while the other surface is provided with a coating of a suitable cathode material. The surface of the bipolar electrode, which is to act as a cathode during the electrolysis process, is provided with a layer of metal carbides, borides, nitrides, sulphides and / or carbonitrides of yttrium, tantalum, titanium, zirconium, etc.

Ett föredraget sätt att påföra ett skikt är genom plasma- p» va. .___ POOR QUALITY 10 15 20 25 30 8005375-0 12 strålteknik, varigenom pulver av utvalda material sprutas och vidfäster vid ytan av den sintrade yttriumkroppen med en flamma under en kontrollerad atmosfär. Alternativt kan de utvalda pulvermaterialen tillföras under formningspro- cessen till yttriumoxidpulverblandningen och sedan sintras tillsammans, varigenom katodytan hos den bipolära elektro- den blir försedd med ett skikt av det utvalda katodmateri- alet.A preferred way to apply a layer is through plasma p »va. .___ POOR QUALITY 10 15 20 25 30 8005375-0 12 radiation technology, whereby powders of selected materials are sprayed and adhered to the surface of the sintered yttrium body with a flame under a controlled atmosphere. Alternatively, the selected powder materials may be added to the yttria powder mixture during the molding process and then sintered together, whereby the cathode surface of the bipolar electrode is provided with a layer of the selected cathode material.

Den síntrade yttriumoxiden aktiverad med lämplig elektro- katalysator kan användas såsom en icke-förbrukningselekt- rod vid elektrolys av smälta salter och för andra förfa- randen, vid vilka en elektrisk ström föres genom en elekt- rolyt för att sönderdela elektrolyten i coh för utförande av oxidationer och reduktioner av organiska och oorganis- ka föreningar eller för att påtrycka en katodpotential på en metallstruktur, som skall skyddas från korrosion, likaväl som för primära och sekundära batterier innehål- lande smälta salter, såsom aluminiumhalogenidalkalimetall- halogenider. Vid bipolära elektroder verkar en yta eller ände av elektroden som anod och den motsatta ytan eller änden av elektroden verkar som katod i förhållande till elektrolyten, som står i kontakt med varje respektive yta av elektroden, såsom är känt inom elektrolystekniken.The sintered yttrium oxide activated with suitable electrocatalyst can be used as a non-consumption electrode in electrolysis of molten salts and for other processes in which an electric current is passed through an electrolyte to decompose the electrolyte to perform oxidations and reductions of organic and inorganic compounds or to apply a cathode potential to a metal structure to be protected from corrosion, as well as to primary and secondary batteries containing molten salts, such as aluminum halide alkali metal halides. In bipolar electrodes, one surface or end of the electrode acts as an anode and the opposite surface or end of the electrode acts as a cathode relative to the electrolyte which is in contact with each respective surface of the electrode, as is known in the electrolytic art.

I de följande exemplen beskrivs olika utföranden för att iluustrera uppfinningen. Procenttalen för elektrodkompo- nenterna är beräknade i viktsprocent för metall baserat på kompositionens totala metallinnehåll.The following examples describe various embodiments to illustrate the invention. The percentages of the electrode components are calculated as a percentage by weight of metal based on the total metal content of the composition.

Exempel [_ Cirka 250 g av en blandning av matrismaterialet och till- satsmaterialet enligt tabell I maldes i en blandare under 20 minuter och pulverblandningarna hälldes i cylindriska plastformar och förkomprimerades manuellt med en stålcy- linderpress. Varje form placerades i en isostatisk tryck- kammare och trycket höjdes till cirka 1500 kg/cmz under 10 15 20 25 30 13 8005075-0 5 minuter och sedan minskades till noll på ett fåtal se- kunder. Proverna togs sedan ut från plastformarna och po- lerades. De pressade proverna sattes i en elektriskt upp- hettad ugn och uppvärmdes från rumstemperatur till 1200°C under en kväveatmosfär under en period av 24 timmar och hölls vid maximitemperaturen under 2-5 timmar samt kyldes sedan till 300oC under följande 24 timmar. De sintrade proverna uttogs sedan från ugnen och efter kylning till rumstemperatur vägdes de och deras skenbara densitet och elektriska konduktivitet vid 25°C och vid 100000 uppmät- tes. Resultaten framgår av tabell I.Example [Approx. 250 g of a mixture of the matrix material and the additive material according to Table I was ground in a mixer for 20 minutes and the powder mixtures were poured into cylindrical plastic molds and pre-compressed manually with a steel cylinder press. Each mold was placed in an isostatic pressure chamber and the pressure was raised to about 1500 kg / cm 2 for 5 minutes and then reduced to zero in a few seconds. The samples were then taken out of the plastic molds and polished. The compressed samples were placed in an electrically heated oven and heated from room temperature to 1200 ° C under a nitrogen atmosphere for a period of 24 hours and kept at the maximum temperature for 2-5 hours and then cooled to 300 ° C for the following 24 hours. The sintered samples were then taken from the oven and after cooling to room temperature they were weighed and their apparent density and electrical conductivity at 25 ° C and at 100,000 were measured. The results are shown in Table I.

Tabell I Prov Komposition Sintringstid Skenhar Elektrisë konduktivåtet nr vikts % vid max.temp. densitet vid 1000 C vid 250 C (tim.) g/ana S1 1 cm-l Sf* cm-l A YZOQ 75 5 5,2 Ti?03 25 0,001 - YZO3 65 1 Ti2O3 15 5 5,2 0,2 - Rh2O3 20 ZnO; 30 Y2O3- 30 2 WO 10 5 5,5 0,4 - A920 10 RuO2 10 ZnO 10 YZO3 50 YFO 15 3 Y 15 2 5,9 11 2,5 Ir02 10 Agzo 10 »w MN-.. , ; - ~ 1- _' 'jvw-Mfw ~ u; äflíllßlllm. i 10 15 20 25 '30 35 8005075-0 14 “_ Tabell I (fortsätt.) Prov Knmposition Sintringstid Skenbar Elektrisä konduktivgtet nr vikts % vid max.tenp. densitet vid 1000 C vid 250 C (tim) g/af :fl mi* n" af* Y2O3 60 NiCo2O@20 4 CdO 5 2 5,7 7 0,2 CaO 1 RhgO3 19 Datana i tabell I visar att den elektriska konduktiviteten för de sintrade keramiska elektroderna vid höga temperatu- rer om 1000°C är 5-10 gånger högre än den elektriska kon- duktiviteten vid 2500. Tillsatsen av oxider med konduktivi- tet ekvivalent med metaller till de väsentligen icke-kon- duktiva keramiska oxiderna i matrisen ökar konduktiviteten för elektroderna i storleksordningen 102 såsom framgår av elektroderna A och nr 1. Tillsatsen av en metall, som är stabil mot smälta salter, såsom yttrium eller molybden etc., till de keramiska elektroderna enligt uppfinningen ökar den elektriska konduktiviteten för elektroderna 2-5 gånger.Table I Sample Composition Sintering time Rails Electricity conductive no.%% At max. Temp. density at 1000 C at 250 C (hr.) g / ana S1 1 cm-1 Sf * cm-1 A YZOQ 75 5 5.2 Ti? 03 25 0.001 - YZO3 65 1 Ti2O3 15 5 5.2 0.2 - Rh2O3 20 ZnO; Y2O3- 30 2 WO 10 5 5.5 0.4 - A920 10 RuO2 10 ZnO 10 YZO3 50 YFO 15 3 Y 15 2 5.9 11 2.5 IrO2 10 Agzo 10 »w MN- ..,; - ~ 1- _ '' jvw-Mfw ~ u; ä fl íllßlllm. i 10 15 20 25 '30 35 8005075-0 14 “_ Table I (continued.) Test Knmposition Sintering time Apparent Electrical conductivity no weight% at max.tenp. density at 1000 C at 250 C (hr) g / af: fl mi * n "af * Y2O3 60 NiCo2O @ 20 4 CdO 5 2 5.7 7 0.2 CaO 1 RhgO3 19 The data in Table I show that the electrical conductivity for the sintered ceramic electrodes at high temperatures of 1000 ° C is 5-10 times higher than the electrical conductivity at 2500. The addition of oxides with conductivity equivalent to metals to the substantially non-conductive ceramic oxides in the matrix increases the conductivity of the electrodes of the order of 102 as shown by electrodes A and No. 1. The addition of a metal which is stable to molten salts, such as yttrium or molybdenum, etc., to the ceramic electrodes according to the invention increases the electrical conductivity of the electrodes 2- 5 times.

Exempel 2 Funktionsförhållandena för en elektrolyscell för framställ- ning av aluminiummetall från ett smält kryolitbad simulera- des i en laboratorieprovcell. I en upphettad degel av gra- fit, anbragtes ett skikt av vätskeformigt aluminium på bot- ten och ett smälta bestående av kryolit (80-82%), alumini- umoxid (5-10%) och AlF3 (från 1-5%) hälldes ovanpå. Prov- elektroderna med en arbetsyta av 3 cmz framställda enligt förfarandet i exempel 1, vid vilka en Pt-tråd fastsvetsa- des för att åstadkomma ett lätt medel för elektrisk anslut- ning, doppades ned i saltsmältan och hööls på ett avstånd av cirka 1 cm från det vätskeformiga aluminiumskiktet. De- egeln bibehölls vid en temperatur av 950-1050OC och ström- densiteten var 0,5 A/cmz och cellen drevs under 2000 tim- mar. Experimentdata, som erhölls, framgår av tabell II. a 10 15 20 25 30 8005075-0 15 Provnumret angiver att den provade elektroden motsvarar det prov, som beskrivits i tabell I med samma nummer.Example 2 The operating conditions of an electrolytic cell for producing aluminum metal from a molten cryolite bath were simulated in a laboratory sample cell. In a heated graphite crucible, a layer of liquid aluminum was applied to the bottom and a melt consisting of cryolite (80-82%), alumina (5-10%) and AlF3 (from 1-5%) was poured on top. The test electrodes with a working surface of 3 cm 2 prepared according to the procedure of Example 1, in which a Pt wire was welded to provide a light means for electrical connection, were immersed in the salt melt and kept at a distance of about 1 cm from the liquid aluminum layer. The crucible was maintained at a temperature of 950-1050 ° C and the current density was 0.5 A / cm 2 and the cell was operated for 2000 hours. Experimental data obtained are shown in Table II. a 10 15 20 25 30 8005075-0 15 The sample number indicates that the tested electrode corresponds to the sample described in Table I with the same number.

Tabell II Prov Aluminium franställfi Viktsförlust hos anoden nr (s/h) (Q/Gnz) V 0,48 0,1 2 0,50 0,02 Provelektroderna drevs med framgång såsom anoder i kryo- litsmältan och de observerade slitgraderna synes vara helt acceptabla för elektrolytframställning av aluminium från smält kryolit. Båda de provade elektroderna visade en låg slitgrad under 2000 timmars funktion. Generellt är slitgraden för elektroder innehållande värmestabilisato- rer, såsom oxiföreningar av metallerna inom grupp III i det periodiska systemet, cirka 10 gånger mindre än för elektroder utan värmestabilisatorer.Table II Sample Aluminum removes fi Weight loss of anode no (b / w) (Q / Gnz) V 0.48 0.1 2 0.50 0.02 The test electrodes were operated successfully as anodes in the cryolite melt and the observed degrees of wear appear to be completely acceptable for electrolyte production of aluminum from molten cryolite. Both tested electrodes showed a low degree of wear during 2000 hours of operation. In general, the degree of wear for electrodes containing heat stabilizers, such as oxy compounds of the metals of Group III of the Periodic Table, is about 10 times less than for electrodes without heat stabilizers.

Exempel 3 Elektrod nr 1 enligt tabell I användes såsom anod för elektrolys av en smält aluminiumkloridelektrolyt i den i exempel 2 beskrivna provcellen. Elektrolysförhållandena var följande: Elektrolyt : AlCl3 31-35% NaCl 31-35% BaCO3 31-35% ïenperatur för elektrolyten : 690-720°C Anodströmdensitet : 2000 amp/m2 Katod : smält aluminium Elektrodmellanrum : 1 cm De provade elektroderna arbetade framgångsrikt och vikts- förlusterna efter 2000 timmar drift var försumbara. 'šocm Qunnïzi: 10 15 20 25 8005075-0 16 Exempel 4 Sintrade anoder bestående av 70 viktsprocent Y2O3och 30 viktsprocent ZnO2 med dimensionerna 10x10x1O mm impregne- rades med en vattenlösning av kloridsalt av metallerna enligt tabell III och uppvärmdes sedan i luft vid 300- - 650°C. Processen upprepades, tills mängden metallkata- lysator var 10 g/ma beräknat som metall. Elektrodcrna an- vändes sedan såsom anoder vid elektrolys av en 5:1-bland- ning av AlCl3- NaCl vid en strömdensitet av 1000 A/m2 vid 75000. Initialanodpotentialen samt potentialen och slit- graden efter 100 timmar bestämdes. Resultaten framgår av tabell III.Example 3 Electrode No. 1 according to Table I was used as an anode for electrolysis of a molten aluminum chloride electrolyte in the sample cell described in Example 2. Electrolysis conditions were as follows: Electrolyte: AlCl3 31-35% NaCl 31-35% BaCO3 31-35% Electrolyte temperature: 690-720 ° C Anode current density: 2000 amp / m2 Cathode: molten aluminum Electrode gap: 1 cm The tested electrodes worked successfully and the weight losses after 2000 hours of operation were negligible. Example 4 Sintered anodes consisting of 70% by weight of Y2O3 and 30% by weight of ZnO2 with the dimensions 10x10x10 mm were impregnated with an aqueous solution of chloride salt of the metals according to Table III and then heated in air at 300- 650 ° C. The process was repeated until the amount of metal catalyst was 10 g / mA calculated as metal. The electrodes were then used as anodes in electrolysis of a 5: 1 mixture of AlCl 3 -NaCl at a current density of 1000 A / m 2 at 75000. The initial anode potential as well as the potential and the degree of wear after 100 hours were determined. The results are shown in Table III.

Tabell III Elektrokatalysator Anodpotential V(RCGE) Slitgrad g/m2 initiell efter 100 tim- efter 100 tim- mar nar Rh2O3 0,2 0, ej märkbar IrO2 0,0 0,0 " 0,0 n CO3Oq Û,Û Elektroderna visade utmärkta egenskaper vid elektrolys av smält aluminiumklorid.Table III Electrocatalyst Anode Potential V (RCGE) Wear rate g / m2 initial after 100 hours - after 100 hours Rh2O3 0.2 0, not noticeable IrO2 0.0 0.0 "0.0 n CO3Oq Û, Û The electrodes showed excellent properties in electrolysis of molten aluminum chloride.

Exempel 5 Sintrade anodplattor 10x10x10 mm bestående av 70 Vikts- procent YZO3 och 30 viktsprocent ZrOz impregnerades med metallerna i tabell IV enligt processen i exempel 4. Ano- derna användes för elektrolys av smält metallkarbonatfluo- ridsalt och slitgraden och anodpotentialen bestämdes såsom i exempel 4. Resultaten framgår av tabell IV. 10 15 20 25 30 8005075*0 17 Tabell IV Elektrokatalysator Anodpotential V (RCGE) Slitgrad g/m2 initiell efter 100 tim- efter 100 tflm- mar nar AZOX x > 1 0,0 0,0 ingen IrO2 0,1 0,2 " MnO2 0,2 0,2 " Anoderna drevs med framgång för elektrolys av smälta karbo- natfluoridsalter, i vilka syre utvecklades vid anoden.Example 5 Sintered anode plates 10x10x10 mm consisting of 70% by weight YZO 3 and 30% by weight ZrO 2 were impregnated with the metals of Table IV according to the process of Example 4. The anodes were used for electrolysis of molten metal carbonate fluoride salt and the wear and anode potential was determined as in Example 4. The results are shown in Table IV. 10 15 20 25 30 8005075 * 0 17 Table IV Electrocatalyst Anode Potential V (RCGE) Wear rate g / m2 initial after 100 hours - after 100 hours when AZOX x> 1 0.0 0.0 no IrO2 0.1 0.2 "MnO2 0.2 0.2" The anodes were successfully operated for electrolysis of molten carbonate fluoride salts, in which oxygen evolved at the anode.

Exemgel 6 Elektrodprov nr 4 i exempel I användes alternativt som anod och katod vid elektrolys av syntetiskt havsvatten i en provcell, vid vilken elektrolyten pumpades genom elektro- lytmellanrummet om 3 mm med en hastighet av 3 cm/s. Ström- densiteten bibehölls vid 1500 A/m2 och den förbrukade elektrolyten innehöll 0,8-2,4 natriumhypoklorit med en faradayeffektivitet av mer än 88%. Viktförlusten för elekt- roden efter 200 timmars drift var försumbar.Example Gel 6 Electrode sample No. 4 in Example I was alternatively used as the anode and cathode in the electrolysis of synthetic seawater in a sample cell, in which the electrolyte was pumped through the 3 mm electrolyte gap at a speed of 3 cm / s. The current density was maintained at 1500 A / m2 and the consumed electrolyte contained 0.8-2.4 sodium hypochlorite with a faraday efficiency of more than 88%. The weight loss for the electrode after 200 hours of operation was negligible.

Exempel 7 Elektrodprov nr 3 enligt exempel 1 användes såsom anod vid elektrolys av en sur kuprisulfatlösning i en cell med ett titankatodämne. Elektrolyten innehöll 150-200 g/1 sva- velsyra och 40 g/l kuprisulfat såsom metallisk koppar och anodströmdensiteten var 300 A/cmz. Elektrolyttemperaturen var 60-80°C och ett genomsnitt av 6 mm koppar avsattes på den flata katoden med en faradayeffektivitet av 92-98%.Example 7 Electrode sample No. 3 of Example 1 was used as the anode in electrolysis of an acidic cupric sulfate solution in a cell with a titanium cathode substance. The electrolyte contained 150-200 g / l sulfuric acid and 40 g / l cupric sulphate such as metallic copper and the anode current density was 300 A / cm 2. The electrolyte temperature was 60-80 ° C and an average of 6 mm of copper was deposited on the flat cathode with a faraday efficiency of 92-98%.

Kvaliteten för metallavsättningen var god och fri från den- driter och anodöverpotentialen var låg, från 1,81 till 1,95 V (NHE) .The quality of the metal deposit was good and free of denitrite and the anode overpotential was low, from 1.81 to 1.95 V (NHE).

Exemgel 8 Ett block av sintrad Y2O3:SnO2:Y-metall i viktsförhållan- PÛÛR QUALITY 8005075-0 10 15 20 25 30 18 dena 7:2:1 med avseende på fria metaller, ett block av sintrad Y203:ZrO2:Zr-metall i viktsförhållandena 6:3:1 fria metaller och ett block av sintrad Y2O;Pd-metall i viktsförhållandet 9:1 fria metaller aktiverades genom impregnering av de sintrade proverna med en vattenlösning av Co2Cl3 åtföljt av torkning och uppvärmning i luft vid 300-650°C för att omvandla kloriden till Co3O;.Cykeln upp- repades för att erhålla en slutlig beläggning på elektro- derna om 15 g/mz Co3O4 på anodytan. De aktiverade anoder- na användes för elektrolys av smält AlCl3+ NaCl-elektro- lyt och anodpotentialen och slitgraden framgår av tabell V.Example gel 8 A block of sintered Y2O3: SnO2: Y metal in weight ratio 7: 2: 1 with respect to free metals, a block of sintered Y203: ZrO2: Zr metal in the weight ratios 6: 3: 1 free metals and a block of sintered Y 2 O; Pd metal in the weight ratio 9: 1 free metals was activated by impregnating the sintered samples with an aqueous solution of Co 2 Cl 3 followed by drying and heating in air at 300-650 ° C to convert the chloride to Co 3 O; The cycle was repeated to obtain a final coating on the electrodes of 15 g / m 2 Co 3 O 4 on the anode surface. The activated anodes were used for electrolysis of molten AlCl3 + NaCl electrolyte and the anode potential and degree of wear are shown in Table V.

Tabell V Prov Anodpotential V (SCGE) Slitgraden g/m2 initiell efter 100 tümsr efter 100 tümar Y20;-SnO2-Y 0,1 0,1 ingen YZO3-ZrO2-Zr 0,1 0,1 " Y2O3~Pd 0,1 0,0 0,5 Ett block av sintrad YZOQ, Zr02 och Pd-metall i viktsför- hållandet 7:2,5:0,5 för fria metaller impregnerades på en av sina större ytor med 15 g/m2 av ytan med Co3Or med hjälp av sättet enligt exempel 8. Den motsatta större ytan bela- des med ett skikt av 1 mm tjock zirkoniumdiborid påförd genom flamsprutning under kväveatmosfär. Blocket placera- des mellan två motelektroder av grafit i elektriskt ledan- de förhållande och med mellanrum från dessa. Mellanelekt- rodutrymmena fylldes med smält AlCl3+ NaCl och grafitmot- elektroden, som var vänd mot den med zirkoniumborid be- lagda ytan av den sintrade bipolära elektroden, anslöts till den positiva polen hos likströmskällan och grafit- motelektroden, som var vänd mot den med Co3O@ aktiverade ytan av den sintrade bipolära elektroden anslöts till den negativa polen hos likströmskällan. Den sintrade elektro- 10 15 20 25 30 8005075-0 19 den arbetade såsom bipolär elektrod och smält aluminium strömmade nedför den med zirkoniumdiborid belagda ytan och âtervanns vid botten av densamma, medan klor utveck- lades på den med Co3Ou aktiverade ytan av elektroden.Table V Sample Anode Potential V (SCGE) Wear rate g / m2 initial after 100 inches after 100 inches Y20; -SnO2-Y 0.1 0.1 none YZO3-ZrO2-Zr 0.1 0.1 "Y2O3 ~ Pd 0.1 0.0 0.5 A block of sintered YZOQ, ZrO 2 and Pd metal in the weight ratio 7: 2.5: 0.5 for free metals was impregnated on one of its larger surfaces with 15 g / m2 of the surface with Co3Or with using the method of Example 8. The opposite larger surface was coated with a layer of 1 mm thick zirconium diboride applied by flame spraying under a nitrogen atmosphere.The block was placed between two counter electrodes of graphite in an electrically conductive ratio and at intervals therefrom. the root cavities were filled with molten AlCl 3 + NaCl and the graphite counter electrode facing the zirconium boride coated surface of the sintered bipolar electrode was connected to the positive pole of the DC source and the graphite counter electrode facing the Co 3 O 3 activated the surface of the sintered bipolar electrode was connected to the negative pole of direct current llan. The sintered electrode acted as a bipolar electrode and molten aluminum flowed down the zirconium diboride coated surface and was recovered at the bottom thereof, while chlorine developed on the Co3Ou activated surface of the electrode.

Elektrolysprocessen genomfördes tillfredsställande under en period om 28 timmar, då provcellen, som huvudsakligen var tillverkad av grafit, gick sönder. Den bipolära elek- troden uppvisade efter denna funktionsperiod inga tecken på förstöring och inget slitage upptäcktes.The electrolysis process was carried out satisfactorily for a period of 28 hours, when the sample cell, which was mainly made of graphite, broke down. After this operating period, the bipolar electrode showed no signs of destruction and no wear was detected.

Andra elektrokatalysatorer, som kan användas vid elektro- lys av smälta halogenidsalter för halogenidjonavgivning, är RuO2, och sådana oxider som As2O3, Sn2O3 och Bi2O3 kan tillsättas i procenttal upp till 10 viktsprocent av den fria metallen baserat pâ totala metallinnehâllet för att öka syreöverpotentialen utan att påverka halogenid- jonavgivningspotentialen.Other electrocatalysts which can be used in the electrolysis of molten halide salts for halide ion release are RuO2, and oxides such as As2O3, Sn2O3 and Bi2O3 can be added in percentages up to 10% by weight of the free metal based on the total metal content without increasing the oxygen excess potential. affect the halide ion release potential.

För anoder, som skall användas vid smälta fluoridelektro- lyter, där syre utvecklas, kan katalysatorn vara en av dem som framgår av exempel 5 eller Rh203, PbO2 och IrO2.For anodes to be used in molten fluoride electrolytes, where oxygen is evolved, the catalyst may be one of those shown in Example 5 or Rh 2 O 3, PbO 2 and IrO 2.

.TiOg ..TiOg.

Komponenterna hos anoderna enligt exemplen är beräknade i viktsprocent fri metall baserat på totalmetallinnehål- let för anodkompositionen.The components of the anodes according to the examples are calculated in weight percent free metal based on the total metal content of the anode composition.

Elektrolyten kan innehålla andra salter än de som användes vid exemplen, såsom alkalimetallklorid eller -fluorid, li- kaväl som saltet av den metall, som undergår elektrolysen.The electrolyte may contain salts other than those used in the examples, such as alkali metal chloride or fluoride, as well as the salt of the metal undergoing the electrolysis.

Metallhalogeniderna är effektiva för att reducera smält- punkten för det salt som undergår elektrolys, under det att de medgiver användning av lägre temperaturer under bi- behållande av saltbadet i smält eller smältande tillstånd.The metal halides are effective in reducing the melting point of the salt undergoing electrolysis, while allowing the use of lower temperatures while maintaining the salt bath in the molten or melting state.

Ovanstående exempel innefattar smält metallsaltelektrolys, primärt elektrolys av smält aluminiumklorid eller fluorid- P0 C13 QUI-RLITY 8005075-0 10 15 20 25 20 salter. På ett liknande sätt kan smälta klcrider av and- ra metaller såsom alkalimetaller eller alkaliska jordarts- metaller elektrolyseras under användning av de angivna anoderna och i överensstämmelse för övrigt med standard- praxis. Dessutom kan andra smälta salter, såsom smälta nitrater, elektrolyseras på samma sätt. En smält alumini- umoxid-kryolitelektrolyt eller liknande alkalimetallalu- miniumfluorid kan elektrolyseras för att alstra smält aluminium.The above examples include molten metal salt electrolysis, primary electrolysis of molten aluminum chloride or fluoride salts. In a similar manner, molten chlorides of other metals such as alkali metals or alkaline earth metals can be electrolyzed using the indicated anodes and in accordance with standard practice. In addition, other molten salts, such as molten nitrates, can be electrolyzed in the same manner. A molten alumina-cryolite electrolyte or similar alkali metal aluminum fluoride can be electrolyzed to generate molten aluminum.

Dessa elektroder kan användas i stället för grafitanoder vid standardaluminiumelektroutvinningsceller med antingen aluminiummalminmatning_i kryolitbadet eller med aluminium- kloridinmatning i ett övervägande aluminiumkloridbad.These electrodes can be used in place of graphite anodes in standard aluminum electroplating cells with either aluminum ore feed in the cryolite bath or with aluminum chloride feed in a predominantly aluminum chloride bath.

Anvädningen av dessa sintrade yttrium-oxidanoder för ut- vinning av de önskade metallerna från smälta salter av metallerna, som skall utvinnas, resulterar i en minskad effektförbrukning per viktsenhet framställd metall och i renare utvunna metaller. Elektroderna är dimensionsstabila vid funktion och kräver därför icke något ofta förekomman- de ingripande för att återställa optimalt avstånd från katodytan, såsom är nödvändigt med de kända förbruknings- anoderna.The use of these sintered yttrium oxide anodes to recover the desired metals from molten salts of the metals to be recovered results in a reduced power consumption per unit weight of metal produced and in purer recovered metals. The electrodes are dimensionally stable in operation and therefore do not require any frequent intervention to restore optimal distance from the cathode surface, as is necessary with the known consumption anodes.

De sintrade yttriumoxidanoderna enligt uppfinningen kan även användas i vattenhaltiga eller icke vattenhaltiga lösningar av elektrolyter för att utvinna en eller flera beståndsdelar hos elektrolyterna.The sintered yttrium oxide anodes of the invention can also be used in aqueous or non-aqueous solutions of electrolytes to recover one or more constituents of the electrolytes.

Claims (9)

1. 0 25 10 ä, auosefzs-o l?...e_i=_._s..ß__ë_,ls_š_ë_if1. 0 25 10 ä, auosefzs-o l? ... e_i = _._ s..ß__ë_, ls_š_ë_if 2. 1. Bipolär elektrod för elektrolytiska processer, inne- fattande en självbärande kropp och en anodisk och en ka- todisk elektrokatalysator på dess respektive elektrodytor, k ä n n e t e c k n a d av att den självbärande kroppen innefattar sintrade pulver av yttriumoxid och ett elektro- konduktivt material, varvid en huvuddel av pulvret är yttriumoxid och en mindre del är det elektrokonduktiva materialet, varvid den självbärande kroppen över åtmin- stone en del av sin katodyta har ett skikt av katodiskt elektrokatalytiskt material utvalt från den grupp som be- står av metallkarbider, -borider, -nitrider, -sulfider och karbonitrider och blandningar därav. 2Ä Elektrod enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det elektrokonduktiva materialet är en mindre beståndsdel av den sintrade elektrodkroppen och är en oxid av en av metallerna zirkonium och tenn.Bipolar electrode for electrolytic processes, comprising a self-supporting body and an anodic and a cathodic electrocatalyst on its respective electrode surfaces, characterized in that the self-supporting body comprises sintered powder of yttrium oxide and an electroconductive material, a major part of the powder being yttrium oxide and a minor part being the electroconductive material, the self-supporting body over at least a part of its cathode surface having a layer of cathodic electrocatalytic material selected from the group consisting of metal carbides, borides, nitrides, sulphides and carbonitrides and mixtures thereof. An electrode according to claim 1, characterized in that the electroconductive material is a minor component of the sintered electrode body and is an oxide of one of the metals zirconium and tin. 3. Elektrod enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det elektrokonduktiva materialet är en mindre beståndsdel av den sintrade elektrodkroppen och är åtmin- stone en av metallerna krom, molybden, zirkonium, tantal, volfram, kobolt, nickel, mangan, rodium, iridium, rute- nium, silver eller blandningar därav.Electrode according to claim 1, characterized in that the electroconductive material is a minor component of the sintered electrode body and is at least one of the metals chromium, molybdenum, zirconium, tantalum, tungsten, cobalt, nickel, manganese, rhodium, iridium , ruthenium, silver or mixtures thereof. 4. Elektrod enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att elektrokatalysatorn är en oxid av kobolt, nickel, mangan, rodium, iridium, rutenium, silver eller blandnin- gar därav.4. An electrode according to claim 1, characterized in that the electrocatalyst is an oxide of cobalt, nickel, manganese, rhodium, iridium, ruthenium, silver or mixtures thereof. 5. Elektrod enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att elektrokatalysatorn är utformad in situ på den sintrade elektrodkroppen från en lösning av respektive metallsalter, som omvandlas till oxider på den sintrade elektrodkroppen. 3 _ f'§"'*”lF lrrflw: lï” '~- g X-'ÄIY JJ-Ü. J, Tb-:w 10 8005075-05. An electrode according to claim 4, characterized in that the electrocatalyst is formed in situ on the sintered electrode body from a solution of respective metal salts, which are converted to oxides on the sintered electrode body. 3 _ f'§ "'*” lF lrr fl w: lï ”' ~ - g X-'ÄIY JJ-Ü. J, Tb-: w 10 8005075-0 6. Elektrod enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att elektrokatalysatorn utgöres av oxidpulver av nämnda metaller insintrade i ytterskikten av elektroden.6. An electrode according to claim 4, characterized in that the electrocatalyst consists of oxide powder of said metals sintered in the outer layers of the electrode. 7. Elektrod enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att skiktet av katodmaterialet är påfört genom flamsprut- ning.7. An electrode according to claim 1, characterized in that the layer of the cathode material is applied by flame spraying. 8. Elektrod enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att skiktet av katodmaterialet utgöres av pulver av ka- tcdmaterialet insintrat i ytterkatodytorna av elektroden.8. An electrode according to claim 1, characterized in that the layer of the cathode material consists of powder of the cathode material sintered in the outer cathode surfaces of the electrode. 9. Elektrod enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att katodmaterialet är utvalt från den grupp, som består av karbider, borider, nitrider, sulfider och karbonitri- der av åtminstone en av metallerna yttrium, titan och zirkonium.9. An electrode according to claim 1, characterized in that the cathode material is selected from the group consisting of carbides, borides, nitrides, sulphides and carbonitrides of at least one of the metals yttrium, titanium and zirconium.
SE8005075A 1976-03-31 1980-07-10 BIPOLE Electrode for Electrolytic Processes SE438165B (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US67227976A 1976-03-31 1976-03-31
US67346076A 1976-04-05 1976-04-05
US68127976A 1976-04-28 1976-04-28
US68694376A 1976-05-17 1976-05-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8005075L SE8005075L (en) 1980-07-10
SE438165B true SE438165B (en) 1985-04-01

Family

ID=27505346

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7703732A SE435736B (en) 1976-03-31 1977-03-31 MELT SALT ELECTROLY ELECTROD
SE7703731A SE430346B (en) 1976-03-31 1977-03-31 ELECTROL FOR ELECTROLY CELLS
SE8005075A SE438165B (en) 1976-03-31 1980-07-10 BIPOLE Electrode for Electrolytic Processes
SE8005076A SE437679B (en) 1976-03-31 1980-07-10 BIPOLER ELECTROD FOR MELT SALT ELECTROLYSIS

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7703732A SE435736B (en) 1976-03-31 1977-03-31 MELT SALT ELECTROLY ELECTROD
SE7703731A SE430346B (en) 1976-03-31 1977-03-31 ELECTROL FOR ELECTROLY CELLS

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8005076A SE437679B (en) 1976-03-31 1980-07-10 BIPOLER ELECTROD FOR MELT SALT ELECTROLYSIS

Country Status (10)

Country Link
JP (2) JPS6025512B2 (en)
DD (1) DD137365A5 (en)
DE (2) DE2714488A1 (en)
DK (2) DK155531C (en)
FI (2) FI64815C (en)
FR (2) FR2366380A1 (en)
IN (1) IN144973B (en)
MX (2) MX146992A (en)
NO (2) NO146543C (en)
SE (4) SE435736B (en)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD137365A5 (en) * 1976-03-31 1979-08-29 Diamond Shamrock Techn ELECTRODE
US4075070A (en) * 1976-06-09 1978-02-21 Ppg Industries, Inc. Electrode material
US4214970A (en) * 1979-01-15 1980-07-29 Diamond Shamrock Technologies, S.A. Novel electrocatalytic electrodes
US4329219A (en) * 1979-10-29 1982-05-11 Druzhinin Ernest A Electrode for electrochemical processes
DE2944814A1 (en) * 1979-11-06 1981-05-14 Vladimir Borisovič Busse-Mačukas Electrode for electrochemical process - with metal support pasted with mixt. of same metal oxide, silica and platinum gp. metal oxide
WO1981001717A1 (en) * 1979-12-06 1981-06-25 Diamond Shamrock Corp Ceramic oxide electrodes for molten salt electrolysis
CA1181616A (en) * 1980-11-10 1985-01-29 Aluminum Company Of America Inert electrode compositions
CA1208601A (en) * 1982-02-18 1986-07-29 Diamond Chemicals Company Electrode with lead base and method of making same
GB8301001D0 (en) * 1983-01-14 1983-02-16 Eltech Syst Ltd Molten salt electrowinning method
FR2541691B1 (en) * 1983-02-25 1989-09-15 Europ Composants Electron ELECTRODE FOR ELECTROLYTIC BATH
EP0174413A1 (en) * 1984-09-17 1986-03-19 Eltech Systems Corporation Composite catalytic material particularly for electrolysis electrodes and method of manufacture
JPH046964Y2 (en) * 1985-04-25 1992-02-25
DE3613997A1 (en) * 1986-04-25 1987-10-29 Sigri Gmbh ANODE FOR ELECTROLYTIC PROCESSES
JPS63199842A (en) * 1987-02-14 1988-08-18 Toho Kinzoku Kk Electrode material
JPH0194117U (en) * 1987-12-15 1989-06-21
CA2061391C (en) * 1991-02-26 2002-10-29 Oronzio De Nora Ceramic anode for oxygen evolution, method of production and use of the same
JP2006077319A (en) * 2004-09-13 2006-03-23 Koji Hashimoto Oxygen generation type electrode and its production method
GB0714021D0 (en) * 2007-07-18 2007-08-29 Green Metals Ltd Improvements in anode materials
WO2011135783A1 (en) 2010-04-26 2011-11-03 パナソニック株式会社 Method of reducing carbon dioxide
JP2017057426A (en) * 2015-09-14 2017-03-23 Tdk株式会社 Method for producing electrode for electrolysis
DE102020005130B3 (en) * 2020-08-21 2022-02-10 Technische Universität Bergakademie Freiberg, Körperschaft des öffentlichen Rechts Process for the production of low-carbon and carbon-free electrode-honeycomb material composites for use in metallurgy

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR670245A (en) * 1928-03-01 1929-11-26 Ig Farbenindustrie Ag Process for the production of compact masses using powdered metal oxides
NL266639A (en) * 1960-07-05
FR1284748A (en) * 1961-02-21 1962-02-16 Poudres Metalliques Alliages Speciaux Ugine Carbone High temperature corrosion resistant materials
BE759874A (en) * 1969-12-05 1971-05-17 Alusuisse ANODE FOR ELECTROLYSIS IGNEATED WITH METAL OXIDES
JPS5135394B2 (en) * 1972-09-01 1976-10-01
JPS5135190B2 (en) * 1972-04-29 1976-09-30
JPS5135395B2 (en) * 1972-09-25 1976-10-01
JPS5135396B2 (en) * 1972-10-02 1976-10-01
IT978528B (en) * 1973-01-26 1974-09-20 Oronzio De Nora Impianti METALLIC ELECTRODES AND PROCEDURE FOR THEIR ACTIVATION
JPS49123481A (en) * 1973-03-31 1974-11-26
JPS5215274B2 (en) * 1973-04-04 1977-04-27
JPS5215273B2 (en) * 1973-04-04 1977-04-27
CH575014A5 (en) * 1973-05-25 1976-04-30 Alusuisse
JPS5230151B2 (en) * 1973-06-30 1977-08-05
CH587929A5 (en) * 1973-08-13 1977-05-13 Alusuisse
JPS5536074B2 (en) * 1973-10-05 1980-09-18
NO141419C (en) * 1974-02-02 1980-03-05 Sigri Elektrographit Gmbh ELECTRODE FOR ELECTROCHEMICAL PROCESSES
FR2312573A1 (en) * 1975-05-30 1976-12-24 Rhone Poulenc Ind NEW ELECTRODE FOR ELECTROLYSIS CELL
JPS5234082A (en) * 1975-09-12 1977-03-15 Koei Chemical Co Dyeing method of keratinic structured substance
DD137365A5 (en) * 1976-03-31 1979-08-29 Diamond Shamrock Techn ELECTRODE

Also Published As

Publication number Publication date
DK129077A (en) 1977-10-01
FR2346468B1 (en) 1983-01-21
MX144777A (en) 1981-11-23
NO771131L (en) 1977-10-03
NO147490C (en) 1983-04-20
MX146992A (en) 1982-09-22
SE8005075L (en) 1980-07-10
JPS52134879A (en) 1977-11-11
DK155529C (en) 1989-10-09
SE7703732L (en) 1977-10-01
DE2714487B2 (en) 1980-07-17
DE2714487C3 (en) 1981-05-27
DE2714488A1 (en) 1977-10-13
DE2714488C2 (en) 1988-02-18
FI770938A (en) 1977-10-01
FR2346468A1 (en) 1977-10-28
SE7703731L (en) 1977-10-01
JPS52141490A (en) 1977-11-25
NO147490B (en) 1983-01-10
FR2366380B1 (en) 1981-11-20
NO146543B (en) 1982-07-12
DK155531B (en) 1989-04-17
DK128877A (en) 1977-10-01
DK155531C (en) 1989-10-09
NO146543C (en) 1982-10-20
FI64815C (en) 1984-01-10
FI61725B (en) 1982-05-31
JPS6025511B2 (en) 1985-06-18
DD137365A5 (en) 1979-08-29
IN144973B (en) 1978-08-05
DK155529B (en) 1989-04-17
NO771130L (en) 1977-10-03
FI61725C (en) 1982-09-10
FR2366380A1 (en) 1978-04-28
FI64815B (en) 1983-09-30
SE435736B (en) 1984-10-15
JPS6025512B2 (en) 1985-06-18
SE8005076L (en) 1980-07-10
SE430346B (en) 1983-11-07
SE437679B (en) 1985-03-11
FI770937A (en) 1977-10-01
DE2714487A1 (en) 1977-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4098669A (en) Novel yttrium oxide electrodes and their uses
US4187155A (en) Molten salt electrolysis
SE438165B (en) BIPOLE Electrode for Electrolytic Processes
US4173518A (en) Electrodes for aluminum reduction cells
US4302321A (en) Novel sintered electrodes
RU2330124C2 (en) Electrolysis method for water chloric-alkaline solutions, electrode for electrolysis of chloric-alkaline solution and method of making an electrolytic electrode
US3930967A (en) Process for the electrolysis of a molten charge using inconsumable bi-polar electrodes
US3801490A (en) Pyrochlore electrodes
CA1040137A (en) Electrode for electrochemical processes and method of producing the same
US4111765A (en) Silicon carbide-valve metal borides-carbon electrodes
CA1113427A (en) Silicon carbide-valve metal borides-carbon electrodes
CA2061391C (en) Ceramic anode for oxygen evolution, method of production and use of the same
US6103090A (en) Electrocatalytically active non-carbon metal-based anodes for aluminium production cells
EP1049818B1 (en) Non-carbon metal-based anodes for aluminium production cells
US6656520B2 (en) Surface coated non-carbon metal-based anodes for aluminum production cells
CA1124210A (en) Sintered electrodes with electrocatalytic coating
CA1080154A (en) Yttrium oxide electrodes and their uses
US6379526B1 (en) Non-carbon metal-based anodes for aluminium production cells
EP1049817B1 (en) Slurry for coating non-carbon metal-based anodes for aluminium production cells
Cardarelli Miscellaneous electrical materials
JPS59185790A (en) Non-consumable electrode and manufacture
Salts 9 Inert Anode Development for
NO831138L (en) NON-CONSUMABLE ELECTRODE, PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF SUCH, AND USE

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8005075-0

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8005075-0

Format of ref document f/p: F