Способ электролитического получения одного или нескольких металлов

Способ электролитического получения одного или нескольких металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ способа электролитического получения одного или нескольких металлов.

К авторскому -свидетельству В. С. Лызлова и М. Е. Семенова, заявленному 11 сентября 1931 года (спр. о перв. № 94334).

0 вы.даче авторского свидетелыгов,,"i .. -i кано 31 <аа 1931 года.

Известный способ электро.::ити"еского полу .ения оса;1ков в виде губчатои, смеси металлов, например Cd — Fe, в обычно применяемой форме обладает рядом недостатков. Кроме затруднений, связанных с изменением состава электролита, устраняемых известным cIIoccбом, целый ряд нежелательных явлений проистекает из особенностей клтодного осаждения металлов в мелко раздробленнойй губ Iàòой форме.

Обычно процесс ведется таким образом, что пристяюц1ий к стержневому катоду осадок периодически, например, через il .,— 1 час, сбрасывают встряхива-! нием Ila;IIIo ванны, откуда его перио- дически несколько ряз в сутки выгружают. Помимо неудобства, связанного с постоянн Iì уходом:гя ванной, этот метод работы может привести к неудовлетворительной грубой структуре осад-: ка, я в некоторых слу аях и к неодпс- I

Роди> омУ cOcTHBv п епаРатв (стноше-

Cd ние — -).

Fe !

Благодаря развитой поверхности губ- I чатого осадка, последняя с течением электролиза быстро возрастает, тогда (363) как сила тока при неизменном напряже.пи. »u;Iaвлемом нл зли у, не имеет всзмсжпости увеличиваться пропсрционлльпо росту эффективной поверхности катода. Практически за счет уменьшения поляриз",ции и сопротивления сила тска к мс.",.ен-у сбрасывания осадка, хотя воз1рястяс —. при:, ерно, ня 20 — 40, О в зависи гости от прсдолжительнссти периода осаждения, но это увели;ение не соответс-ну ет, однако, увеличению катодной пгверхнссти. Тя. им сбразом, при э-.тм . iñòîäå работы прихо 1итcя считаться с пере:.:е1:blM как пс плотности, тяк и цо силе то а режимом гроцесся.

Было устяновл"- с, что значительная толгцинл с оя I.y;lчатсго ослдка, пслучаюгцаяся при такой периодической работе (оксло 1 с.я в 30 мин.), является в первую с средь при иной значительпсго рос-.я сòäñ,.lüíûê кристаллов (грубо криста.глическяя структура осадка), а крсме

То;с, при осаждении двух металлов состлв осад;а меняется I:åïðå ывпо по мере уменьшения пло. пссти тока, так как разряд ионов того или другого металла спределяется катодной поляризацией, л III следняя, в свою очередь, зависит GT плотности тока. Зтим объяспястся то обстоятельство, что при увеличении периода ссаждения прн полуении, Cg â€,,Ге в виде губки процентное содержание в осадке Fe (более поляризующегося, чем Cd) падает.

Кроме того заме ено, ч .о сбрасывание осадка на дно ванны путем периодического встряхивания катодпсй рейки также, помимо возможности загрязнения его анодпым шламсм, споссбствует исти. ному укрупнению и изменению осадка за c÷åò тока уте ки, который растворяет по преимуществу мелкие кристаллы осадка вблизи катода и осах;дае бслее крупные кристаллы (малая плс тнссть тo,а) вблизи анодов, что ссобепп заметно у Cd — анода (разрастание по дну ванны, ссстоящее из веточек Cd).

Таким образсм для этсго метсда ра боты ха1,актерна несдпороднссть по структуре и ссставу в отдельных сл(ях осадка и необходимость тщательнсго и псстоянного ухода за ванной, помимо неудсбства, связанно го с меняющимся электри еским режимом и периоди геской выгрузкой осадка. .. Предлагались уже вообще известные в электрохимии отдельные мероприя гия для устранения тех или других неко- с .атксв, например, для пслучения бс;lee мелкой структуры осадка, обладающей ду-шим последующим его использованием,в активной массе аккумулятора, как то: изменение ссставз электролита: ос .ждением из комплексных солей или введением добавки ксллсидов, повыше- . ,нием температуры электролита и друг.

Кроме .того, также известны всобще различные механические приемы для непрерывного сбрасывания и выгрузки ссадков из ванны. Все эти меры либо, давая .положительный результат, не устраняли, однако, одновременно всех указанных, выше недостатков, или влекли за собой те или другие усложнения процесса, как увеличение расхода энергии, применение более дорогсго или сложного электролита и про к, либо неприемлемы для осаждения металлов в рыхJIGM состоянии, как, например, механическое ..сглаживание осадка.

-.Изсбретателями предлагается для пслучения однсродной по составу смеси (или сплава) двух или нескольких металлов и в значительнсй степени одно образной по своей структуре, а главное для всзмсжности регулировать по желанию степень раздробленнос-;и (дисперсность) осадка, что Особенно важно для приготовления активных масс аккумуляторов, катодное осаждение ограничивать лишь тонким первоначально осевшим на псверхность катода слоем, пссле чего этот слой счищается с ка.п да и либо удаляется из ванны совсем, либо сбрасывается в такую зону ванны, которая не пронизывается линиями тока; при этом регулирование дисперсности достигается варьированием толщины осаждаемого слоя, а также плотнос;и тока.

Конечно осущес:вить такой метод работы можно было бы сохраняя и периоди ность работы, например, выниманием катода из ванны и счищая с него осадок, но нарастание осадка происхсдит настолько быстро, например, в 2 — 3 мину ы при плотности тока or 10 — 15 ампер дм толщина слоя получается в 1—

2 мм, чго работа по йзвестному методу вручную является очевидно совершенно неприемлемсй.

Механизация этой операции устройством для встряхивания катодной рейки или снчмания осадка в ванне, не вынимая катод из электролита, практически также не A,,oáíà, так как осадок при этом падал бы на дно ванны и, следовательно, этим не устранялись бы отмеченные выше недостатки, aтак:;же свя= запные с периоди еской вй|грузксй осадка из ванны. Наиболее практично, естественно, следует воспользоваться непре рывным методсм, как, например, одним из известных видов подвижных катодов (ленточный или вращающиися), причем скорость возобновления поверхйости такого катода должна быть такова, ч обы толщина слоя осадка не превышала определенной вели .ины, например, порядка 1 — 2 лж, при которой, как установлено спытом, получается весьма мелкая и еще дсстаточно однородная структура осадка, обладающая высоким коэфициентом использования в качестве

aêòèBíoé массы щелочных аккумуляторов, Хотя применение подвижных катодов известно для самых разнообразньгх целей, как, например, для ускорения процесса и улу.п..ения свойств сплошных осадков или для механизации выгрузк1 рыхлых осадков, но в данном слу Ia=. такой катод являегся не более как одним из пракги <вски приемлемых в11дсв Uc) ществлепия предлагаемого спосо<>а оса- ждения губчатого осадка тонким слоем,, причем самый способ, как указано выше, j может быть осуществлен и с непо,;в;:кным катодом, а с другой стороны < 110движным катодом, в случае осаждения; толстым слоем, также не достигнет поставленной цели.

Лабораторные опыты применения вращающегося катода показали возможность получать осадки, мелкой по- ти коллоидной структуры, а также возможность изменять по желанию дисперсность самого осадка (из;ielieIIIIe ско- ( рости вращения катода при постоянной 1 плотности тока на нем), Кроме того положительными сторонами этого способа, по мнению заявителя являются: 1) уменьшение напряжения на ваш е за с <ет умен, шения по.<яризаци 1 (перемешивани электрслита), IIaiipliм р,;it! 7 — -б вольт, вместо

9 — 11 вольт в тех же условиях, 2) увеличение катодного выхода металлов, по сравнению с ныходсм при неподвижном катоде при тех же условиях, за с. ет непрерывной выгрузки осадка, в результате <его расход электри<.с.;ой энергии на Осаждение металлов мсжет быть снижен с 6 — 7 кв<п ч на 1 кг препарата до

4 — 5 квпт- «а 1 ь<г препарата. 1!омимо этсго пол<1жите,IbHIIM моментсм этого

Экс:ерт H. H. Георгиезск<1й

Редактор И. Я. Альгшулер. спосОба ЯВ,!Яется пэс. Оянный по силе тс ка электрический 1,ежим.

Механизация процесса, как снятие, так, одновремыная выгрузка Осадка из ванны, упрощает обслуживание их.

Предлагаемый способ, по мнению изобретател.11, д iе; «с з..вожнссть применять в производстве ьаниы большсй мощности, в противоположность прежнему способу, и,;;1, i.î г1 рс м условия с бсл1.ъ ивания ставит предел увеличению емкости отдельных ванн.

Указанный способ может быть конечно применен не --олько к процессу осаждения < д<.— Fe осадка, но и к осаждению одного пли нескольких металлов, для; Оторых важна мелкая структура оса,<ка и возможность его регулирования.

Предмет изобретения.

1. Способ электролитического полу1ения одно"0 или нескольких металлов, liPi1 ВЫСО Ой II.IО II0CTH тока в губ.<атой форме и служ:.щих, пр имущественно, для приготовления активной массы отрицательных электродов щело. .ных аккумуляторов, отличающиися ем. 1то дисперсность по,учаемого осадка регулируют толщиной осаждаемого слоя.

2. Прием выпо.-непия охарактеризов.- .. Но:о в и. 1 способа, отличаыиийся те .. то толщину слоя доводят I.e более двух мил .иметров.

TalI.,Проыполиграф", Та<<<оогская, 12, Зак. 471 1