Биполярный электролизер для получения легких металлов и сплавов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕИ ИЯ й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистичесеа Республик(5%) М, Кл,С 25 С 3/04 С 25 С 3/08 аявки ет Гасударствеииый к Свввтв Мииистров пе делам кэоорет и открытий(43) Опубликовано (4 о) Йата опублик ь 2 05. 78 валия описания 2) Автори изобретеиия П. Лепихин, В Девяткин, А. С. П,Соляков чн о-исследовательскогмагниевой и электроднгниевый завод иал Всесоюзного на ута алюминиевойи и Соликамский ерезниковский фил и, проектного инстпромышленно(54) БИПОЛЯРНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР МЕТАЛЛОВ И СПЛАВЯ ЛЕГКИХ ПО к е Электролит в рабочую камеру непрерывно поступает через предусМотренные для этой Мели отверстия и течет зигзагообразно че Отдельные электролитические ячейки, соеди пенные последовательно окнами вверху и внизу, Циркуляция в этом случае осуществляется с помощью выделяемого на электродах хлора а сепарация металла и шлама происходит непосредственно в междуэлектродном нроранстве электролитических ячеек щ .Эта конструкция биполярного электролизера обладает рядом недостатков; сложная внутренняя структура, большие утечки така, вследствие специфичности процесса электролиза в электролизерах с биполярными электродами, малоэффективное разделение продуктов электролиза и шлама, затруднения при обслуживании электролизеров.Известен также биполярный электролиэер для получения легких металлов и сплавов, например магния, включающий рабочую камеру, состоящую из электролитических ячеек с введенными в них вертикально биполярными электродами, и сборную камеру, отделенную от рабочей вертикальной перегородкой,рез ст Изобретение относится к получению лег их металлов и сплавов электролизом расьлавл нныхсред и может быть использовано при совершенствовании электролизеров для подучения магния, алюминия и сплавов на их основе.Известны различные конструкции биполярных электролизеров, состоящие из электропизной ванны, футерованной огнеупорными не- проводящими ток материалами, разделенной на одну или несколько рабочих и сборных .то ячеек, сообщающихся между собой. Известен биполярный электролиэер для поучения жидкого алюминия путем электроли- за хлористого алюминия, состоящего иэ раба ей камеры и камеры для сбора металла. Рабочая камера разделена на несколько электролитических ячеек вертикальными перегоодками, которые являются бипопярными эпекродами. Они жестко закреплены в рамах из Ю иэлектрика, В нижней части каждой рамы имеется наклонный участок типа канала, который служит для сбора металла и подачи го в устройство для транспорта металла, отуда он направляется в сборную камеру. ЗВ Новожилов, П. С. Солякоимекицей вверху окна, Внполярные электронныжестко закреплены в плите перекрытия иадиэлектрика на расстоянии от поданы, достаточном для сбора и накопления магния 2.Конструкция электропизера обеспечиваетсоздание условий для механизированного удадения шламаОднако недостатком электролизера являются большие утечки тока, поскольку нижниеконцы бинолей не изолированы диэлектрикоми ток в основном проходит через электролит,а не через биполь. Это отрицательно сказывается на выходе по току.Целью изобретения является снижениеудельного расхода электроэнергии и предотвращение зарастания каналов шламом,Для этого в предлагаемом электролизереустановлена горизонтальная перегородка-подина рабочей камеры для дополнительногоразделения рабочей и сборной камер, в нейвыполнены вертикальные каналы напротив каждой электролитической ячейки, а биполярныеэлектроды установлены на эту перегородку.Кроме того, каналы в горизонтальной перегородке могут быть выполнены расширяю. шими в сторону рабочей камеры или в сторону и рабочей,и сборной камер,На фиг, 1, 2 и 3 изображен предложенный.биполярный электролизер.. Злектролизер состоит из рабочей 1 исборной 2 камер разделенных вертикальнойперегородкой 3 с окнами 4 вверху и горизон-.тальной перегородкой-подиной 5, В рабочейкамере параллельно ее стенкам и друг дру-.у расположены анод 6, катод 7 и один или з 5несколько биполярных электродов 8,.жесткозакрепленных в рамках 9 иэ диэлектрика.Рамы с бинолярными электродами устанавливаются на горизонтальной перегородке, которая, таким образом, одновременно являетОся подиной рабочей камеры. В ней имеютсяканалы 10 против каждого междуэлектродного промежутка, служащие для замыкания автономной циркуляции через каждую электролитическую;ячейку и осаждения шлама на 45подине 11 сборной камеры, закрытой крышкой 12. Образуемый на катодных поверхностях металл переносится потоком электролита через верхние окна также в сборную камеру и накапливается на поверхности раздела яэлектролит-газовая фаза. Хлор, выделяюшийся из электролита в верхней части рабочейкамеры, через специальное отверстие 13 вверхнем перекрытии 14 электролизера отводится в хлорные коммуникации, ЯВ -процессе электролиза хлор выделяемыйна анодных,поверхностях, создает в междуэлектродных промежутках направленный вверх дисперсный газожидкостный поток, увлекая тем самым жидкий металл, образуемый на катодных поверхностях, Шлам при этом дви- жется в противоположном направлении, т.е. к подине рабочей камеры и через укаэанные каналы в ней попадает на подину сборной, камерыразмеры которой и ее конструкция таковы, что позволяют использовать любой из известных способов механизированной выборки шлама, Сепарация хлора протекает в верхней зоне рабочей камеры, а поток.электролита вместе с металлом увлекается через окна в сборную камеру, где и происходит отделение металла от электролита,Такая конструкция биполярного электролизера позволяет пространственно разделить все три процесса сепарации: металла, хлора и шлама. Кроме того, создание каналов в горизонталь ном перекрытии и их конфигурация обеспечивают возможность в 1,5-2 раза снизить утеч ки тока эа счет значительного удлинения пути, тока вокруг биполярного электрода.формула из обретения1. Биполярный электролизер для. получения легких металлов и сплавов включающий рабочую камеру, состоящую из электролитических ячеек с введенными в них вертикально биполярными электродами, и сборную камеру, отделенную от рабочей-вертикальной перегородкой, имеющей вверху окна, о т л и ч а ю ш и й с я тем,. что,с цепью снижения удельного расхода электроэнергии, в электролизере установлена горизонтальная перегородка-подина рабочей камеры для дополнительного разделения рабочей и сборной камер, в ней выполнены вертикальные каналы напротив. каждой электролитической ячейки, и биполярные электроды установлены на эту перегородку.2. Электролизер по п, 1, о т л и ч .а ющ и й с я тем, что, с цепью предотвращения зарастания каналов шламом, они выполнены расширяющимися в сторону рабочей: . камеры или в сторону и рабочей. и сборной камер,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент Англии687758, кл. 41,1951,2. Авторское свидетельство СССР378517, кл. С 25 С 3/04 23.03.701973.609778 Б-Б Составитель Г. Титоваактор Е. Братчикова Техред 3. фанта Корректор Е. Папп илиад ППП "Патент, г. Ужгород, ул Проектная 2961/19 Тираж 738НИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Рауш Подл исн оевета Министров СССткрытийкая наб д. 4/5