SU533677A1 - Спооб получени сплавов электролизом - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области металлургии цветных металлов, в частности к получению покрытий из сплавов или порошков сплавов методом электролиза с растворимым анодом.

Известен способ получени  сплавов металлов электролизом в расплавленных средах с растворимым анодом 1.

Известен способ получени  сплавов электролизом с растворимыми анодами в нерфорированных контейнерах 2.

Недостатком способа  вл етс  то, что анод ное растворение компонентов протекает при разных потенциалах. Это, в свою очередь, предопредел ет перавновесность смеси ионов в электролите и протекание вторичной реакции восстановлени  ионов электроположительных металлов ионами низшей валентности электроотрицательных металлов, образование взвеси электроположительного металла в электролите . Сблизить потенциалы анодов при таком способе можно только уменьшением тока в цепи электроположительного анода, т. е. резко уменьшить анодиый выход этого компонента сплава и обеднить им сплав на катоде.

Стабильно вести процесс можно лишь при аиодном растворении близких но электрохимическим свойствам металлов со стандартными электрохимическими потенциалами, отличающимис  ие более чем на 0,3В (титан) и цирконий , ванадий и хром и т. п.).

Целью изобретени   вл етс  получение сплавов металлов с отличающимс  более чем па 0,3 В стандартным электрохимическим потенциалом , увеличение анодного выхода по токуэлектроположитсльпых компонентов сплава , исключение вторичных реакций восстановлени  ионов электроположительных металлов

в электролите.

Это достигаетс  тем, что процесс ведут путем подключени  всех анодов к одному источнику тока при одинаковых внешних электрических сопротивлени х анодов, при поддерл аНИИ степени перфорации контейнера наиболее электроотрицательного анода 1-25%, катодной Н.1ОТНОСТН тока 0,3-5,0 А/см-, нлотности тока на наиболее электроотрицательном аноде 1-30 А/см, плотностн тока на остальных

анодах 0,05-0,5 А/см.

Сущность способа заключаетс  в том, что процесс растворени  всех анодов ведут прп одном потенциале, но близком к нотенциалу растворени  электроноложительных компонентов . Это условие соблюдаетс  при подключении всех анодов к одному источнику тока через одинаковые сопротивлени . Электроотрицательный анод помещают в контейнер с низкой степенью перфорации (1-25% против обычной 50-80%) и раствор ют при

высокой ujioriiocTii тока (1-30 А/см в расчете на площадь перфорации). При таких услови х диффузиопные затрудпегш  и протекание реакции окислени  ионов электроотрицательиого металла на поверхности каналов перфорации коптейнера позвол ют измен ть потенциал электрода в очень широких пределах, сближа  его с потенциалом растворени  различных электроцоложительпых металлов с изменением степени перфорации и плотности тока в указанных пределах. При этом электроположительные металлы, подключенные к тому же источнику питани , .раствор ютс  совместно с электроотрицательным при одном потенциале с образованием равновесной смеси ионов в электролите.

Увеличение доли тока, приход щейс  на растворение электроположительного металла, осуществл ют уменьшением степени перфорации контейнера с электроотрицательным металлом с увеличением плотности тока на этом электроде. Электроположительные металлы помещают в контейнеры с обычной степенью перфорации (50-80%) и раствор ют при плотности тока 0,05-0,5 А/см.

Экспериментально устаповлепо, что, например , в расплаве NaCl-КС1 при 750°С дл  титанового анода в графитовом контейнере при степени перфорации 25% и плотности тока 1,0 А/см потенциал составл ет - 1,8 В (близок к потенциалу растворени  ванади ), лри перфорации 3,1% и плотности тока 2,5 А/см потенциал равен - 1,13 В (близок к потенциалу растворени  никел ), при перфорации 1,0% и плотности тока 30 А/см потенциал анода равен - 0,73 В (близок к потенциалу растворени  вольфрама и молибдена). Стандартные потенциалы указанных металлов отличаютс  па 0,35-1,4 В.

Дл  лучшего выделени  сплава па катоде в электролит ввод т 0,5-10% солей осаждаемых металлов и ведут процесс при катодной плотности тока 0,3-5,0 А/см.

Пример. В  чейке из кварцевого стекла вели электролиз в расплаве КС -NaCl - 2% TiCl при 800°С. Графитовый анодный контейнер с металлическим титаном имел степень перфорации 3,3%, контейнер с молибденом - 65%. Плотность тока на титановом аноде - 1,1 А/см на молибденовом - 0,08 А/см, на катоде-0,7 А/см. При силе тока электролиза 0,4 А через 5 ч убыль веса титана составила

1,25 г, молибдена - 0,715 г. В катодном осадке 15,2% молибдена. При силе тока электролиза 1,0 А, продолжительности 2 ч, стенени перфорации 1,45%, плотности тока на титановом аноде 6,3 A/cм на молибденовом - 0,2 А/см, на катоде 0,9 А/см убыль веса титана составила 0,66 г, молибдена 1,27 г, содержание молибдена в катодном осадке - 41,8%. Взвеси металлического молибдена в расплаве

не обнаружено.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет получить электролизом сплавы металлов с,о стандартными электрохимическими потенциалами , отличающимис  более чем на 0,3 В

(в примере - на 1,2 В), с высоким анодным выходом по току электроположительного металла , без вторичных реакций в электролите.

Claims (2)

1. «Электролитическое рафипирование титана в расплавлеппых средах под ред. В. Г. Гопиенко и др., «Металлурги , 1972, стр. 39.

2. Сучков А. Б. «Электролитическое рафинирование в расплавленных средах, «Металлурги , 1970, стр. 125-126.