RU2400569C1 - Электролизер - Google Patents
Электролизер Download PDFInfo
- Publication number
- RU2400569C1 RU2400569C1 RU2009120945/02A RU2009120945A RU2400569C1 RU 2400569 C1 RU2400569 C1 RU 2400569C1 RU 2009120945/02 A RU2009120945/02 A RU 2009120945/02A RU 2009120945 A RU2009120945 A RU 2009120945A RU 2400569 C1 RU2400569 C1 RU 2400569C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- electrolyte
- anode
- electrolysis
- alternating current
- Prior art date
Links
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 13
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 abstract 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Электролизер относится к области получения металлов электролизом расплавов. Электролизер содержит индуктор для нагрева и перемешивания электролита и электроды, подключенные к источнику асимметричного переменного тока. Катодом является дно емкости из электропроводного материала, боковая поверхность которой экранирована электроизоляционным жаростойким материалом. Графитовый анод помещен в мембранный сосуд из керамики с анионной проводимостью и установлен вместе с ней по центру емкости. Обеспечивается расширение функциональных возможностей электролиза и повышение чистоты получаемого металла. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области получения металлов электролитическим способом из расплавов, а именно к конструкциям электролизеров, и может найти применение для получения легких, тугоплавких металлов и кремния с высокой степенью чистоты.
Известен электролизер для рафинирования ванадия и других тугоплавких металлов (патент РФ №2164559, опубл. 27.03.2001 г., МПК С25С 7/00, С25С 3/26). Электролизер включает герметичный корпус, выполненный с возможностью подвода к нему напряжения, реторту, установленную в корпусе на изоляторах, крышку, средства для подачи инертного газа и для откачки воздуха, компактный анод из рафинируемого металла, обод, для подвески анодов, выполненный из двух полуокружностей с металлическими клиньями, с двумя прорезями и с приваренными в радиальном направлении токоподводящими стержнями и установленный на корпусе для обеспечения с ним электрического контакта. При этом аноды подвешены с помощью анододержателей на токоподводящие стержни обода.
Недостаток электролизера по патенту РФ №2164559 состоит в ограниченности его функциональных возможностей, в частности он предназначен для рафинирования металлов и не приспособлен для их первичного получения.
Известен также электролизер для получения щелочноземельных металлов из расплавов (патент РФ №2339744, опубл. 27.11.2008 г., МПК С25С 7/02, С25С 3/02). Электролизер содержит ванну-катод, установленные вдоль ванны на траверсе аноды с анодными устройствами, привод вертикального перемещения траверсы, неподвижную раму с боковыми и центральным укрытиями и каналами газоотсосов и токоподводящие шины. При этом каждый анод представляет собой графитовый моноблок. Неподвижная рама с боковыми и центральным укрытиями размещена на борте ванны-катода, центральное укрытие выполнено в виде плиты, а каналы газоотсосов размещены в торцах неподвижной рамы на уровне борта ванны-катода.
Недостатком электролизера по патенту РФ №2339744 является невозможность получения металла высокой чистоты ввиду того, что катодный металл загрязняется примесями анодного материала.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является электролизер по патенту РФ №2244765 (опубл. 20.01.2005 г., МПК С25С 7/00), который и принят за прототип изобретения. Электролизер содержит емкость для электролита, электроды, подключенные к источнику электрического переменного тока, индуктор для перемешивания и нагрева электролита и источник магнитного поля. Емкость для электролита установлена в зазоре магнитопровода источника магнитного поля, стенки емкости выполнены электропроводными и являются электродом, второй электрод расположен в емкости и соединен с ее стенками токопроводом, а дно выполнено из диэлектрического материала.
Недостатки прототипа заключаются в следующем: невозможность проведения электролиза из-за соединения электродов между собой токопроводом, а также загрязнение металла примесями анодного материала.
Поставлена задача приспособить электролизер для проведения электролиза с высокой чистотой получаемого металла.
Эта задача решена следующим образом. В соответствии с прототипом электролизер содержит емкость для электролита со стенками и дном из электропроводного материала, являющуюся катодом, анод, размещенный в емкости для электролита, и индуктор для нагрева и перемешивания электролита, причем катод и анод подключены к источнику переменного тока. Согласно изобретению анод и катод подключены к источнику асимметричного переменного тока, при этом анодное пространство электролизера отделено от катодного керамической мембраной с анионной проводимостью, а стенки катода экранированы электроизоляционным жаростойким материалом.
Далее сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображена конструкция электролизера.
В расположенной внутри индуктора 1 емкости 2 для электролита установлен выполненный из электроизоляционного жаростойкого материала экран 3 стенок. Функцию катода выполняет дно емкости 2. Графитовый анод 4 помещен в мембранный сосуд 5 из керамики с анионной проводимостью и вместе с ним установлен в центре емкости 2.
В мембранный сосуд 5 и емкость 2 загружают расчетное количество сухого измельченного электролита 6.
При включении индуктора 1 происходит нагрев и расплавление электролита и установление требуемой его температуры. Включают ток электролиза. При электролизе вследствие постепенного окисления графитового анода 4 до окислов углерода содержащиеся в нем примеси переходят в расплав электролита в виде катионов металлов или шлама и остаются внутри мембранного сосуда 5, не попадая в катодное пространство электролизера и не загрязняя получаемый металл. В результате металл высокой чистоты получается за одну стадию, исключая электролизное рафинирование.
Экран 3 катода исключает из работы боковую поверхность графитовой емкости 2, увеличивая плотность катодного тока на дне этой емкости до оптимального значения. При открытой же боковой поверхности емкости 2 площадь катода на порядок превышает площадь анода, и по этой причине невозможно достичь оптимальной плотности катодного тока.
Технический результат изобретения: расширение функциональных возможностей электролизера и повышение чистоты получаемого металла.
Claims (1)
- Электролизер, содержащий емкость для электролита со стенками и дном из электропроводного материала, являющуюся катодом, графитовый анод, размещенный в емкости для электролита, и индуктор для нагрева и перемешивания электролита, причем катод и анод подключены к источнику переменного тока, отличающийся тем, что он снабжен мембранным сосудом из керамики с анионной проводимостью, в который помещен графитовый анод, стенки емкости экранированы электроизоляционным жаростойким материалом, при этом источником переменного тока является источник асимметричного переменного тока.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009120945/02A RU2400569C1 (ru) | 2009-06-02 | 2009-06-02 | Электролизер |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009120945/02A RU2400569C1 (ru) | 2009-06-02 | 2009-06-02 | Электролизер |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2400569C1 true RU2400569C1 (ru) | 2010-09-27 |
Family
ID=42940363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009120945/02A RU2400569C1 (ru) | 2009-06-02 | 2009-06-02 | Электролизер |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2400569C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102168288A (zh) * | 2011-05-30 | 2011-08-31 | 江西景泰钽业有限公司 | 稀有金属熔盐电解用保护阳极 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5225051A (en) * | 1991-09-24 | 1993-07-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Electrowinning process with electrode compartment to avoid contamination of electrolyte |
| RU2234559C1 (ru) * | 2003-01-04 | 2004-08-20 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Электролизёр для получения сплавов щелочноземельных металлов |
| RU2244765C1 (ru) * | 2003-08-21 | 2005-01-20 | Красноярский государственный технический университет (КГТУ) | Электролизер |
| RU2339744C2 (ru) * | 2006-09-28 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Электролизер для получения щелочно-земельных металлов из расплавов |
-
2009
- 2009-06-02 RU RU2009120945/02A patent/RU2400569C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5225051A (en) * | 1991-09-24 | 1993-07-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Electrowinning process with electrode compartment to avoid contamination of electrolyte |
| RU2234559C1 (ru) * | 2003-01-04 | 2004-08-20 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Электролизёр для получения сплавов щелочноземельных металлов |
| RU2244765C1 (ru) * | 2003-08-21 | 2005-01-20 | Красноярский государственный технический университет (КГТУ) | Электролизер |
| RU2339744C2 (ru) * | 2006-09-28 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Электролизер для получения щелочно-земельных металлов из расплавов |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102168288A (zh) * | 2011-05-30 | 2011-08-31 | 江西景泰钽业有限公司 | 稀有金属熔盐电解用保护阳极 |
| CN102168288B (zh) * | 2011-05-30 | 2012-08-01 | 江西景泰钽业有限公司 | 稀有金属熔盐电解用保护阳极 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1056912A3 (ru) | Катод алюминиевого электролизера | |
| JP7428411B2 (ja) | 溶融酸化物電解のためのシステムおよび方法 | |
| KR101060208B1 (ko) | 전해 장치 및 방법 | |
| KR100878052B1 (ko) | 가스 발생장치 | |
| RU2400569C1 (ru) | Электролизер | |
| CN203065598U (zh) | 熔炼设备 | |
| KR100835929B1 (ko) | 가스 발생장치 | |
| RU2722605C1 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
| CN113755907A (zh) | 一种熔盐稀土电解槽用烘炉装置 | |
| GB962599A (en) | Electrolytic furnace for aluminium production | |
| RU2729531C1 (ru) | Способ получения электрического разряда между жидкими электролитными электродами и устройство для его осуществления | |
| RU2244765C1 (ru) | Электролизер | |
| CN216919444U (zh) | 熔盐电解装置 | |
| CN215947427U (zh) | 熔盐稀土电解槽用烘炉装置 | |
| RU2696124C1 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
| CA2697396A1 (en) | Control of by-pass current in multi-polar light metal reduction cells | |
| RU2449059C2 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
| RU2586183C1 (ru) | Электролизер для получения жидких металлов электролизом расплавов | |
| RU2734512C1 (ru) | Термохимически стойкий анод для электролиза алюминия | |
| RU2418083C2 (ru) | Электролизер для рафинирования свинца в расплаве солей | |
| US3864237A (en) | Bipolar diaphragmless electrolytic cells | |
| CN213680932U (zh) | 电解槽单元和矿浆电解槽 | |
| JP5631167B2 (ja) | ナトリウム精製用電解槽 | |
| CN220352255U (zh) | 一种熔盐电解金属锂的装置 | |
| CN116623239A (zh) | 一种电解钙电解槽 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110603 |