Электролизер для получения щелочей высокой чистоты
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (11> I 56825
Союз Советских
Саниалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву—
l(22) Заявлено 03.04.61 (21) 724591/23-4 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень M 9 (45) Дата опубликования описания 31.05.77 (51) (Кп 2 ". 25 В 11/18
С 25 В 1/16
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений (53) УДК 541.135 (088.8) и открытий
i !
1 (72) Автор изобретения
В. П. Чвирук (71) Заявитель (54) ЗЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЩЕЛОЧЕЙ
ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ
Известно получение и рафинирование металлов и их соединений, в частности щелочей, методом электролиза с получением амальгам и последующим их разложением.
Известны также электролизеры для рафинирования металлов, состоящие из нескольких электролитических ячеек, соединенных между собой 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 от известных тем, что в нем применены пленочные биполярные электроды, расположенные друг над другом, верхний из которых снабжен графитовой насадкой. Благодаря такой конструкции достигается высокий рафинировочный эффект и совмещаются рафинирование и разложение амальгамы.
На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого электролизера.
Амальгама натрия, поступающая в нижнюю часть 1 электролизера, с помощью контактов 2 электри-ески связана с положительным полюсом источника постоянного тока.
Над амальгамой натрия расположены друг над другом пленочные амальгамные биполярные электроды 3, количество которых соответствует числу ступеней рафинирования. Опорой для этих электродоз служит соответствующая диафрагменная ткань. На последнем электроде находится графитовая насадка 4, íа которой происходит процесс разложения амальгамы натрия. Одновременно графитовая насадка может быть использована в качестве контакта 5 для подключения отрицательного полюса источника постоянного тока.
Промежутки б между электродами заполне10 ны 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 амальгаме натрия нижней части 1 электролизера, разряжаться на нижней стороне первого электрода, которая является амальгамным катодом, диффундировать через слой ртути, ионизироваться на верхней части электрода амальгамном аноде и т. д. На верхнем электроде будет идти процесс разложения амальгамы натрия на графитовой насадке подаваемой чистой водой с образованием чистой щелочи 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 какимЗ0 то образом компенсировать разницу в анод
;150825 ном 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 патрия на более чистую осуществляется следующим образом. 1О
В 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- 15 седний нижний электрод и т. д., как это поK232HO HB CAeMe. TBKHM 06p330iVI, амальгама натрия, поступающая с верхних электродов па нижние, компенсирует то количество натрия, которое разложилось вследствие само- 2О произвольного разложения амальгамы натрия и одновременно обновляет амальгаму электрода на более чистую. 1!ри этом количество амальгамы натрия, поступающей с верхнего электрода, должно быть достаточны л 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 отбирается на установку очистки ртути.
Часть чистого едкого натра, получаемого и верхнем отделении электролизера, по пере- 6 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 -.
Формула изобретения
Электролизер для получения щелочей высокой чистоты рафинированием металлов, состоящий из рафинировочных ячеек, образованных биполярными электродами, о т л ич а ю шийся 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.
150825
Корректор И. Симкина
Техред В, Рыбакова
Редактор И. Морозова
Тип. Харьк, фил. пред. «Патент»
Заказ 268/960 Изд. Ив 466 Тираж 499 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-36, Раушская наб., д. 4/6