100801. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkáli és földalkáli-fémek elektrolites előállítására

J .Megjelent 1930. évi augusztus hó 16-án. MAGYAR KIRÁLY! SZABADALMI BÍRÓSÁG SZABADALMI LEIRAS 10080 1 . SZÁM. — Vll/i. OSZTÁLY. Eljárás alkáli- és földalkáli-fémek elektrolites előállítására. Metallgresellschaft Ak t i e11ges ells c 11 alt Frankfurt a/M. A bejelentés napja 1929. évi szeptember hó 3-ika. Németországi elsőbbsége 1928. évi szeptember hó 6-ika. A találmány alkali-, ill. földalkalifé meknek, vagy ezek elegyeinek a megfelelő halogenidekből elektrolitikus úton, olvadt katódák, különösen ólomkatódák se-5 gélyével való előállítására vonatkozik. A különösen ólom-földalkali-fémötvözetek előállítására célzó eddig ismeretes eljárások többek között azzal a nagy hátránnyal jártak, hogy igen nagy áramfo-10 gyasztást igényeltek. Kísérleteink kimutatták, hogy ezen hátrányok megszüntethetők. A megömlesztett kiindulási anyagok, pl. földalkali-fémkloridok, amikor az 16 ólomfürdőben elektrolítikusan kezeltetnek, a megfelelő fémeket szolgáltatják, melyek az olvasztott ólommal ötvözeteket képezve, ennek felületét bevonják s a további elektrolízist azáltal zavarják, hogy 20 az ezentúl kiváló földalkalifém nem az ólomba lép, hanem a fémklorid-olvadékon keresztül felemelkedik és eltűnik. Ezen hátrány kiküszöbölésére már ajánlották azt, hogy úgy a megolvadt ólmot, mint a 25 sóolvadékot egy-egy körfolyamatban keringessék a készülékben oly módon, hogy úgy az ólom, mint az olvadék vékony rétegekben haladjon el az elektróda alatt. Megállapítottuk már most, hogy az ol-80 vadt katóda felületén a zavaró közbenső rétegek kiválását a katóda hőmérsékének helyes megválasztásával elkerülhetjük: e célból az elektrolízist olyan hőmérsékeken foganatosítjuk, melyeknél a képződő öt, vözetek vagy fémvegyületek olvadt állapotban maradnak. Klórkalciumnak, vagy főleg klórkalciumot tartalmazó keverékeknek feldolgozásánál általában ajánlatosnak bizonyult a fürdőhőmérséket 630° fölött célszerűen 650° fölött, pl. 650 ío és 700° között tartani. Kalciumklorid és nátrium- vagy káliumklorid elegyének olvadt ólomkatóda fölött való feldolgozásakor, pl. megfigyeltük, hogy az elektrolízis előhaladtával 45 PbaCa vegyület vagy ötvözet keletkezik, melynek olvadáspontja kb. 630°. Minthogy ezen vegyület úgy szilárd, mint olvadt állapotban közvetlenül elkülönödik, a 650° alatt végzett elektrolízis esetén an- 50 rak a veszélye forog fenn, hogy az ólomkatódának felülete merev kéreggel vonódik be, úgyhogy az ezután keletkező kalcium nem tud már az olvadt ólomba belépni, hanem a felületre emelkedve, ott 55 elég, vagy a szénanódával kalciumkarbiddá egyesül. Ilyenkor az áramkihasználás romlik s a fertőzmény folytán anódhatás lép fel. Ezen hátrányokat a találmány értelmében azáltal küszöböljük ki, 60 hogy az olvasztott katódát kellő magas hőmérséken tartjuk. Emellett ajánlatosnak bizonyult az eljárás közben az olvadt katódát jól keverni, hogy zavaró kiválásokat, pl. az ol- 65 vadt PbsCa kiválását elkerüljük. Ez a keverés akkor is ajánlatosnak bizonyult, ha kellő magas, pl. 650° fölötti hőmérsékeken dolgozunk. Legcélszerűbb az ólomolvadékot olyan keverőszervekkel keverni, me- 70 lyek fel-lemozognak. A kavaró pl. egy lyukgatott tárcsa lehet, mely az olvadt katódában fel- és lemozog. Az ilyen keverésnek az az előnye, hogy az olvadt ólom felülete sík marad, míg ellenben 75-másfajta kavarás esetén, pl. a centrifugális erő a felületet tölcséressé alakítja, ami az elektrolízist zavarhatja és rövidzárlatokat okozhat.