JP2781582B2 - 金属精製用電解槽 - Google Patents
金属精製用電解槽Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/005—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells of cells for the electrolysis of melts
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、金属よりも密度が高い、溶融電解質の電気
分解により金属を精製するための電解槽に関し、マグネ
シウム塩化物を含む溶融電解質の電気分解によりマグネ
シウムを精製するために特に有用であるが、これに限定
されたものではない。
分解により金属を精製するための電解槽に関し、マグネ
シウム塩化物を含む溶融電解質の電気分解によりマグネ
シウムを精製するために特に有用であるが、これに限定
されたものではない。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 ヨーロッパ特許出願第83304465.4号に説明されている
電解槽は、電解槽の付勢に続くその最大能力での作動中
は、80％を超える電流効率があることが証明されてい
る。しかしそこには、電解槽の耐火壁が徐々に摩耗し
て、次第にバイパス電流が増加し、電解槽内の金属の小
滴を収集点に移行させるための効率を悪化するという、
徐々に生ずる効率の低下がある。電解槽の耐火壁が摩耗
すると、金属の小滴を運ぶ電解質の、電極間の空間へ戻
る量が増加する。この空間には塩素が存在し、激しい乱
流によりバックリアクションが生ずる。
電解槽は、電解槽の付勢に続くその最大能力での作動中
は、80％を超える電流効率があることが証明されてい
る。しかしそこには、電解槽の耐火壁が徐々に摩耗し
て、次第にバイパス電流が増加し、電解槽内の金属の小
滴を収集点に移行させるための効率を悪化するという、
徐々に生ずる効率の低下がある。電解槽の耐火壁が摩耗
すると、金属の小滴を運ぶ電解質の、電極間の空間へ戻
る量が増加する。この空間には塩素が存在し、激しい乱
流によりバックリアクションが生ずる。
同様に、酸化と摩耗による電極組立体の黒鉛の消耗に
より電解槽の寿命の間に電解槽の電圧増加が生ずる。
より電解槽の寿命の間に電解槽の電圧増加が生ずる。
黒鉛電極の厚さの変化の割合は、当初に取り付けられ
た時の厚さと比較して少ないけれども、結果として生ず
る陽極−陰極間の距離の変化は、電解槽内で使用される
陽極−陰極間の距離が小さいために重要となる。従っ
て、電解槽は、その寿命が終るまでに２つの電気抵抗を
有することは異常なことではない。
た時の厚さと比較して少ないけれども、結果として生ず
る陽極−陰極間の距離の変化は、電解槽内で使用される
陽極−陰極間の距離が小さいために重要となる。従っ
て、電解槽は、その寿命が終るまでに２つの電気抵抗を
有することは異常なことではない。
抵抗が増加すると、結果として熱勘定がそれに比例し
て増加する。熱勘定も又、バックリアクションが高い発
熱を生ずるため、同時に生ずる電流効率の損失により影
響を受ける。このため電解槽は更に冷却を必要とし、熱
交換器の冷却能力が、電解槽が機能するための容量を制
約する要素となる。
て増加する。熱勘定も又、バックリアクションが高い発
熱を生ずるため、同時に生ずる電流効率の損失により影
響を受ける。このため電解槽は更に冷却を必要とし、熱
交換器の冷却能力が、電解槽が機能するための容量を制
約する要素となる。
問題点を解決するための手段 本発明は、これら電解槽の効率的な寿命を伸ばすこと
に関する。
に関する。
本発明の１つの視点に従えば、金属より密度の高い溶
融電解質の電気分解による金属の精製用の電解槽におい
て電気分解室と、金属収集室とを備え、電気分解室の上
部領域から金属収集室へ精製金属と電解質とを導く手段
と、金属収集室から電気分解室の低部領域に電解質を導
く手段とがあり、陰極組立体を含む少なくとも１つの電
極組立体がその内部に垂直の空間を形成し、前記空間内
に配置された陽極と、前記陽極と前記陰極組立体との間
に配置された１つ以上の双極電極組立体とを有し、前記
陰極組立体と電気分解室の壁との間、あるいは陰極組立
体とそれに隣接する陰極組立体との間の電解質の流れを
妨げる手段とを備えてなる電解槽を提供する。
融電解質の電気分解による金属の精製用の電解槽におい
て電気分解室と、金属収集室とを備え、電気分解室の上
部領域から金属収集室へ精製金属と電解質とを導く手段
と、金属収集室から電気分解室の低部領域に電解質を導
く手段とがあり、陰極組立体を含む少なくとも１つの電
極組立体がその内部に垂直の空間を形成し、前記空間内
に配置された陽極と、前記陽極と前記陰極組立体との間
に配置された１つ以上の双極電極組立体とを有し、前記
陰極組立体と電気分解室の壁との間、あるいは陰極組立
体とそれに隣接する陰極組立体との間の電解質の流れを
妨げる手段とを備えてなる電解槽を提供する。
本発明の好ましい特徴に従えば、流れを妨げる手段は
バフルからなる。
バフルからなる。
前記バフルは、１つ以上の水平バフルを備え、その１
つの縦長の縁が陰極組立体の外側面に固定され、反対側
の縁が電気分解室の前記壁に載置されている。
つの縦長の縁が陰極組立体の外側面に固定され、反対側
の縁が電気分解室の前記壁に載置されている。
代替例として、前記バフルは電流を陰極組立体へと導
くように構成された板を含み、前記板は電気分解室の前
記壁を通って伸長し、これと封止関係にあり、電解質が
前記陰極組立体と前記壁との間の空間に流れるのを防ぐ
ように作用する。
くように構成された板を含み、前記板は電気分解室の前
記壁を通って伸長し、これと封止関係にあり、電解質が
前記陰極組立体と前記壁との間の空間に流れるのを防ぐ
ように作用する。
本発明に従ったその他の構成においては、前記陰極組
立体が有する１つの端が収集室から離れた位置にあり、
前記収集室が前記電気分解室の前記壁に封止するほど近
接して配置され、前記流れを妨げる手段が、前記陰極組
立体に面する前記壁の表面に１つ以上の水平層を備え、
前記層は前記表面の他の素材よりも、そこを通過する電
解質による腐食に対し高い耐性を有する素材からなる。
立体が有する１つの端が収集室から離れた位置にあり、
前記収集室が前記電気分解室の前記壁に封止するほど近
接して配置され、前記流れを妨げる手段が、前記陰極組
立体に面する前記壁の表面に１つ以上の水平層を備え、
前記層は前記表面の他の素材よりも、そこを通過する電
解質による腐食に対し高い耐性を有する素材からなる。
本発明の他の視点に従えば、金属より密度の高い溶融
電解質の電気分解により、金属を精製するための電解槽
において、電気分解室と金属収集室とを備え、精製金属
と電解質とを電気分解室の上部領域から金属収集室へと
導く手段と、電解質を金属収集室から電気分解室の低部
領域へ導く手段とを有し、その内部に垂直の空間を形成
する陰極組立体を含む少なくとも１つの電極組立体があ
り、前記空間内に陽極が配置され、複数の中間双極電極
組立体があり、少なくとも１つの前記双極電極組立体
が、陽極に近い方の前記電極に隣接する双極組立体より
も厚くなるように構成されている電解槽を提供する。
電解質の電気分解により、金属を精製するための電解槽
において、電気分解室と金属収集室とを備え、精製金属
と電解質とを電気分解室の上部領域から金属収集室へと
導く手段と、電解質を金属収集室から電気分解室の低部
領域へ導く手段とを有し、その内部に垂直の空間を形成
する陰極組立体を含む少なくとも１つの電極組立体があ
り、前記空間内に陽極が配置され、複数の中間双極電極
組立体があり、少なくとも１つの前記双極電極組立体
が、陽極に近い方の前記電極に隣接する双極組立体より
も厚くなるように構成されている電解槽を提供する。
好ましい構成においては、前記双極電極組立体が陰極
組立体から陽極へ向けて、徐々に厚さが減少する構成と
なっている。
組立体から陽極へ向けて、徐々に厚さが減少する構成と
なっている。
実施例 前記電解槽の基本的構造は第１図と第２図とを参照し
て説明される。前記電解槽は、マグネシウム塩化物を含
む溶融電解質の電気分解によりマグネシウムを精製する
ように設計されている。電気分解においては、マグネシ
ウムが陰極に、塩化物が陽極に形成される。前記生成物
は両方とも電解質よりも軽いため、両方とも表面に移動
し、電解槽から分離して除去される。
て説明される。前記電解槽は、マグネシウム塩化物を含
む溶融電解質の電気分解によりマグネシウムを精製する
ように設計されている。電気分解においては、マグネシ
ウムが陰極に、塩化物が陽極に形成される。前記生成物
は両方とも電解質よりも軽いため、両方とも表面に移動
し、電解槽から分離して除去される。
前記電解槽は鋼鉄の外殻部10と、断熱素材の内側槽11
と、塊状耐火ライニング12とからなり、前記塊状耐火ラ
イニングはこの実施例では溶融マグネシウムと溶融電解
質の両方に対し耐性を有する素材からなる。電解槽は電
気分解室14とマグネシウム収集室15とからなり、塩化物
及びマグネシウム金属はそれぞれ２つの室からダクト17
及び、室15の壁を通って伸長している金属湯出し口18を
通って引き出される。水位調節装置16が金属収集室15内
に配置されている。図面の構造においては、電気分解室
14は３つの電極組立体を収納し、それぞれが陽極21、陰
極組立体22、及び４つの中間双極電極組立体23を含む。
と、塊状耐火ライニング12とからなり、前記塊状耐火ラ
イニングはこの実施例では溶融マグネシウムと溶融電解
質の両方に対し耐性を有する素材からなる。電解槽は電
気分解室14とマグネシウム収集室15とからなり、塩化物
及びマグネシウム金属はそれぞれ２つの室からダクト17
及び、室15の壁を通って伸長している金属湯出し口18を
通って引き出される。水位調節装置16が金属収集室15内
に配置されている。図面の構造においては、電気分解室
14は３つの電極組立体を収納し、それぞれが陽極21、陰
極組立体22、及び４つの中間双極電極組立体23を含む。
各陰極組立体22は２つの比較的狭い垂直端板22aを備
え、前記垂直板はそれぞれ室14の後部壁25の耐火煉瓦積
みと、室14及び15の間のカーテンウオール26に隣接し、
２つの垂直側板22bは、前記組立体内に垂直空間を形成
するように前記端板を結合している。４つの双極電極組
立体23はそれぞれ前記陰極組立体22内の空間に載置さ
れ、各組立体23は、２つの側板23aにより連結された類
似の形態の２つの狭い端板を備え、その上部は垂直であ
るが、その底部分23bは相互に対し45度の角度で傾斜し
ている。
え、前記垂直板はそれぞれ室14の後部壁25の耐火煉瓦積
みと、室14及び15の間のカーテンウオール26に隣接し、
２つの垂直側板22bは、前記組立体内に垂直空間を形成
するように前記端板を結合している。４つの双極電極組
立体23はそれぞれ前記陰極組立体22内の空間に載置さ
れ、各組立体23は、２つの側板23aにより連結された類
似の形態の２つの狭い端板を備え、その上部は垂直であ
るが、その底部分23bは相互に対し45度の角度で傾斜し
ている。
陰極組立体22はそれぞれ、電気分解室14の後部壁25に
固定され、次にこれが４つの双極電極組立体23を支持
し、前記組立体22、23は相互に間隔を置いて配置され、
かつ絶縁スペーサ（図示されていない）により電極21と
間隔を置いて配置されている。前記陰極組立体の２つの
平行な側板22bは内側に傾斜した床素子28を有し、前記
床素子は、支持する目的のために、連続溶接により側壁
22a及び22bから適当に張り出しており、相互に向かって
伸長しているが、溶融電解質が上方へ通過するための隙
間がそれらの間に残されている。前記陰極組立体のこれ
らの床素子は、載置された双極電極組立体23の重量を適
当なスペーサを介して支持する。各双極電極の傾斜した
底端部23bの底部チップは、前記電極組立体の中央平面
に沿って間隔を置いて配置されたほんのいくつかの点に
おいて相互に当接状態にあり、それによりそれらの間に
前記平面に沿って伸長する細長い隙間を形成し、前記電
極組立体の間の空間に制御された電解質が入り込むよう
になっている。陽極21の底部はくさび型になっていて、
双極電極組立体の傾斜壁部分23bに平行に伸長する底面2
1aを備えている。
固定され、次にこれが４つの双極電極組立体23を支持
し、前記組立体22、23は相互に間隔を置いて配置され、
かつ絶縁スペーサ（図示されていない）により電極21と
間隔を置いて配置されている。前記陰極組立体の２つの
平行な側板22bは内側に傾斜した床素子28を有し、前記
床素子は、支持する目的のために、連続溶接により側壁
22a及び22bから適当に張り出しており、相互に向かって
伸長しているが、溶融電解質が上方へ通過するための隙
間がそれらの間に残されている。前記陰極組立体のこれ
らの床素子は、載置された双極電極組立体23の重量を適
当なスペーサを介して支持する。各双極電極の傾斜した
底端部23bの底部チップは、前記電極組立体の中央平面
に沿って間隔を置いて配置されたほんのいくつかの点に
おいて相互に当接状態にあり、それによりそれらの間に
前記平面に沿って伸長する細長い隙間を形成し、前記電
極組立体の間の空間に制御された電解質が入り込むよう
になっている。陽極21の底部はくさび型になっていて、
双極電極組立体の傾斜壁部分23bに平行に伸長する底面2
1aを備えている。
カーテンウオール26は電気分解室及び収集室の上端の
間に伸長し、電解質の表面少し下に伸長しており、前記
ウオールは、前記電解槽の底部に載置された支柱30上に
支持されている。アングル部材37が、前記陰極組立体の
各側板22bの外側面に溶接されて逆転チャンネルを形成
し、前記逆転チャンネルがマグネシウム金属の溶接小滴
を集め、これを前記カーテンウオールの底部縁の下を通
して収集室内に運び、ここで、前記金属が表面層を形成
し、前記収集室の前記ウオールにある金属湯出し口18を
経て定期滴に湯出しされる。支柱30にある張り出し31は
ローラ32を経て前記陰極組立体の隣接する端を支持し、
それにより前記組立体が前記電気分解室の後部壁25に対
し、伸縮することを可能とする。
間に伸長し、電解質の表面少し下に伸長しており、前記
ウオールは、前記電解槽の底部に載置された支柱30上に
支持されている。アングル部材37が、前記陰極組立体の
各側板22bの外側面に溶接されて逆転チャンネルを形成
し、前記逆転チャンネルがマグネシウム金属の溶接小滴
を集め、これを前記カーテンウオールの底部縁の下を通
して収集室内に運び、ここで、前記金属が表面層を形成
し、前記収集室の前記ウオールにある金属湯出し口18を
経て定期滴に湯出しされる。支柱30にある張り出し31は
ローラ32を経て前記陰極組立体の隣接する端を支持し、
それにより前記組立体が前記電気分解室の後部壁25に対
し、伸縮することを可能とする。
前記陽極21は電気分解室14のカバー40により支持され
る。
る。
後部壁25に隣接する各陰極組立体の端は、その上端に
近いところで導電板34に固定され、前記導電板は前記組
立体の端板22aとほぼ同じ厚さであり、これが適当に封
止及び絶縁されて母線35と連結するために前記電解槽の
前記壁を経て伸長している。前記導電板34は前記壁25に
組み込まれ、それにより電解槽の耐用年数が近づいたと
きに、耐火煉瓦12の上面層が除去された後に、電気分解
室から前記陰極組立体を持ち上げることが可能となって
いる。同様に、新しい組立体が、以前の組立体の除去さ
れたと同じ位置に載置可能であり、次に新しい耐火煉瓦
の上面層が再構築され得る。導電板34も又バフルとして
作用し、金属の小滴とともに電解質が前記陰極組立体と
前記電気分解室の後部壁25との間を下方へ通過するのを
防ぎ、このようにして、金属の小滴がカーテンウオール
26の下を通過して前記収集室へ通過することを保証す
る。同様の目的で、隣接する陰極組立体22の間に、更に
バフル36が用意されている。バフル36は、前記陰極の側
板22aの外側表面に溶接されたフランジを備え、前記カ
ーテンウオール26の下を電解槽の後部壁から上方へ傾斜
して伸長し、前記収集室へ突出している。これらバフル
は隣接する陰極組立体上の対応するバフルと協調して、
電解質が２つの陰極組立体の間を通って下方へ流れるの
を防ぐ。しかしこれらのバフルの間には、電解槽が稼動
するための隙間が必要である。アングル部材37とバフル
36との間の側板22bの部分は、カーテンウオール26の下
を前記収集室へ伸長し、バフル36及びアングル部材37と
同一の広がりを有する。
近いところで導電板34に固定され、前記導電板は前記組
立体の端板22aとほぼ同じ厚さであり、これが適当に封
止及び絶縁されて母線35と連結するために前記電解槽の
前記壁を経て伸長している。前記導電板34は前記壁25に
組み込まれ、それにより電解槽の耐用年数が近づいたと
きに、耐火煉瓦12の上面層が除去された後に、電気分解
室から前記陰極組立体を持ち上げることが可能となって
いる。同様に、新しい組立体が、以前の組立体の除去さ
れたと同じ位置に載置可能であり、次に新しい耐火煉瓦
の上面層が再構築され得る。導電板34も又バフルとして
作用し、金属の小滴とともに電解質が前記陰極組立体と
前記電気分解室の後部壁25との間を下方へ通過するのを
防ぎ、このようにして、金属の小滴がカーテンウオール
26の下を通過して前記収集室へ通過することを保証す
る。同様の目的で、隣接する陰極組立体22の間に、更に
バフル36が用意されている。バフル36は、前記陰極の側
板22aの外側表面に溶接されたフランジを備え、前記カ
ーテンウオール26の下を電解槽の後部壁から上方へ傾斜
して伸長し、前記収集室へ突出している。これらバフル
は隣接する陰極組立体上の対応するバフルと協調して、
電解質が２つの陰極組立体の間を通って下方へ流れるの
を防ぐ。しかしこれらのバフルの間には、電解槽が稼動
するための隙間が必要である。アングル部材37とバフル
36との間の側板22bの部分は、カーテンウオール26の下
を前記収集室へ伸長し、バフル36及びアングル部材37と
同一の広がりを有する。
連続する双極電極を形成するために組立てられた前記
板は、厚さが累進的になっており、前記陰極組立体に最
も近い双極電極の板が最も厚く、前記陽極に最も近い板
が最も薄くなっている。連続する双極電極の板の間での
厚さの差は、電解槽を稼動させる間に生ずる摩耗に等し
くなっている。電解槽がその可動を終了すると、最も内
側の組立体が廃棄され、その他の組立体のそれぞれの板
が、次に小さい電極の寸法と同じ寸法に合わせて削ら
れ、最も大きい電極のみが新しいものと交換される。
板は、厚さが累進的になっており、前記陰極組立体に最
も近い双極電極の板が最も厚く、前記陽極に最も近い板
が最も薄くなっている。連続する双極電極の板の間での
厚さの差は、電解槽を稼動させる間に生ずる摩耗に等し
くなっている。電解槽がその可動を終了すると、最も内
側の組立体が廃棄され、その他の組立体のそれぞれの板
が、次に小さい電極の寸法と同じ寸法に合わせて削ら
れ、最も大きい電極のみが新しいものと交換される。
第３図には第１図及び第２図の構成の修正例が描かれ
ており、ここでは、前記電解槽の後部壁25の厚さが前部
を通って外側に突出するのでなく、各陰極組立体に連結
された導電板34が、外殻部10と絶縁層11との間を上方へ
向けられている外側部分34aを有し、それにより、前記
電解槽の前記壁の頂部縁から上方へ突出している。前記
導電板の頂部端は次に連結素子を経て電気的に母線に連
結されている。前記連結素子は母線の位置に従い適当な
形状でよい。
ており、ここでは、前記電解槽の後部壁25の厚さが前部
を通って外側に突出するのでなく、各陰極組立体に連結
された導電板34が、外殻部10と絶縁層11との間を上方へ
向けられている外側部分34aを有し、それにより、前記
電解槽の前記壁の頂部縁から上方へ突出している。前記
導電板の頂部端は次に連結素子を経て電気的に母線に連
結されている。前記連結素子は母線の位置に従い適当な
形状でよい。
本発明に従って代替的な構成においては（図示されて
いない）、各陰極組立体22は、後部壁25に隣接する端板
22aに固定され、封止するような方式で伸長するバフル
板を有し、電解槽の耐火ライニング壁12を経てかつこれ
により支持され、前記陰極組立体の２つの垂直側板22b
がその外側面の板に溶接され、前記外側板は、母線35に
連結するための前記電解槽の前記壁25を経て伸長するそ
れぞれの導電コネクタ上に載置されかつ溶接されてい
る。前記陰極及び双極電極組立体を取り付けるために、
耐火煉瓦の上層は仕上げないままにしておき、前記コネ
クタの突出部分上に前記板の底部縁が載置されるまで前
記組立体を降下させることを可能とする。次に前記板が
その場で前記コネクタに溶接され、前記壁26が前記バフ
ル板及び前記コネクタの上方に建設される。描かれた構
造にあるように、前記フランジは前記隣接する陰極構造
に溶接されてバフルを構成し、陰極構造の間を電解質の
流れが下らないようにあるいはその流れを減少させるよ
うに防いでいる。
いない）、各陰極組立体22は、後部壁25に隣接する端板
22aに固定され、封止するような方式で伸長するバフル
板を有し、電解槽の耐火ライニング壁12を経てかつこれ
により支持され、前記陰極組立体の２つの垂直側板22b
がその外側面の板に溶接され、前記外側板は、母線35に
連結するための前記電解槽の前記壁25を経て伸長するそ
れぞれの導電コネクタ上に載置されかつ溶接されてい
る。前記陰極及び双極電極組立体を取り付けるために、
耐火煉瓦の上層は仕上げないままにしておき、前記コネ
クタの突出部分上に前記板の底部縁が載置されるまで前
記組立体を降下させることを可能とする。次に前記板が
その場で前記コネクタに溶接され、前記壁26が前記バフ
ル板及び前記コネクタの上方に建設される。描かれた構
造にあるように、前記フランジは前記隣接する陰極構造
に溶接されてバフルを構成し、陰極構造の間を電解質の
流れが下らないようにあるいはその流れを減少させるよ
うに防いでいる。
耐火壁12は、電気分解室14の周囲を取り巻いている
が、追加して、あるいはこれと交換に、前記壁12の主た
る素材よりも高い耐性を有する耐火素材の１つ以上の水
平層を組み込むことにより、溶融電解質による腐食に対
応することも可能である。これらの層は前記陰極組立体
の端板22aの頂部縁のすぐ下に配置される。端板22aは前
記壁12に近接して配置される。前記層は電解質による腐
食に対し高い耐性を有するので、前記陰極組立体ととも
に電解槽の耐用期間を通じて良好な封止を維持するのに
役立ち、その一方で低い耐性を有する素材は、通常は安
価であり、これが電気分解室14の周囲の壁12の主たる部
分に採用されている。
が、追加して、あるいはこれと交換に、前記壁12の主た
る素材よりも高い耐性を有する耐火素材の１つ以上の水
平層を組み込むことにより、溶融電解質による腐食に対
応することも可能である。これらの層は前記陰極組立体
の端板22aの頂部縁のすぐ下に配置される。端板22aは前
記壁12に近接して配置される。前記層は電解質による腐
食に対し高い耐性を有するので、前記陰極組立体ととも
に電解槽の耐用期間を通じて良好な封止を維持するのに
役立ち、その一方で低い耐性を有する素材は、通常は安
価であり、これが電気分解室14の周囲の壁12の主たる部
分に採用されている。
第１図は本発明に従った電解槽の複合断面立面図であ
り、図面の左部分及び右部分はそれぞれ第２図のＡ−
Ａ、Ｂ−Ｂの線に沿った平面の断面図、第２図は第１図
のＤ−Ｄの線に沿った断面端立面図、第３図は第２図に
対応する修正例を示す部分図。 10……外殻部、11……内層、12……塊状耐火ライニン
グ、14……電解質、15……マグネシウム収集室、16……
水位制御装置、17……ダクト、18……金属湯出し口、20
……電極組立体、21……陽極、21a……底面、22……陰
極組立体、22a……端板、22b……側板、23……中間双極
型電極組立体、23a……側板、23b……底部、25……後部
壁、26……カーテンウオール、28……傾斜床素子、30…
…支柱、31……張り出し、32……ローラ、34……導電
板、35……母線、36……バフル、37……アングル部材、
40……カバー。
り、図面の左部分及び右部分はそれぞれ第２図のＡ−
Ａ、Ｂ−Ｂの線に沿った平面の断面図、第２図は第１図
のＤ−Ｄの線に沿った断面端立面図、第３図は第２図に
対応する修正例を示す部分図。 10……外殻部、11……内層、12……塊状耐火ライニン
グ、14……電解質、15……マグネシウム収集室、16……
水位制御装置、17……ダクト、18……金属湯出し口、20
……電極組立体、21……陽極、21a……底面、22……陰
極組立体、22a……端板、22b……側板、23……中間双極
型電極組立体、23a……側板、23b……底部、25……後部
壁、26……カーテンウオール、28……傾斜床素子、30…
…支柱、31……張り出し、32……ローラ、34……導電
板、35……母線、36……バフル、37……アングル部材、
40……カバー。
Claims (10)
- 【請求項１】電気分解室と、金属収集室とを備え、電気
分解室の上部領域から金属収集室へ精製金属と電解質と
を導く手段と、金属収集室から電気分解室の低部領域に
電解質を導く手段とがあり、陰極組立体を含む少なくと
も１つの電極組立体がその内部に垂直の空間を形成し、
前記空間内に配置された陽極と、前記陽極と前記陰極組
立体との間に配置された少くとも１つの双極電極組立体
とを有し、前記陰極組立体と電気分解室の壁との間、あ
るいは陰極組立体とそれに隣接する陰極組立体との間の
電解質の流れを妨げるバフルとを備えてなり、 前記バフルが、前記陰極組立体の外側面に固定された１
つの縦長の縁を有し、反対側に前記電気分解室の前記壁
内にはめ込まれた縦長の縁を有する少くとも１つの水平
バフルである、金属より密度の高い溶融電解質の電気分
解による金属精製用の電解槽。 - 【請求項２】前記陰極組立体が前記収集室に隣接するそ
の端で、水平方向に前記陰極組立体の伸縮を可能とさせ
る手段により支持されている請求項１に記載の電解槽。 - 【請求項３】電気分解室と、金属収集室とを備え、電気
分解室の上部領域から金属収集室へ精製金属と電解質と
を導く手段と、金属収集室から電気分解室の低部領域に
電解質を導く手段とがあり、陰極組立体を含む少なくと
も１つの電極組立体がその内部に垂直の空間を形成し、
前記空間内に配置された陽極と、前記陽極と前記陰極組
立体との間に配置された少くとも１つの双極電極組立体
とを有し、前記陰極組立体と電気分解室の壁との間、あ
るいは陰極組立体とそれに隣接する陰極組立体との間の
電解質の流れを妨げるバフルとを備えてなり、 前記バフルが、前記陰極組立体に電流を導くように構成
された板を含み、前記板が前記電気分解室の前記壁を通
りかつこれと封止関係にあるように伸長し、前記陰極組
立体と前記壁との間の空間において前記電解質の流れを
妨げるように作用する、金属より密度の高い溶融電解質
の電気分解による金属精製用の電解槽。 - 【請求項４】電気分解室と、金属収集室とを備え、電気
分解室の上部領域から金属収集室へ精製金属と電解質と
を導く手段と、金属収集室から電気分解室の低部領域に
電解質を導く手段とがあり、陰極組立体を含む少なくと
も１つの電極組立体がその内部に垂直の空間を形成し、
前記空間内に配置された陽極と、前記陽極と前記陰極組
立体との間に配置された少くとも１つの双極電極組立体
とを有し、前記陰極組立体と電気分解室の壁との間、あ
るいは陰極組立体とそれに隣接する陰極組立体との間の
電解質の流れを妨げるバフルとを備えてなり、 前記バフルが、前記陰極組立体に電流を導くように構成
された板を含み、前記板が前記電解槽の耐火絶縁ライニ
ングを通りかつこれを封止関係にあるように伸長してい
るが、前記ライニングとライニングを取り巻く金属殻と
の間を上方へ伸長している、金属より密度の高い溶融電
解質の電気分解による金属精製用の電解槽。 - 【請求項５】電気分解室と、金属収集室とを備え、電気
分解室の上部領域から金属収集室へ精製金属と電解質と
を導く手段と、金属収集室から電気分解室の低部領域に
電解質を導く手段とがあり、陰極組立体を含む少なくと
も１つの電極組立体がその内部に垂直の空間を形成し、
前記空間内に配置された陽極と、前記陽極と前記陰極組
立体との間に配置された少くとも１つの双極電極組立体
とを有し、前記陰極組立体と電気分解室の壁との間、あ
るいは陰極組立体とそれに隣接する陰極組立体との間の
電解質の流れを妨げるバフルとを備えてなり、 前記バフルが、各陰極組立体とそれに隣接する陰極組立
体との間に少なくとも１つの、電気分解室を横切って前
記収集室へ伸長するバフル板を含み、前記バフル板が前
記収集室へ向かってその全長にわたり上方へ傾斜してい
る、金属より密度の高い溶融電解質の電気分解による金
属精製用の電解槽。 - 【請求項６】電気分解室と、金属収集室とを備え、電気
分解室の上部領域から金属収集室へ精製金属と電解質と
を導く手段と、金属収集室から電気分解室の低部領域に
電解質を導く手段とがあり、陰極組立体を含む少なくと
も１つの電極組立体がその内部に垂直の空間を形成し、
前記空間内に配置された陽極と、前記陽極と前記陰極組
立体との間に配置された少くとも１つの双極電極組立体
とを有し、前記陰極組立体と電気分解室の壁との間、あ
るいは陰極組立体とそれに隣接する陰極組立体との間の
電解質の流れを妨げるバフルとを備えてなり、 前記陰極組立体が前記収集室から離れた位置に１つの端
を有して、前記端が前記電気分解室の前記壁とほとんど
封止状態を形成するほどに近接して配置され、前記流れ
を妨げる手段が、前記陰極組立体に面する前記壁の表面
に少くとも１つの水平層を備え、前記層が、前記表面の
他の部分に比較して、そこを通過する電解質による腐食
に対し、より高い耐性を有する、金属より密度の高い溶
融電解質の電気分解による金属精製用の電解槽。 - 【請求項７】電気分解室と、金属収集室とを備え、電気
分解室の上部領域から金属収集室へ精製金属と電解質と
を導く手段と、金属収集室から電気分解室の低部領域に
電解質を導く手段とがあり、陰極組立体を含む少なくと
も１つの電極組立体がその内部に垂直の空間を形成し、
前記空間内に配置された陽極と、前記陽極と前記陰極組
立体との間に配置された少くとも１つの双極電極組立体
とを有し、前記陰極組立体と電気分解室の壁との間、あ
るいは陰極組立体とそれ隣接する陰極組立体との間の電
解質の流れを妨げるバフルとを備えてなり、 各中間双極電極組立体が２つの側板を備え、２つの端板
が前記側板に連結されかつ前記側板の間を伸長して開放
頂部を有する閉鎖部を形成し、前記側板が相互に包囲す
るような低端部を有するが、相互に短くてその間に隙間
を残している、金属より密度の高い溶融電解質の電気分
解による金属精製用の電解槽。 - 【請求項８】前記陽極が、前記陽極に隣接する前記双極
電極組立体の前記側板及び前記端板に隣接して平行にな
るようにその外部表面を形成されている請求項７に記載
の電解槽。 - 【請求項９】電気分解室と金属収集室とを備え、精製金
属と電解質とを電気分解室の上部領域から金属収集室へ
と導く手段と、電解質を金属収集室から電気分解室の低
部領域へ導く手段とを有し、その内部に垂直の空間を形
成する陰極組立体を含む少なくとも１つの電極組立体が
あり、前記空間内に陽極が配置され、複数の中間双極電
極組立体があり、少なくとも１つの前記双極電極組立体
が、陽極に近い方の隣接する双極電極組立体よりも厚く
なるように構成されている、金属より密度の高い溶融電
解質の電気分解により、金属を精製するための電解槽。 - 【請求項１０】前記双極電極組立体の寸法が、前記陰極
組立体から前記陽極に向かって、その厚さが小さくなる
ように配置されている請求項９に記載の電解槽。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8800674 | 1988-01-13 | ||
| GB888800674A GB8800674D0 (en) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | Electrolytic cell for production of metal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215995A JPH01215995A (ja) | 1989-08-29 |
| JP2781582B2 true JP2781582B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=10629867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1007562A Expired - Lifetime JP2781582B2 (ja) | 1988-01-13 | 1989-01-13 | 金属精製用電解槽 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4960501A (ja) |
| EP (1) | EP0324563A1 (ja) |
| JP (1) | JP2781582B2 (ja) |
| AU (1) | AU619240B2 (ja) |
| BR (1) | BR8900065A (ja) |
| CA (1) | CA1332376C (ja) |
| GB (1) | GB8800674D0 (ja) |
| IS (1) | IS1631B (ja) |
| NO (1) | NO178405C (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5935394A (en) * | 1995-04-21 | 1999-08-10 | Alcan International Limited | Multi-polar cell for the recovery of a metal by electrolysis of a molten electrolyte |
| CN1073171C (zh) * | 1995-04-21 | 2001-10-17 | 艾尔坎国际有限公司 | 用熔融电解液电解以再生金属的多极电解槽 |
| US5855757A (en) * | 1997-01-21 | 1999-01-05 | Sivilotti; Olivo | Method and apparatus for electrolysing light metals |
| US5660710A (en) * | 1996-01-31 | 1997-08-26 | Sivilotti; Olivo | Method and apparatus for electrolyzing light metals |
| US5938914A (en) * | 1997-09-19 | 1999-08-17 | Aluminum Company Of America | Molten salt bath circulation design for an electrolytic cell |
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| EP1396556A1 (en) * | 2002-09-06 | 2004-03-10 | ALSTOM (Switzerland) Ltd | Method for controlling the microstructure of a laser metal formed hard layer |
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| US8980069B2 (en) * | 2011-11-17 | 2015-03-17 | Allied Mineral Products, Inc. | High temperature electrolysis cell refractory system, electrolysis cells, and assembly methods |
| CN102534663B (zh) * | 2012-01-17 | 2016-03-16 | 青海北辰科技有限公司 | 电解氯化镁生产金属镁的装置 |
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| US4110178A (en) * | 1977-05-17 | 1978-08-29 | Aluminum Company Of America | Flow control baffles for molten salt electrolysis |
| JPS5839789A (ja) * | 1981-09-01 | 1983-03-08 | Hiroshi Ishizuka | 溶融塩化物の電解方法 |
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-
1988
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-
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- 1989-01-12 CA CA000588033A patent/CA1332376C/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-01-12 US US07/296,066 patent/US4960501A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-01-12 NO NO890134A patent/NO178405C/no not_active IP Right Cessation
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- 1989-01-13 AU AU28469/89A patent/AU619240B2/en not_active Expired
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