Способ защиты обоженного анода от окисления

1 487 60 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Сониалистииеских РеспубликфЙ и А Государственный коми Совеа Министров СС(088.8) й 37 ень по делам изобретеии опубли ания описан открьтик 72) Авторы изобретения П. Репко и А. В. Иван) СПОСОБ ИТЪ ОКИ К АВТОРСКОМУ СВ Изобретение относится к области электролитического производства цветных металлов, в частности алюминия, из расплавленных сред в электролизерах с предварительно обожженными анодами.Известен способ защиты обожженного анода от окисления, включающий засыпку на непогруженную в электролит поверхность анода измельченного углеродсодержащего вещества и глинозема, Например, для снижения обгорания анодов промежутки между ними заполняют порошкообразным материалом, который затем уплотняют, чтобы затруднить доступ кислорода к аноду. Смесь может состоять из веществ, которые периодически до. бавляют в электролит в порошкообразном виде. Используется, например, смесь кальцинированной соды с кальцинированным глиноземом. К этим веществам могут быть добавлены и углеродистые материалы, например порошок древесного угля, Однако отмечаются дополнительные затраты по приготовлению специальной смеси за пределами электролизера и уплотнение ее в зазорах между анодами, Выполнение этой операции связано с созданием условий, затрудняющих диффузию кислорода через смесь к аноду. С этои:ке целью в состав смеси включена сода, кото рая с одной стороны уменьшает диффузию кислорода, а г другой - ухудшает состав о 10 15 20 5 о электролита, увеличивая расход фтористого алюминия. Известный способ не исключает необходимость самостоятельной переработки образующейся при поличении алюминия технологической пены.По предложенному способу перед засыпкой глинозема на поверхность анода наносят слой технологической пены. Это повышает эффективность защиты анода и позволяет одновременно использовать ценные составляющие технологической пены.Способ заключается в следующем.Защищаемая поверхность обожженного анода, установленного в электролит, покрывается технологической пеной, состоящей из 20 - 30% углерода и 70 - 80% электролита. Процесс защиты анода сводится и химической связи углерода пены с кислородом воздуха, который проникает за счет диффузии в слой насыпанной на анод пеньт, разогрегой до б 00 - 800 С. Непрерывный процесс сжигания частиц углерода в защитном слое пены обогащает ее криолитом. Поскольку этот процесс ведется на поверхности анода, ооогащенная пена при электролизе непрерывно опускается с анодом в электролит и пополняет его уро вень. Таким образом, процессы защиты анода ог окисления и обогащения пены криолитом с использованием ее ценных сосавляюших по данному способу ведутся Одновременно на(2) Составитель Г, Титова Корректор А. Галахова Тсхред Т. Миронова Редактор О. Филиппова 3 а,аз 3250,15 Изд.,й 48 Тираж 740 11 одписное ЦИИГИ Госу;арстьспно 1 о ко:1 итста Совета Миппстро СССР по дслак 1 паоорстеп 1 и и открытийТипографии, пр. Сапунова, 2 анодном массиве электролизера и не требуютраздельного осуществления.П р и м е р, Лнодный огарок извлекают пзэлектролита, технологическую пену перемещают на продольную сторону известнымспособом.Затем устанавливают в электролит новыйанод, а на его поверхность, выступающую изэлектролита, наносят слой пены толщиной4 - б см, снятой с продольной стороны. Может быть использована пена, ранее снятая иостывшая, с этого же или других электролизеров. Сверху пену теплоизолируют глиноземом, который применяется для уменьшенияпотерь тепла, Использование теплового эффекта реакции для процесса электролизауменьшает на соответствующую величинуприход тепла в электролизер за счет электрической энергии, Кроме этого, слой глиноземана пене повышает и выравнивает температуруво всем объеме пены. Это способствует ул)чшению условий обогащения пены электролитом и защите анода от окисления. Измельчение пены перед нанесением ее на анод увеличивает активную поверхность угольных частиц и улучшает условия защиты и обогащения,Технологическая пена, нанесенная на анод,постепенно разогревается до б 00 в 8 С теплом, выделяющимся в электролите и в телеанода за счет электрической энергии. Кислород воздуха, непрерывно проникающий в слойразогретой пены, вступает в химическую реакцию с угольными частицами, которые имеют очень развитую поверхность и более высокую химическую активность, чем обожхкенный, спрессованный анод. Прох 11 дящи приэтом химический процесс мо)кпо выразитьреакциями Образующийся по реакции (1) углекислый газ, взаимодействуя с разогретым углеродом пены, окисляет его до окиси углерода Известно, что реакция (2) при температурах, близких к 800 С, сдвигается в сторону образования СО.Образующаяся окись углерода и разогре тые частицы активного углерода пены создают восстановительную среду в слое пены, покрывающем неполяризованную часть анода, которая и будет постоянно защищать поверхность анода от окисления.10 Процесс окисления угольных частиц пеныпо реакции (1) сопровождается непрерывным уменьшением количества углерода в пене.Таким образом, одновременно с процессом за щиты от окисления происходит процесс обогащения пены криолитом, протекающий непосредственно на поверхности анода. За счет осуществления предложенного спо соба достигается эффективная защита неполяризованной части анода от окисления, обеспечивается достаточно полное выжигание угольных частиц из пены, причем тепло от сгорания этих частиц используется в процес се электролиза. За счет дожигания угольныхчастиц из пены непосредственно на анодах исключается операция по переработке угольной пены, например, методом флотации, связанные с ней потери электролита, а также 30 трудовые затраты. Способ защиты обожженного анода отокисления, включающий засыпку на непогруженчую в электролит поверхость анода 40 измельченного углсродсодсржащего веществаи глинозема, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты анода и одновременного использования ценных составляющих технологической пены, перед 45 засыпкой глинозема на поверхность анода наносят слой технологической пены.