179629. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektrolitikus műbarnakő előállítására egyidejű rézleválasztás mellett
MAGYAR SZABADALMI 179629 NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1980. IX. 16. (435/81) Nemzetközi osztályozás: NSZO3. C 01 G 45/02. ** '‘-Vi ' V * ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1982.1.28. Megjelent: 1984. VIII. 31. ■; O' v..T« * T.r, , p?’J' sS Feltalálók: Szabadalmas: Dobos Gábor oki vegyész 25%, Nagybátony, Kövecses József okú vegyészmérnök Vasipari Kutató Intézet, 37,5%, dr. Péntek István okL kohómérnök 37,5%, Budapest Budapest Eljárás elektrolitikus műbarnakő előállítására egyidejű rézleválasztás mellett 1 A találmány tárgya eljárás elektrolitikus műbarnakő előállítására egyidejű rézleválasztás mellett oly módon, hogy 25-125 kg/m3 mangánt, 5-15 kg/m3 rezet, 5-35 kg/m3 salétromsavat, 15-20 kg/m3 ammónium-nitrátot tartalmazó 85-95 °C-ú áramló 5 elektroliton 70-170 A/m2 áramsűrűségű áramot vezetünk át és olyan titán anódokat alkalmazunk, amelyeket előzőleg - a titán passziválódásának megakadályozására — vékony termikusán előállított mangánoxidokkal vontunk be és az elektrolitot feliszapolt ío technikai mangánkarbonáton és bázikus rézkarbonáton áramoltatjuk át, mielőtt az elektrolizáló kádba visszavezetjük. Az eljárással olyan műbarnakő állítható elő, amely főtömegében ún. y-Mn02 és elenyészően kis mennyi- 15 ségben tartalmaz más Mn02 módosulatot és alacsonyabb oxidációszámú mangánoxidot. így kiváló alapanyag a modern lúgos szárazelemek előállításához. 20 Az elektrolitikus műbarnakő előállítására — J. Marcy és F. Matthes összefoglaló cikke szerint — a kénsavas és salétromsavas elektrolitokat egyaránt alkalmazzák. A salétromsavas elektrolit előnye, hogy az ilyen elektrolitból előállított műbarnakő kevesebb 25 alacsonyabb oxidációszámű mangán-oxidot tartalmaz és a kapott termékben nagyobb a 7-Mn02 százalékos aránya, mint a kénsavas elektrolitból nyert termékben. Ezért az alábbi kémiai összetételű elektrolitot választottuk: 30 Mn2+ 25-125 kg/m3 HNO3 5-35 kg/m3 Az elektrolitikus műbarnakő előállítására az 1 035 119 sz. német szabadalmi leírásban és K. Takahari [Journal of Metals. (1970) January 64-67.] ólom, ill. ólomötvözet anódokat javasolnak, azonban ekkor jelentős mennyiségű ólomszennyeződés mutatható ki a termékben. Igazolódott, hogy az ólomszennyeződés csökkenti a szárazelemek raktári tárolhatóságát. K. Takahari és a Manganese Dioxid Symposium-on (Cleveland, 1975.) grafitot javasoltak anód szerkezeti anyagként. Alkalmazásának az szab gátat, hogy a tartós anódos hatás következtében elveszti szilárdságát, és a termék eltávolításakor gyakran eltörik. A grafit mechanikai szilárdságának növelésére tesznek javaslatot az 1 261 491 sz. német szabadalmi leírásban, azonban ekkor is csak 4-5 alkalommal használható egy grafit elektród. Talán legelteijedtebb a titán anódok alkalmazása. A titán anódnak kapcsolva savas, mangánsókat tartalmazó elektrolitban azonban könnyen passziválódik. A passziválódás következtében az elektrolizáló cella feszültsége rövid időn belül 2—3 V-ról 10 V fölé növekszik. így a mangándioxid előállítás kb. 2 kWh/kg fajlagos energiaszükséglete nagymértékben megnő. E káros jelenség kiküszöbölésére több megoldás kínálkozik. A 131 725 sz. csehszlovák szabadalmi leírás szerűit a titán felületét platinával kell bevonni, a 7 023 813 sz. japán szabadalmi leírás szerint kémiai kezeléssel, a 6 821 175 sz. 179629
