SU574483A1 - Электролизер дл получени металлов исплавов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электролитического получени  металлов и сплавов из расплавленных сред в электролизерах с горизонтально расположенным анодом, например, при получении алюмини , свинца, олова и сплавов на их основе.

В подобных электролизерах анодные газы собираютс  под электродом в виде крупных пузырей, наличие которых ухудшает техникоэкономические показатели процесса: снижаетс  катодный выход по току и увеличиваетс  расход энергии.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  электролизер дл  получени  металлов и сплавов из расплавленных сред, включаюш.ий футерованный катодный кожух и горизонтально расположенный анод, снабженный вертикальными каналами дл  эвакуации газа. Каналы образованы стальными нерасходуемыми трубами. Электролизер предназначен дл  получени  алюмини  .

Недостатком электролизера  вл етс  то, что каналы в аноде забиваютс  кристаллизующимс  в них электролитом. По каналам в вертикальном направлении вместе с газовой перемещаетс  и жидка  фаза за счет эрлифтного эффекта. Поскольку перегрев электролита по отнощению к температуре начала кристаллизации относительно невелик и не превыщает , как правило, 30-40°С, поступление электролита по каналам в зоны с более низкой температурой сопровождаетс  его кристаллизацией . Разделение жидкой и газовой фаз не происходит, что отрицательно сказываетс  на выходе по току.

Цель изобретени  - повыщение эффективности разделени  жидкой и газовой фаз.

Это достигаетс  тем, что каналы выполнены со ступенчатым увеличением их сечени , при этом участок перехода от меньшего сечени  к большему расположен ниже верхней кромки катодного кожуха.

На фиг. 1 показан предлагаемый электролизер; на фиг. 2 -  чейка и анод дл  удалени  газа; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - график зависимости выхода по току от катодной плотности тока при использовании предлагаемого электролизера и известного с анодом, не содержащим каналов .

Claims (1)

1. Электролизер содержит анод 1, жидкий металлический катод 2 и электролит 3, заключенные в футерованный катодный кожух 4. Анод электролизера снабжен каналами 5 дл  эвакуации газа. Каналы выполнены с местным увеличение.м сечени  на отметке или ниже верхней кромки катодного кожуха, котора  соответствует уровню электролита в ванне. в этой области температура анода выше температуры плавлени  электролита. За счет местного расширени  канала происходит падение давлени  двухфазного жидкостно-газового потока и отделение жидкости от газа. Далее по каналу следует однофазный газовый поток и проходное сечение канала остаетс  в нроцессе электролиза неизменным. Испытани  предлагаемого электролизера проведены на примере электролизера системы РЬ/0,7 NPbClz + 0,3 NKCl/Cb, С при температуре 500°С в  чейках различных конструкций. Эвакуаци  газа но каналам посто нного сечени  сопровождалась перекрытием их кристаллизующимс  электролитом в тех случа х, когда анод был высоким. Поступление газа в каналы прекращалось. Использование же низких анодов, температура на выходе из каналов которых была близка к температуре электролита, сопровождалось истечением из каналов электролита вместе с газом и резким снижением катодного выхода по току. Ячейка, показанна  на фиг. 2 и 3, содержит кислотостойкую керамику 6, пластину из карбонитрида бора 7, анодный токонодвод 8, вольфрамовый стержень 9, фарфоровую трубку 10, свинец 11, кассету из стали 1Х18Н9Т. Анод 1 выполнен из графита по ГОСТу 11256-65. Три капала 5 дл  удалени  газа имеют сечение в нижней части 3X16 мм и в верхней 10X16 мм. ,адь поперечного сечени  канала возрастает, таким образом, с 48 до 160 мм. Из каналов выдел етс  газ в течение сколь угодно долгого времени. Уровень электролита в каналах был близок к уровню его в  чейке. В электролизерах данной кбнсТ рукции и в  чейках, аноды которых не имели каналов, определ ли катодный выход по току свинца с введением в металл серебра в качестве метки. Из графика видно, что при высоких значени х плотности тока (IK) предлагаемый электролизер (крива  б) более эффективен, чем известный (крива  а). Так, дл  /к в пределах 0,7-1,0 А/см использование его обеспечивает увеличение выхода по току на 12-16%. Таким образом, результаты испытани  свидетельствуют о том, что электролизер с газоотвод щими каналами в аноде, вьшолненными с местным увеличением сечени ,  вл етс  работоспособным и высокоэффективным. Формула изобретени  Электролизер дл  получени  металлов и сплавов из расплавленных сред, включающий футерованный катодный кожух и горизонтально расположенный анод, снабженный вертикальными каналами дл  эвакуации газа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности разделени  жидкой и газовой фаз, каналы выполнены со ступенчатым увеличением их сечени , при этом участок перехода от меньшего сечени  к большему расположен ниже верхней кромки катодного кожуха . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 351925, кл. С 25С 3/08, 1970.

   iflusj

   (pus.J

   pi/e.2

   . 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 10 1,1 7,2 (Pus.