Биполярный электрод

Биполярный электрод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(22) Л вторн изобретения

В. Б. Фрейдлин, В. А. Пирогов, В. И. Грибов, N. Л. Рудницкий, Г. Н. Свалов и Г. И. Белкин

Березниковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института титана и Соликамский магниевый завод

Березниковского титано-магниевого комбината (2l) Заявители (4) БИПОЛЯРНЫЙ ЭЛЕКТРОД

Изобретение относится к металлургии . легких металлов, в частности к производству магния электролизом из расплава солей.

Известен биполярный электрод, в ко5 тором титановая основа покрыта с анодиой стороны слоем благородных металлов или их окислов, с катодной — слоем углерода, поверх которого нанесен слой такого металла, как железо, медь, хром, кобальт, никель или их сплавы (1).

Использование таких биполярных электродов для электролитического получения магния из расплавов и хлоридов приводит к быстрому растворению анодной части электрода и уменьшению выхода магния по току вследствие электровосстановления на катоде металла анодной части электрода, Известны биполярные электроды для электролитического получения магния, в которых анодная часть изготовляется из углеродистого материала, а катодная часть из металла, например железа (2).

Использование таких биполярных электродов в условиях электролиза приводит к науглероживанию катодной части. Известно, что с увеличением содержания углерода в железе ухудшается смачиваемость его магнием, что ведет к умень шению выхода магния по току.

Белью изобретения является предотвращение пассивации катодной части биполярного электрода за счет устранения ее науглероживания и повышение выхода магния по току.

Поставленная цель достигается наличием между анодной и катодной частью биполярного электрода промежуточного слоя другого металла, препятствующего диффузии углерода из анодной части в катодную. Наиболее дешевым, доступным и эффективным металлом является медь.

На чертеже изображен биполярный электрод.

Электрод состоит из углеродистого

I материала 1, электролитического железа

2 и промежуточного слоя меди 3.

6780

Пример. Были изготовлены биполярные электроды: графит — железо и графит — медь - железо. Покрытие графита железом осуществляется в электролите, ГеССя. Н О - 455 г/л + йаСР - 60 г/л+

2 2

+ МиСЙ2 - 5 г/л при катодной плотности тока д - 0,2 а/см и температуре

Т 100 С. Покрытие графита медью осуществляли последовательно электролизом в трех электролитах: о

1. Снбо 5Н О - 2 гlл; Na4 Р О.,- 100 г/л

2. Cu5045+0- 40г/л; Ма4Р О>-150г/л

Na НРО4. -. 90 г/л;

З.СнВО. 5Н О -24Ог/л; HZSO4 - 40г/л.

Длительность электролиза в 1-ом элек->> тролите С 2 мин. при плотности тока

4 к=0 02 а/смР, во 2-м электролите

35 мин,д =0,01 а/см и в 3-ем элеитро2 лите Г= 3,5 час, д к 0,1 а/см . Толщина медного покрытия 0,5 мм. Затем электрод был покрыт железом по вышеупомянутому режиму. Толщина железа 1 мм.

Полученные электроды были испытаны в магниевом лабораторном электролизере, 2S

Выход магния по току при электролизе карналлита составил на электроде графитжелезо 70-75%; на электроде графит медь — железо — 85-87 7.

91

Удельный расход электроэнергии составил для электрода графит — железо

14 1 кэтч/кгМ для электрода графитмедь - железо - 12,3 кВтч/arMg .

Использование для промежуточного слоя вместо меди других металлов (вольфрам, ниобий, титан) показало, что ьыход магнии по току был ниже, чем у электр да графит -, медь - железо.

Формула изобретения

Биполярный электрод для магниевого электролизера, содержащий анодную часть из углеродистого материала и катодную из железа, о т л и ч а ю щ и Я с я тем,.

\ что, с целью повышения выхода магния по току за счет устранения пассивации катодной части, между катодной и анодной частями размещен промежуточный слой меди.

Источники информации, принятые во . внимание при экспертизе, 1. Патент США М 3824175,, кл. 204-90, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 258612, кл. С 25 С 3/04, 1968.

Составитель Г. Титова

Редактор Е. Братчикова Техред М. Петко Корректор Е. Лукач

Заказ 4508/17 Тираж 720 П одпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4