Способ защиты обоженного анода от окисления

Способ защиты обоженного анода от окисления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

lid) 487160

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сооиалистинеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.03.74 (21) 2010166/22-1 с присоединением заявки Хе (23) Приоритет

Опубликовано 05.10.75. Бюллетень Ме 37

Дата опубликования описания 09.01.76 (51) М. Кл. С 22d 3/00

С 22d 3/12

Государственнтнй комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений

H OTNPb(THH (53) УДК 669.713.72 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. П. Якунин, В. П. Репко и А. В. Иванов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАЩИТЪ| ОБОЖЖЕННОГО АНОДА

ОТ ОКИСЛЕНИЯ

Изобретение относится к области электролитического производства цветных металлов, в частности алюминия, из расплавленных сред в электролизерах с предварительно обожженными анодами.

Известен способ защиты обожженного анода от окисления, включающий засыпку на непогруженную в электролит поверхность анода измельченного углеродсодержащего вещества и глинозема. Например, для снижения обгорания анодов промежутки между ними заполняют порошкообразным материалом, который затем уплотняют, чтобы затруднить доступ кислорода к аноду. Смесь может состоять из веществ, которые периодически добавляют в электролит в порошкообразном виде. Используется, например, смесь кальцинированной соды с кальцинированным глиноземом. К этим веществам могут быть добавлены и углеродистые материалы, например порошок древесного угля. Однако отмечаются дополнительные затраты по приготовлению специальной смеси за пределами электролизера и уплотнение ее в зазорах между а:одами. Выполнение этой операции связано с созданием условий, затрудняющих диффузию кислорода через смесь к аноду. С этой :ке целью в состав смеси включена сода, кото рая с одной стороны уменьшает диффузию кислорода, а г другой — ухудшает состав электролита, увеличивая расход фтористого алюминия. Известный способ не исключает необходимость самостоятельной переработки образующейся при поличении алюминия технологической пены.

По предложенному способу перед засыпкой глинозема на поверхность анода наносят слой технологической пены. Это повышает эффективность защиты анода и позволяет одер повременно использовать ценные составляющие технологической пены.

Способ заключается в следующем.

Защищаемая поверхность обожженного анода, установленного в электролит, покрыват5 ется технологической пеной, состоящей из

20 — 30 углерода и 70 — 80 электролита.

Процесс защиты анода сводится и химической связи углерода пены с кислородом воздуха, который проникает за счет диффузии в

2р слой насыпанной на анод пены, разогретой до

600 — 800 С. Непрерывный процесс сжигания частиц углерода в защитном слое пены 000гащает ее криолитом. Поскольку этот процесс ведется на поверхности анода, ооогащенная пена при электролизе непрерывно опускается с анодом в электролит и пополняет его уро вень. Таким образом, процессы защиты анода

oг окисления и обогащения пены криолитом с использованием ее ценных составляющих ПО

gp данному способу ведутся одновременно на

487160

Предмет изобрстения

С+О, СО, (1) СО, + С- -2СО (2) Составliтель Г. Титова

Корректор А. Галахова

Тсхрсд T. Миронова

Редактор О. Филиииова

3а,аз 3255,15 Изд.. и 48 Тира>к 740 11одиисиое

Ц1!ИИГ!И Государственного ко::итста Совета Мииистроа СССР

IlJ дела., иаоорстеиий и открыт:и

,1ocKLQ >К 35 Рауик кая il35 к

Тииографии, ир. Саиуиоиа, 2 анодном массиве электролизера и не требуют раздельного осуществления.

Пример. Лнодный огарок извлекают lI3 электролита, технологическую пену перемещают на продольную сторону известным способом.

Затем устанавливают в электролит новый анод, а на его поверхность, выступающую из электролита, наносят слой пены толщиной

4 — б см, снятой с продольной стороны. Может быть использована пена, ранее снятая и остывшая, с этого же или других электролизеров. Сверху пену теплоизолируют глиноземом, который применяется для уменьшения потерь тепла. Использование теплового эффекта реакции для процесса электролиза уменьшает на соответствующую величину приход тепла в электролизер за счет электрической энергии. Кроме этого, слой глинозема на пене повышает и выравнивает температуру во всем объеме пены. Это способствует улучшению условий обогащения пены электролитом и защите анода от окисления. Измельчение пены перед нанесением ее на анод увеличивает активную поверхность угольных частиц и улучшает условия защиты и обогащения.

Технологическая пена, нанесенная на анод, постепенно разогревается до б00 †8 С теплом, выделяющимся в электролите и в теле анода за счет электрической энергии. Кислород воздуха, непрерывно проникающий в слой разогретой пены, вступает в химическую реакцию с угольными частицами, которые имеют очень развитую поверхность и более высокую химическую активность, чем обо>к>кепный, спрессованный анод. Проходящий .при этом химический процесс мо>к:1о выразить реакциями

Образующийся по реакции (1) углекислый газ, взаимодействуя с разогретым углеродом пены, окисляет его до окиси углерода

Известно, что реакция (2) при температу.рах. близких к 800 С, сдвигается в сторону образования СО.

Образующаяся окись углерода и разогре5 тые частицы активного углерода пены создают восстановительную среду в слое пены, покрывающем неполяризованную часть анода, которая и будет постоянно защищать поверхность анода от окисления.

Процесс окисления угольных частиц пены по реакции (1) сопровождается непрерывным уменьшением количества углерода в пене.

Таким образом, одновременно с процессом за15 щиты от окисления происходит процесс обогащения пены криолитом, протекающий непосредственно на поверхности анода.

За счет осуществления предложенного спо20 соба достигается эффективная защита неполяризованной части анода от окисления, обеспечивается достаточно полное выжигание угольных частиц из пены, причем тепло от сгорания этих частиц используется в процес25 се электролиза. За счет дожигания угольных частиц из пены непосредственно на анодах исключается операция по переработке угольной пены, например, методом флотации, связанные с ней потери электролита, а также

30 трудовые затраты.

Способ защиты обожженного анода от окисления, включающий засыпку на непогру>кенную в электролит поверхность анода

40 измельченного углсродсодср>кащего вещества и глинозема, о т л и ч а ю ru и и с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты анода и одновременного использования ценных составляющих технологической пены, перед

45 засыпкой глинозема на поверхность анода наносят слой технологической пены.