SU361675A1

SU361675A1 - Electrolytic carbon production method

Info

Publication number: SU361675A1
Application number: SU1636914A
Authority: SU
Inventors: Ю.К. Делимарский; В.И. Шаповал; В.А. Василенко; В.Ф. Грищенко
Original assignee: Институт общей и неорганической химии АН Украинской ССР
Priority date: 1971-03-30
Filing date: 1971-03-30
Publication date: 1975-09-25

Description

1one

Изобретение относитс к получению углерода электролизом расплавленных солей и может быть использовано дл получени чистого аморфного углерода, при™The invention relates to the production of carbon by the electrolysis of molten salts and can be used to obtain pure amorphous carbon, when ™

. .. .

мен емого нри создании дерных реактороvariable at the creation of nuclear reactors

Известен электролитический способ получени углерода путем катодного восстановлени углерода из его соединений при электролизе расплавленного солевого электролита, содержащего карбонаты щелоных или щелочноземельных металлов.A known electrolytic method for producing carbon by cathode reduction of carbon from its compounds during the electrolysis of molten salt electrolyte containing carbonates of alkali or alkaline earth metals.

Однако при известном способе на католе образуетс грушевидный прочно сцементировадшийс осадок, который, кроме углерода, содержит окислы и оксисоли металлов. После извлечени такого осадка из электролизера осадок необходимо подвергать механическому дроблению и выщелачиванию в растворе сол ной кислоты .However, with the known method, a pear-shaped, firmly cemented precipitate is formed on the catholeum, which, in addition to carbon, contains oxides and metal oxides. After removing such a precipitate from the electrolyzer, the precipitate must be mechanically crushed and leached in hydrochloric acid solution.

С целью .получени аморфного углерода свободного от примесей, электролиз ведут под давлением углещслого газа более 2 ати, при температуре не выше . In order to obtain amorphous carbon free from impurities, electrolysis is carried out under a pressure of carbonaceous gas of more than 2 MPa, at a temperature not higher.

Избыточное давление углекислого газа над поверхностью расплава обеспечивает необходимую скорость подачи углекислого газа к катоду дл непосредственного электровосстановлени до углерода:The excess pressure of carbon dioxide above the surface of the melt provides the necessary rate of supply of carbon dioxide to the cathode for direct electroreduction to carbon:

с+0СО ,with + 0so,

.+4е. + 4e

и дл нейтрализации кислородных газов:and to neutralize oxygen gases:

2-2-

2со2с

Если примен ют некарбонатный электролит , то дл сохранени посто нства состава электролита в процессе электролиза , ввод т карбонаты щелочных металловIf a non-carbonate electrolyte is used, then to maintain the constancy of the electrolyte composition during the electrolysis process, alkali metal carbonates are added.

в количестве менее 5. Это обеспечи . -Jin quantities of less than 5. Provide it. -J

вает следующий анодный процесс в первый момент электролиза:The following anodic process at the first moment of electrolysis:

22СО +О +4622CO + O +46

2СО2CO

Таким образом, в процессе электролиза будет осуществл тьс электролитическое разложение углекислого газа на уг лерод и кислород.Thus, electrolytic decomposition of carbon dioxide into carbon and oxygen will be carried out in the process of electrolysis.

Нижний температурный предел дл проведени процесса определ етс температурой плавлени электролита. Верхний не должен превышать 7ОО С, так как при более высоких температурах образуетс окись углерода.The lower temperature limit for the process is determined by the melting point of the electrolyte. The upper should not exceed 7OO C, since at higher temperatures carbon monoxide is formed.

Интервал примен емых плотностей токов 0,,0 а/см . Электролиз по предлагаемому способу может быть осуществлен в герметичных электролизерах из нержавеющей стали, внутри которых расплавленный электролит содержитс в графитовых или корундовых емкост х. Ка .тоды вольфрамовые, никелевые, графитовые . Аноды-графитовые.The interval of applied current densities is 0,, 0 a / cm. The electrolysis of the proposed method can be carried out in sealed stainless steel electrolysis cells, within which the molten electrolyte is contained in graphite or corundum containers. Ka. Tungsten, nickel, graphite. Graphite anodes.

Преимуществом предлагаемого способа вл етс то, что чистый аморфный углерод, получаемый при электролизе непосредственно из углекислого газа, представл ет собой компактный, но механически непрочный осадок, состо щий из чистого углерода легко отдел ющегос от материала катода ..The advantage of the proposed method is that pure amorphous carbon, obtained by electrolysis directly from carbon dioxide, is a compact, but mechanically fragile sediment consisting of pure carbon easily separated from the cathode material.

Пример. Ведут электролиз . расплава K GOg-f 500 С,Example. Lead electrolysis. melt K GOg-f 500 C,

3 атн.3 atn.

давлении углекислого газа PQQcarbon dioxide pressure PQQ

22

1 (..0,2 а/см . На катоде получают а к1 (..0.2 a / cm. At the cathode receive a to

чистый аморфный углерод с выходом по оку 1ОО%. Газ над электролитом обогащает кислородом. Состав, электролита остаетс ней именным.,pure amorphous carbon with an output of around 1OO%. The gas above the electrolyte enriches with oxygen. The composition of the electrolyte remains personalized.,

П р и м.е р 2. Ведут электролиз KF-LIF +5%К СОд при бОООС, давлении углекислого газа Р,., 8 ати. НаPr and me r p. Conduct electrolysis of KF-LIF + 5% K CO2 at bOOS, carbon dioxide pressure P,., 8 MPa. On

22

катоде получают чистый аморфный углерод с выходом по- току lOO%. Состав электролита остаетс неизменным,Pure amorphous carbon is obtained in the cathode with a yield of lOO%. The electrolyte composition remains unchanged.

П р е д м е т изо б р е т е ни REFERENCE OF THE INVENTION

Способ электролитического получени углерода путем катодного восстановлени углерода из его соединений при электролизе расплавленного солевого электролита, содержащего карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов, отличающийс тем, что, с целью получени аморфного углерода, свободного от примесей , электролиз ведут под давлениемA method for electrolytically producing carbon by cathode reduction of carbon from its compounds during the electrolysis of molten salt electrolyte containing alkali or alkaline earth metal carbonates, characterized in that, in order to obtain amorphous carbon free from impurities, electrolysis is carried out

углекислого газа более 2 ати, при температуре не выше 70О С.carbon dioxide more than 2 MPa, at a temperature not higher than 70 ° C.