Электролизер для получения щелочей высокой чистоты

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ(и) тт 5 О 825 Союз Советских Саниалистических Республик(22) 5) 1 Кл 2 ". 25 В 11/18С 25 В 1/16 присоединением за 23 иоритет -убликовано 05.03.77, Бюллетень М та опубликования описания 31.05,77 Государственный комитет Совета Министров СССР оо денем изобретенийи открытий УДК 541.135П, Чви ЗЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЩЕЛ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫИзвестно получение и рафинирование металлов и их соединений, в частности щелочей,методом электролиза с получением амальгами последующим их разложением.Известны также электролизеры для рафинирования металлов, состоящие из несколькихэлектролитических ячеек, соединенных междусобой биполярными амальгамными электродами, однако в них не достигается высокого рафинировочного эффекта и не совмещены рафинирование и разложение амальгамы.Предлагаемый электролизер для получения щелочей высокой чистоты отличается отизвестных тем, что в нем применены пленочные биполярные электроды, расположенные 15друг над другом, верхний из которых снабжен графитовой насадкой. Благодаря такойконструкции достигается высокий рафинировочный эффект и совмещаются рафинирование и разложение амальгамы,20На чертеже изображена принципиальнаясхема предлагаемого электролизера,Амальгама натрия, поступающая в нижнюю часть 1 электролизера, с помощью контактов 2 электрически связана с положительным полюсом источника постоянного тока.Над амальгамой натрия расположены другнад другом пленочные амальгамные биполярные электроды 3, количество которых соответствует числу ступеней рафинирования. Опо рои для этих электродоз служит соответствующая диафрагменная ткань. На последнем электроЛе находится графитовая насадка 4, на которой происходит процесс разложения амальгамы натрия. Одновременно графито. вая насадка может быть использована в качестве контакта 5 для подключения отрицательного полюса источника постоянного тока Промежутки б между электродами заполнены раствором едкого патра, который является рафинировочным электролитом.Если на электродах имеется амальгама натрия, то при подключении постоянного тока к электролизеру начнется рафинирование натрия. Натрий будет ионизироваться на амаль. гаме натрия нижней части 1 электролизера, разряжаться на нижней стороне первого электрода, которая является амальгамным катодом, диффундировать через слой ртути, иони. зироваться на верхней части электрода амальгамном аноде и т. д. На верхнем электроде будет идти процесс разложения амаль. гамы натрия на графитовой насадке подаваемой чистой водой с образованием чистой ще.лочи и водорода.В связи с тем, что катодный выход по току на каждом электроде равсн 100%, что связано с самопроизвольным процессом разложения амальгамы натрия, необходимо какимто образом компенсировать разницу в анодном и катодном выходах по току во избежание окисления ртути на анодной стороне биполярного электрода. Кроме того, в процессе работы электролизера будет иметь место постепенное загрязнение амальгамы натрия и 5 рафинировочного электролита примесями различных металлов. Компенсация разностей выходов по току и обновление амальгамы натрия на более чистую осуществляется следующим образом. 1 ОВ верхнюю часть электролизера, где происходит разложение амалы амы натрия, подается чистая ртуть, а амальгама натрия в количестве, соответствующем объему подаваемой ртути, через перелив 7 поступает на со седний нижний электрод и т. д как это показано на схеме. Таким образом, амальгама натрия, поступающая с верхних электродов па нижние, компенсирует то количество натрия, которое разложилось вследствие само О произвольного разложения амальгамы натрия и одновременно обновляет амальгаму электрода на более чистую. При этом количество амальгамы натрия, поступающей с верхнего электрода, должно быть достаточным для 25 компенсации, разностей выходов по току на всех электродах.С последнего электрода амальгама натрия поступает либо на установку очистки ртути, либо смешивается с амальгамой натрия, по- ЗО ступающей из электролизера, а оттуда слабая амальгама натрия в тех же количествах от. бирается на установку очистки ртути.Часть чистого едкого натра, получаемого в верхнем отделении электролизера, по пере- ЗБ ливу 7 тоже поступает под последний электрод. Туда же подается чистая вода для разбавления поступающего едкого натра до необходимой концентрации. Электролит после последовательного прохождения всех прост ранств между электродами выводится по шт .у, церу 8 из нижней части в виде едкого натра пониженного качества,Во избежание образования водородом, выделяющимся вследствие самопроизвольного разложения амальгамы натрия, газовых подушек под электродами необходимы газоотводы 9.Таким образом, тонкий слой ртути, на котором происходит рафинирование натрия, работает как амальгамный биполярный электрод, нижняя часть является катодом, а верхняя - анодом. Исследования показали, что при толщине пленки электрода в 5 мм можно вести процесс при плотности тока 8 - 10 ка/м 2.Формула изобретенияЭлектролизер для получения щелочей высокой чистоты рафинированием металлов, состоящий из рафинировочных ячеек, образованных биполярными электродами, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью достижения высокого рафинировочного эффекта и совмещения рафинирования и разложения амальгамы, в электролизере применены пленочные биполярные электроды, расположенные друг над другом, верхний из которых снабжен графитовой насадкой.Подп испоССР ип, Харьк, фил. пред. Патен Изд.466 И Государственного по делам изо Москва, Ж.35, Тираж 499комитета Совета Министровретений и открытийаушская наб., д. 4/5