Электролизер для получения ме-таллов и окислов из расплавлен-ных солей

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет во делам изобретений н отнрытнй(54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР Д 11 Я ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВИ ОБСЛОВ ИЗ РАСПЛАВЛЕННЫХСОЛЕЙ Изобретение относится к электрическому получецшо металлов и окислов иэ расплавленных солей и может быть использовано в технологии редких и радиоактивных металлов и окислов.Известны электролиэеры для полу 5 чеция и рафинирования металлов электролиэом расплавленных солей, имеющие корпус, анод, катод и герметично закрываемую крышку 1.10Недостаток данных электролизеров состоит в отсутствии в их конструкциях устройства, предотвращающего попадание солевого расплава в металлический корпус.15Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является электролизер для получения металлов и окислов из расплавленных солей, включающий корпус, помещенную внутрь его ванну с пришлифованным торцом, крышкой и катодом для подачи реагента в расплав. Герметичность внутреннего объе": ма ванны обеспечивается за счет плотного контакта крышки с металлическим корпусом21.Однако выделенные в процессе электролиза на аноде агрессивные газы, например хлор, фтор и др., проникают через керамическое уплотнение между графитовой ванной и металлическим корпусом в зону температур 700-800 тС и разрушают корпус электролизера. В связи с этим необходимо осуществлять плотный контакт крышки с металлическим корпусом, а с торцом графитовой ванны, причем уплотняющее усилие между крышкой и ванной не должно приводить к разрушению последней, Кроме того, в конструкции не предусмотрено устройство, предотвращающее выход солевого расплава в металлический корпус в случае аварийного разрушения графитовой ванны.Цель изобретения - создание регулируемого герметиэирующего усилияактивных металлов,торца ванны на крьппку и предотвращение выхода расплава в металлический,корпус.Поставленная цель достигается тем,что в электролизере для полученияметаллов и окислов из расппявлецныхсолей, включающем корпус, помещенную внутрь его ванну с пришлифовацнымтОРЦОмтк 1 зышкой и катоцом т. каналомдля подачи реагецта в рясггг 1 яв, электролизер выполнен с полостью междукорпусом и ванной для заполнения ееметаллическим свинцом,На чертеже изображено предлагаемоеустройство,Электролизер состоит цз корпуса1, ванны 2 из пиролитического армированного углерода, выпо.И 51 юпероль анода Охпяждяемой ттрытз 1 ки 3 икатода 4 с централяым осевым каналом 5, Между корпусом 1 и ванной 2выполнена полость б, Катод 4 снабженштуцером 7 для подсоединения к линииподачи реагента в ванну и плотно заФиксирован на крьппке электролизера спомощью втулки 8 с держателями 9 ипневмозяжимов 10. Злектролизер помещен в электропечь 11,Принцип действия ус гройства заключается в том, что залитый в полость между корпусом и ванной жидкий свинец создает выталкиваюшуюсилу, обеспечивающую с помощью установленных на крышке пневмозяжимоврегулируемое уплотнякзщее усилие междукрыпКой и ванпо 11, Значительная разница удельных весов свинца и перерябатывяемого солевого расплава предотвращает также аварийный выход последнего в корпусе электролизеря.Устройство работает следующимобразом.Б ванну 2 из пиролитического угле. -рода диаметром 100, 1 зысотой ЗСО и тслщиной стенки 3 мм загружают 1 кгэквимольцой смеси хлоридов натрия икалия 0,3 кг 1;олуторцой окиси гадо -линия и, вкл 1 ачив элекро:зечь 11, получают в ванне расплавленный электролитпри 700 С. При этом полость заполОняется расплавленным металлическимсвинцом. Затем на ванну 2 помещаюткрышку 3 с катодом ", и втулкой 8,погружают ванну в рясплявлен 1 гый свиНеЦ ДО УРОВНЯ, ПРЕВЫШаЮЩЕГО УРОВЕНЬрасплава в ней, и с помощью держа -телей 9 и пцевмозяжимов 10 Фиксируютванну в этом положени при давлениисжатого воздуха 3 10 б Па в системе п не ВМОЗ яжз мо в и по 11(тт 1 О з, Ух на Охляждецие крышки.РЯСТВОРЕНИЕ ПОЛУТОРтой ОК;1 СИ ГЯДОлиния производят подачеи через цецтраззьцый Осевой кацап 5 кя;Одя 4 гасзообРазной смеси хлоРа тс 60 об,зс) ипаров четыреххлористого углерода 0тт Гоб,Х) в расплав в течение 12 ч соскоростью 20 л/ч. После полногорастворегптя включают ток электролиза,равный 20 Л, и ведут процесс электроОСЯжДЕГИЯ ГЯДОЛИтнЯ НЯ КЯТОДЕ В ТЕчение 9 ч, При этом ця катоде сопровождается дендритттобразный метяллис ЧЕСКИИ ГаДОЛИЦИй, КОтОРЫй УДЯЛаЯЕТСЯцз электро.зизера известными способами, В процессе ряботь Иеболыписвозгоны солей конде;сируотся няОХЛ аждяЕЬОй К 1 ЭЫШКО 3 И т О ЗдяЮТ,ОПОЛ ЦГ ГЕЗтззсОЕ УГттзОТЦЕ ПЕ .1 яж;тУ т;:Й И 10 РцОМ ВасцЫ 2.Б слу яе а 1 зарийцого разрушения В РЕЗУЛЬт ТЕ КОРРОЗИИ СТЕНОК ВапттЫв зоне расплав с образованием отвер -стий диаметром 100-300 мкм расплав.ЕЦЦЫЙ СВИЦЕП ПРОНИКЯЕТ тЗ ПОЛОСГИ6 в объем зяцпь и выестИет вверхСОЛЕтЗОЙ РсзСЛЛЯ 1 З ИЗ За РаЗЗИттИЯ УДЕЛЬ 1 ых весов рясгглявпецных свинца и солй ПЕРЕКРЫВаЯ ОТВЕтРСГИЯ В МЕСтах КОРрозки вяццы и предотвращая тем сяМЫЬ 1 ВЫХОД СОЛЕВОГО РЯСт аВЯ В МЕ -тяллический корпус 1, 1 змецеие ПРИ ЭТОМ УРОВН 51 РаСт 1 ЛЭВ.ЯЕМОГО .1 Етгтя -лического свинца в корпусе контролируется соответствующим датчиком, сигнал От которого приволпзт в дей - СтВИЕ СИСтсЗМУ ЯВЯРИЙЦОй ЗГЦШзтЫ электролизера.Предлагаемое устройство позволяетсоздать регулируемое герметизируюшееусилие торца ванны с крышкой и предотвратить разрушение корпуса элект -ролизсря соленым рясплаьом при ава 45 рийной ситуации 1.:, кроме того, прецотврящает радиационное загрязнениеокружающей среды при эксплуатации электролизера в производстве рациоФормула изобретения Электролизер дпя получения металлов и окислов из рясплавлеьцгых созгей включающий корпус, помещенную внутрь 55его гзацну с пришлифовянцым торцом, крышкой и катодом с каналом для подачи реяента в расплав, о т л ич а;о щ и й с я тем, что, с це:тью ,создания регулируе 11 ого герметизирую -850745 г Составитель Н. НовиковРедактор Т. Мермелштайн Техред Ж.КастелевичКорректор С, Щома аз 6258/36 ВНИИПИ Государств по делам изТираж 704 нного комитет бретений и от 35, Раушская сное г СССРрытииаб., д, 4/5 130 осква,иал ППП "Патент", г. Ужгород Проектная, 4 щего усилия торца ванны на крышкуи предотвращения выхода расплавав металлический корпус, электролизервыполнен с полостью между корпусоми ванной для заполнения ее металлическим свинцом. б Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Ф 478066, кл. С 25 С 3/02, 1976,2. Авторское свидетельство СССР У 389165, кл. С 25 С 3/02, 1973.