152376. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektrolízis-termékek előállítására
152376 B A (9) középső téren keresztül tengervizet vagy sóoldatot vezetünk a (15) belépő, ill. (16) kilépő nyíláson át, ez utóbbin az oldat felhígult állapotban hagyja el a cellát. A (10) katódtér alsó részébe tiszta vizet vezetünk be az alul levő (17) nyíláson keresztül; éz a víz híg nátriumhidroxidoldat alakjában lép ki a (18) felső nyíláson keresztül. A (2) alumíniumanód hulladékalumíniumból készül; ezt a (19) helyen megolvasztjuk, és a 10 (20) helyen a cellákba történő bevitelre alkalmas elektródokká öntjük. Az elektródok alumínium anyaga a felhasználás folyamán oldódik, és ezáltal a (6) difragma és az anód közötti térköz növekszik; minthogy ezt a térközt ál- *5 iandó nagynak kell megtartani, a (2) anódot időközönként kiemeljük a cellából, és egy új anóddal helyettesítjük. A használt anódot a (21) helyen megtisztítjuk, és visszavisszük a (19) olvasztóba; az anódról az iszapbevonatot az 20 anód tisztítása során eltávolítjuk, és a (30) úton kiselejtezzük vagy valamilyen, hasznos termékek kinyerését célzó kémiai kezelési műveletbe visszük. Az anódtér (14) kilépőnyílásánál kloridok 25 elegyét és némi iszapot tartalmazó terméket kapunk, ezt a (22) helyen leszűrjük, az iszapot a (31) úton eltávolítjuk, és egyesíthetjük a (30) iszappal kiselejtezés vagy kémiai kezelés céljából. A (22) szűrőből kilépő klorid-oldatot a 30 (23) helyen bepároljuk, és oly mértékben töményítjük be, hogy az eltávozó gőzök éppen kissé savassá váljanak. Az így bepárolt folyadékot a bepárlóból a (24) pörkölőbe vissszük, ahol a hidrátos alumíniumkloridok (pl. A1C13 - 35 •6H2 0), amelyek a betöményített termékben jelen voltak, alumíniumoxiddá, alakulnak át, és egyidejűleg sósavgáz is termelődik, amelyet szintén felfogunk. A (24) pörkölőben maradt keverék alumíniumoxidot és némi alumínium- 40 szulfátot, valamint egyéb fémkloridokat (pl. mangánkloridöt) tartalmaz (attól függően, hogy tengervíz vagy más sóié szolgált-e kiindulóanyagként); ezek az egyéb fémvegyületek olyan fémekből származnak, amelyek a cella üzeme 45 során nem váltak ki az alumíniumanód felületére, és így nem kerültek az anódiszapba. Az így kapott keveréket a (25) kilúgzóba visszük, amelyen vizet áramoltatunk keresztül; a víz a (230) úton magával viszi az említett kloridokat 50 és szulfátokat, így tiszta alumíniumoxid marad vissza. Ezt az alumíniumoxidot a (26) szárítóba visszük, ahol azt megszárítjuk, és csomagolásra alkalmas alakba hozzuk. A (10) katódtérből a (18) felső kilépőnyíláson 55 át híg nátronlúg távozik, amely némi magnéziumhidroxid-peroxid-komiplexet is tartalmaz pelyhes formában, ha kiindulóanyagként tengervíz kerül felhasználásra. Ezt a keveréket a (27) sűrítőbe és a (28) centrifugába visszük, 60 ahol a magnéziumhidroxid-peroxid-komplexet elválasztjuk a nátronlúgtól és a (231) úton elvezetjük. A magnéziumhidroxid-peroxid-komplexet azután hevítés útján magnéziumoxiddá alakítjuk, vagy egyéb kezelés útján valamilyen 35 más kívánt terméket készíthetünk belőle: A nátronlúgot a centrifugából a (29) bepárlóba visszük, ahol 50%-os oldatot vagy más kereskedelmileg értékesíthető koncentrátumot állítunk elő. Megjegyzendő, hogy a (26) helyen termelt száraz alumíniumoxid, amely a cella anódterében képződő termékekből származik, teljesen mentes a nátronlúgtól, mely utóbbi csupán a cella katódterében képződik; így a kapott alumíniumoxid dielektromos állandója további kezelés nélkül is már magas. Az ilyen alumíniumoxid különösen jól alkalmazható kerámiai célokra. Az (1) cella szerkezeti és működési módját az alábbiakban a 2—5. ábrákra hivatkozással ismertetjük részletesen. A 2. ábrán az (1) cella egy téglánytest alakú tartályból áll, amely három derékszögű négyszög alakú (32, 33, 34) keretből épül fel; ez utóbbiakat a tartály falain keresztülhaladó (35) csavarok fogják össze. A tartály egymással átellenes oldalait a (36) burkolólapok zárják le; ezek képezik a (8) anódtér és (10) katódtér külső falát. A (32) és 34 keretek alján — amint a 3. ábrán látható — a középen levő (13), ill. (17) bevezetőnyílások és a keretek oldalán a (14), ill. (18) kivezetőnyílások vannak, amelyeken keresztül folyadék vezethető át a cella megfelelő terein. A (13) és (17) bevezető és-(Í4) és (18) kivezető nyílások oly módon vannak elrendezve, hogy az elektródfelület síkja és a diafragma síkja közé essenek, amint a 2. ábrán világosan látható. A (32) és (34) kereteken emellett egy (37) hasíték is van, amint ez a 4. ábrán látható; ebbe a hasítékba csúsztatjuk be az elektródot. Az elektródok könnyen kiemelhetők ezekből a hasítékokból, amelyek a membránokkal párhuzamosan, azoktól 3—5 mm térközzel vannak elrendezve. A keretek és a borítólapok elektromosságot nem vezető anyagból, a példa szerinti esetben polimetilmetakrilátból, ipari méretű berendezések esetében pedig cementből lehetnek. A katód szerkezetét az 5. ábra mutatja részletesebben; az ábrán egy műanyagból készült, üres dobozhoz hasonlító (38) tok látható, amelyen felül a levegő keringtetésére szolgáló (4) bevezető és (5) kivezető nyílás van; e nyílásokon át a levegőt olyan nyomással keringtetjük, amennyi elegendő ahhoz, hogy az oxigén keresztülhatoljon a toknak a katód, ill. (7) kationmembrán felé forduló oldalát képező pórusos (39) grafitlapon, de a nyomásnak nem szabad olyan nagynak lennie, hogy e grafitlap felületén az oxigén apró buborékokat képezzen. A (39) grafitlap külső felülete a grafitlaphoz kötött aktívszénréteggel van borítva. Az oxigénelektród ilyen elrendezése lényegileg megfelel a Witherspoon és mtsai által [Tech. Report 4, Western Reserve University, ONR Cont. Nonr 581 (00), 1954] leírt elektródnak. A grafitlap a National Carbon Co. of Cleveland, Ohio, Grade 45 gyártmánya, bevonata pedig a West Virginia Pulp and Paper Co. által előállított „Nuchar C" 4
