Анод для электролитического получения металлов

(71) Конрадти ГмбХ унд Ко Металлэлект.роден, КГ (ФРГ)(56) 1. Заявка ФРГ М 2404167,кл. 40 С 1/02, 1979.2. Акцептованная заявка Великобритании 9 1267985, кл. С 7 В, 1972.(54) (57) АНОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГОПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ, выполненный иэтитановых, размещенных в одной плоскости параллельно один другому стержней с покрытиями, соединенных с токоподводящей шиной, при этом стержни выполнены в форме полос, прутков,полуцилиндров или элементов -образной формы, рабочее покрытие стержей выполнено из платины и/или Н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И окислов платины, и/или электрически проводящего нестехиометрического окисла, и/или неблагородного металла, и/или его окисла, и/или их смесей, и по крайней мере одна пластина прямоугольного сечения приварена поперек стержней, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения энергозатрат, отношение суммарной поверхности стержней 9 д к занимаемой всей стержневой структурой поверхности Фр составляет 6 Ъ Рддр) 2, . отношение короткой и длинной сторон прямоугольного поперечного сечения стержней 1:(2-10), отношение ширины каждого стержня к расстоянию между осями симметрии двух соседних стержней 1:(4-6),19 причем параллельная плоскости расположения ширина стержней сос.,тавляет 0,5-2,5 мм, измеренная перпендикулярно плоскости анода глубина стержня 5-2,5 мм и расстояние между двумя соседними стержнями рав- - но А 2 мм.Изобретение относится к снабженному покрытием аноду для электролитического получения металлов, рабочая поверхность которого образована расположенными в одной плоскости на расстоянии один от другого параллельно между собой стержнями,электрически соединенными с токоподводящей шиной.Известен анод для электролитического получения металлов, выпол ненный из титановых размещенных в одной плоскости параллельно друг другу стержней с .покрытием, соединенных с токоподводящей шиной 13.К недостаткам этого анода следует 15 отнести большой расход.электроэнергии и дороговизну конструкции.Наиболее близким к изобретенню по технической сути и достигаемому результату является анод для электролитического получения металлов, выполненный из титановых, размещенных в одной плОскости параллельно один другому стержней с покрытиями, соединенных с токоподводящей шиной, при этом стержни выполнены в форме полос, прутков, полуцилиндров или элементов Ч -образной формы, рабочее покрытие стержней выполнено из платины и/или окислов платины и/или электрически проводящего нестехиометрического окисла и/или неблагородного металла и/или его окисла и/илй их смесей, и по крайней мере одна пластина прямоугольного сечения приварена поперек стержней 23, 35К недостаткам известного анода следует отнести большой расход электроэнергии.Цель изобретения - снижение расхода электроэнергии. 40Цель достигается тем, что у ано- да для электролитического получения металлов, выполненного из титановых, размещенных в одной плоскости парал лельно один другому стержней с покрытиями, связанных с токоподводящей шиной, при этом стержни выполнены в форме полос, прутков, полу- цилиндров или элементов О -образной Формы, рабочее покрытие стержней выполнено из платины и/или окислов платины, и/или электрически проводящего нестехиометрического окисла, и/или неблагородного металла, и/или его окисла, и/или их смесей и по 55 крайней мере одна. пластина прямоугольного сечения приварена поперек стержней, отношение суммарной по- верхности стержней +а к занимаемой: всей стержневой структурой поверх-6 О ности-Фр составляет б ) РдР 2, отношение короткой и длинной сторон прямоугольного поперечного сечения стержней составляет 1:(2-10), отношение ширины каждого стержня к расстоянию между осями симметрии двух соседних стержней составляет 1:(4-6), причем параллельная плоскости расположения ширина стержней составляет 0,5-0,25 мм, измеренная перпендикулярно плоскости анода глубина стержня составляет 5-25 мм и расстояние между двумя соседними стержнями равно А Ъ 2 мм,На фиг,1 показана плоскость расположения анода, вид сверху; на фиг.2 - вид на структуру параллельно плоскости расположения; на фиг,З узел 1 на фиг.2; на фиг,4 - узел на фиг,1.На опорных кронштейнах 2 на кромке загрузочного окна электролизного бака 1 расположена токоподводящая шина 3, соединенная контактной шиной 4 с источником тока. Токоподводящая шина 3 несет ряд стержней 5, представляющих рабочую поверхность анода. Стержни длиной -9 имеют прямоугольноепоперечное сечение шириной В и глубиной Т, При этом стержни ориентированы таким образом, что их глубина Т проходит перпендикулярнд плоскости расположения стержней, Занимаемая стержнями поверхность определяется длиной стержнейи расстоянием4 между наружными сторонами двух наружных стержней анодной структуры, Стержни 5 расположены с расстоянием в свету А один относительно другого.Электрическое и механическое соединение токоподводящих шин, выпол" ненных, например, из меди, со стержнями 5, выполненными, например, из снабженного покрытием титана, показано на фиг,З. Токоподводящая шина 3 и стержни 5 расположены в одной плоскости таким образом, что верхние торцевые поверхности стержней 5 примыкают к нижней поверхности токоподводящей шины 3, Соединение токоподводящей шины 3 со стержнями 5 производитс.я двумя расположенными с обеих сторон токоподводящей шины соединительными полосками б, параллельными токоподводящей шине и точно так же выполненными из титана с покрытием. Соединительные полоски б закреплены посредством винтов 7 о, и гаек 76 к токоподводящей шине 3.Соединение стержней 4 с соединительными полосками б производится точечной сваркой 8.,Цля дальнейшего ужесточения анодной структуры со стержнями 5 соединены точечной сваркой несколько поперечных стержней 9, выполненных точно также из снабженного покрытием титана. При этом последовательно расположенные попе речные стержни 9 расположены попеременно на одной или другой стороне плоскости расположения стержней 5.П р и м е р. Стержни 5 имеют длину ., равную 1170 мм, в то время как нх ширина В составляет 2 мм, а глубина Т - 12 мм. Расстояние в свету А между двумя соседними стержнями 5 составляет 8 мм, Общая длинаанодной структуры равна 852 мм. Предусмотрены 82 стержня.Анод сконструирован для силы тока 600 А соответственно плотности тока на стороне анода 355 А/м (%р) . При 10 силе тока 600 А в аноде возникает . омнческое падение напряжения лишь около 100 мВКонструкция анода очень жесткая и прочная. Это является результатом 15 не только соединения стержней 5 с токоподводящей шиной 3 посредством соединительных полосок б и точечной сварки стержней с этими соединительными полосками б, но и дополнительного расположения поперечных стержней 9, имеющих диаметр 4 мм. Таким образом, каждый пластинчатый стержень 5 закреплен семью точками сварки.25Анод прост по конструкции, относительно дешев в изготовлении вследствие малого количества материала и имеет очень большую геометрическую поверхность. Он весит без токоподводящей шины 3 около 12 кг, Суммарная поверхность стержней г, на которые нанесено покрытие, составляет,включая контакты, около 3 м , Рабоючая пов ерхн ость анода, т.е. поверхность, погруженная в электролит, равна приблизительно 2,4 м, что при 600 А дает значение Ъд (анодной плотности тока) около 250 А/мЪ ( ) . фактическая физическая анодная плотность тока, являющаяся результатом экстремально большой поверхности покрытия, составляет только 5 значения Эд. Йсходя из этого и каталитической эффективности активных компонентов покрытия, получается постоянное низкое давление кислорода на аноде в течение длительного срока эксплуатации.Покрытие на поверхности анода, выступающей из ванны, служит для защиты титановых деталей анода от коррозии.Относительно малая токовая на" грузна медной токоподводящей шины 3 (около 0,8 А/ммф при силе тока 600 А на аноде) делает возможным выполнение новых отверстий За в токоподводящей шине 3 на длине а 852 мм. На каждое отверстие ба в соединительной полоске б приходится ток около 33 А. Благодаря этому малому частичному току в зонах контакта и хорошему покрытию контактов падение напряжения в этих участках остается постоянным в течение длительного срока службы.1069633 Составитель В. КрасинаБезвершенко Техред М, Гергель Корректор В. Бутя едак о аказ илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная 4/60 ВНИИП по 113035, МоТираж 637 осударственног ам изобретений а, Ж, Раушс Подпкомитета СССи открытийая наб д. 4