192574. lajstromszámú szabadalom • Eljárás őrölt aktív kadmium előállítására lúgos akkumulátor negatív elektródjának készítéséhez
1 192 574 2 A találmány szerint előállított kadmium-negativ-aktiv anyag tárolóképessége 0,278 Aó/g, ami mintegy 5 %-kaí meghaladja az általunk vizsgált legjobb ipari termék tárolóképességét. Bármelyik találmány szerinti változatnál adagolhatunk 5—25 tömeg% Fe-t és/vagy 1—25 tömeg% Ni-t és/vagy 1—8 tömeg% Sb-t a KNA-hoz. A Fe és Ni csökkenti a kadmiumszivacs használat közbeni zsugorodását, ami teljesítménycsökkenést okoz. A Ni ezen túlmenően csökkenti a töltési végfeszültséget. Az Sb növeli a KNA fajlagos tárolóképességét azáltal, hogy kedvezően befolyásolja az elektródban kialakuló fázisarányokat. Az eljáráshoz alkalmazott kadmiumnál pozitívabb fém vagy fém ötvözet por szuszpenzió-koncentrációjának felső határát a szivattyúval csővezetékben való szállíthatóság és a reakció kézbentarthatósága szabja meg. Azonos adagolási sebesség esetén a töményebb szuszpenzió hevesebb reakciót eredményez. Igen tömény szuszpenzió alkalmazása azt eredményezné, hogy pasztaszeríí anyagot kellene nagyon lassan adagolni. Ezen tényezőket Figyelembe véve az alkalmazható szuszpenzió koncentrációjának felső határa kb. 30 tömeg%. Az alsó határt az alkalmazott reaktorok és szivattyúk méretének növekedése szabja meg, ezek alapján 5 tömeg%-nál hígabb szuszpenzió alkalmazása nem célszerű. A kadmiumnál pozitívabb fém vagy fémötvözetpor szemcseméretére nézve a következő tényezőt kell figyelembe venni: a nagy szemcseméretű porok alkalmatlanok az eljáráshoz, mert reakcióképességük kicsi és gyorsan ülepednek. Tapasztalatunk szerint olyan szemcseméretű porok alkalmasak az eljáráshoz, amelyben a0,45 mm-nélnagyobb átmérőjű részecskék mennyisége 5, a 0,15 mm-nél nagyobb átmérőjű részecskék mennyisége 25 tömeg%-nál nem nagyobb. Az eljáráshoz bármilyen kadmiumsó-oldat alkalmazható (CdS04, CdCl2, Cd(NC>3)2 stb.), a választást csak az ár és az oldhatóság korlátozza. A rosszabbul oldódó só alkalmazása nagyobb szivattyúkat és reaktorokat kíván. Az alkalmazott kadmiumsó-oldat koncentrációját is ez előbbi tényező határozza meg. Figyelembe kell venni természetesen az üzemben előforduló hőmérséklet ingadozását is. 25 °C-on telített oldatok csak akkor használhatók, ha ez a hőmérséklet állandóan biztosítható, ami ritkán fordul elő. Az alkalmazandó sav fajtáját a gazdasági megfontoláson túl csak ismert tényezők korlátozzák pl. nem célszerű a HNO3 alkalmazása oxidáló sajátsága miatt sem a H3PO4-é, mert rosszul oldódó sókat alkot az Al, Mg,Cd, Zn stb. fémekkel. A találmány szerinti eljárást ill. annak változatait az alábbiakban példák kapcsán ismertetjük részletesebben. 1. Példa 420 ml - 270gCdCl2/l,30gHCl/l,l gNiS04 -7H20/1 és 5 g enyv/1 koncentrációjú — vizes oldathoz 50 ml vízben diszpergált 12 g Al-port (kadmiumnál pozitívabb fém) adagolunk keverés közben, adagolószivattyúval 30 perc alatt. Az alkalmazott Al-por 4,2 íömeg%0,45 mmnél és 21,0 tömeg% 0,15 mm-nél nagyobb szemcseméretű frakciót tartalmazott. A reakcióelegy hőmérséklete szobahőmérsékletről 80—90 °C-ra emelkedik. A kivált csapadékot tízszer 500 ml forró desztillált vízzel kloridmentesre mossuk, majd leszűrjük és 100 °C- on kiszárítjuk, ezt követően megőröljük. Az így készült termék felhasználásával NiCd modeller llát készítettünk és ennek vizsgálata során megállapítottuk, hogy a KNA aktivitása 278 mAó/g. A fenti eljárást alkalmazva, de az adagolt enyv menynyiségét változtatva a keletkező anyag konzisztenciájára és tárolóképességére vonatkozóan az alábbi táblázatban látható adatokat kaptuk. Fnyv mennyiség (g/1) Konzisztencia Tárolóképesség 0,001 nem megfelelő 0,218 0,05 megfelelő 0,243 5,0 megfelelő 0,278 70,0 nem megfelelő 0,240 2. Példa 420 ml - 270 gCdCl2/l,30 gHCl/1,1 gNiS04 -7H20/1 és 5 g dextrin/1 koncentrációjú - vizes oldathoz 50 ml vízben diszpergált 12 g Al-port (kadmiumnál pozitívabb fém) adagolunk keverés közben, adagolószivattyúval 30 perc alatt. A reakcióelegy hőmérséklete szobahőmérsékletről 80-90 °C-ra emelkedik. A kivált csapadékot tízszer 500 ml forró desztillált vízzel kloridmentesre mossuk, majd leszűrjük és 100 °C- on kiszárítjuk, ezt követően megőröljük. Az így készült termék felhasználásával NiCd modellcellát készítettünk és ennek vizsgálata során megállapítottuk, hogy a KNA aktivitása 270 mAó/g. ‘ A fenti eljárást alkalmazva, de az adagolt dextrin menynyiségét változtatva a keletkező anyag konzisztenciájára és tárolóképességére vonatkozóan az alábbi táblázatban látható adatokat kaptuk. Dextrin mennyiség g/1 Konzisztencia Tárolóképesség Aó/g 0,001 nem megfelelő 0,223 0,07 megfelelő 0,217 5 megfelelő 0,270 80 nem megfelelő 0,251 Az eljárást 5 g/1 dextrint alkalmazva megismételtük különféle savkoncentrációk mellett és az alábbi eredményeket kaptuk. Savkoncentráció mól/l Konzisztencia Tárolóképesség Aó/g 7x 10“1 nem megfelelő 0,250 2 x 10“1 megfelelő 0,241 1 x10~2 nem megfelelő 0,269 1,5 x 10-5 nem megfelelő 0,197 3. Példa 420 ml - 270 gCdCl2/1,30gHCI/1,1 gNiS04 -7H20/I és 5 g poli-(vinil-alkohol/l [PVA/1] koncentrációjú — vizes 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
