NO309432B1 - Anode cathode assembly for aluminum production cells and method of operation thereof - Google Patents
Anode cathode assembly for aluminum production cells and method of operation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- NO309432B1 NO309432B1 NO944077A NO944077A NO309432B1 NO 309432 B1 NO309432 B1 NO 309432B1 NO 944077 A NO944077 A NO 944077A NO 944077 A NO944077 A NO 944077A NO 309432 B1 NO309432 B1 NO 309432B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- anodes
- metal
- electrolyte
- Prior art date
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 55
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 43
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 37
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 19
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 16
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 16
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 16
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 15
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 14
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 12
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims description 12
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 11
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 10
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 9
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 9
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 6
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 6
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 5
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000011195 cermet Substances 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 4
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 71
- 238000013461 design Methods 0.000 description 16
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 8
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 6
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 4
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XVVDIUTUQBXOGG-UHFFFAOYSA-N [Ce].FOF Chemical compound [Ce].FOF XVVDIUTUQBXOGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910000907 nickel aluminide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
Oppfinnelsens område Field of the invention
Den foreliggende oppfinnelse angår en anode-katode dobbelt-polar elektrodeanordning som omfatter en eller flere anode-katode elektrodeanordningenheter, og fremgangsmåte for drift derav, for produksjon av aluminium ved elektrolyse av alumina oppløst i smeltet halogenidelektrolytt. The present invention relates to an anode-cathode double-polar electrode device comprising one or more anode-cathode electrode device units, and method of operation thereof, for the production of aluminum by electrolysis of alumina dissolved in molten halide electrolyte.
Oppfinnelsens bakgrunn The background of the invention
Teknologien for produksjon av aluminium ved elektrolyse av alumina, oppløst i smeltede kryolittholdige salter, ved temperaturer rundt 950°C er mer enn ett hundre år gammel. The technology for the production of aluminum by electrolysis of alumina, dissolved in molten cryolite-containing salts, at temperatures around 950°C is more than one hundred years old.
Denne prosess som ble unnfanget nesten samtidig av Hall og Heroult, har ikke utviklet seg som mange andre elektrokjemiske prosesser. Det er vanskelig å forstå hvorfor til tross for den voldsomme vekst i den samlede produksjon av aluminium som i løpet av femti år har øket nesten ett hundre ganger, prosessen og cellekonstruksjonen ikke har undergått noen stor endring eller forbedring. Conceived almost simultaneously by Hall and Heroult, this process has not developed like many other electrochemical processes. It is difficult to understand why, in spite of the tremendous growth in the overall production of aluminium, which in the course of fifty years has increased almost one hundred times, the process and the cell construction have not undergone any great change or improvement.
Elektrolysecelletrauet er typisk laget av en stålmantel som er forsynt med en isolerende foring av ildfast materiale dekket av antrasittbaserte karbonblokker langs veggen og på cellegulvbunnen som virker som katode og til hvilken den negative pol til en likestrømskilde er tilkoplet ved hjelp av stållederstenger lagt inn i karbonblokkene. The electrolysis cell trough is typically made of a steel jacket which is provided with an insulating lining of refractory material covered with anthracite-based carbon blocks along the wall and on the cell floor bottom which acts as a cathode and to which the negative pole of a direct current source is connected by means of steel conductor rods inserted into the carbon blocks.
Anodene lages fremdeles av karbonholdig materiale og må erstattes etter noen få uker. Arbeidstemperaturen er fremdeles ca. 950°C for å ha en tilstrekkelig høy aluminaoppløselighet og oppløsningshastighet som hurtig avtar ved lavere temperaturer. The anodes are still made of carbonaceous material and must be replaced after a few weeks. The working temperature is still approx. 950°C to have a sufficiently high alumina solubility and dissolution rate which rapidly decreases at lower temperatures.
De karbonholdige materialer anvendt i Hall-Heroult-celler som anode og som celleforing er med visshet ikke ideelle for motstand under de eksisterende ugjest-milde arbeidsbetingelser. The carbonaceous materials used in Hall-Heroult cells as anode and as cell lining are certainly not ideal for resistance under the existing inhospitable working conditions.
Anodene har en meget kort levetid på grunn av at under elektrolyse kombinerer oksygenet som skulle ha blitt utviklet på anodeflaten, med karbonet under dannelse av C02 og små mengder av CO. Det virkelige forbruk av anoden er ca. 450 kg/tonn produsert aluminium, mer enn 1/3 høyere enn den teoretiske mengde på 355 kg/tonn som overensstemmer med den støkiometriske reaksjon. The anodes have a very short lifetime due to the fact that during electrolysis the oxygen that should have been developed on the anode surface combines with the carbon to form C02 and small amounts of CO. The actual consumption of the anode is approx. 450 kg/tonne of aluminum produced, more than 1/3 higher than the theoretical amount of 355 kg/tonne corresponding to the stoichiometric reaction.
Katodebunnens karbonforing har en nyttig levetid på noen få år, hvor-etter driften av hele cellen må stanses og cellen fores på ny med store omkostninger. Til tross for en aluminiumdam som har en tykkelse på mer enn 20 mm som opprettholdes over katoden, kan nedbrytningen av katodekarbonblokkene ikke unngås på grunn av inntrengning av kryolitt og flytende aluminium såvel som innskyting av natriumioner som forårsaker svelling og deformasjon av katodekarbonblokkene og forskyvning av slike blokker. The carbon lining of the cathode base has a useful life of a few years, after which the operation of the entire cell must be stopped and the cell relined at great expense. Despite an aluminum dam having a thickness of more than 20 mm maintained above the cathode, the breakdown of the cathode carbon blocks cannot be avoided due to the intrusion of cryolite and liquid aluminum as well as the injection of sodium ions which cause swelling and deformation of the cathode carbon blocks and displacement of such blocks.
I tillegg forekommer når cellene bygges opp på ny, problemer med deponering av karbonet som inneholder giftige forbindelser innbefattende cyanider. Celleveggforingens karbonblokker motstår ikke angrep av kryolitt, og et lag av størknet kryolitt må opprettholdes på celleveggen for å forlenge dens levetid. In addition, when the cells are rebuilt, problems occur with the deposition of the carbon containing toxic compounds including cyanides. The cell wall lining's carbon blocks do not resist attack by cryolite, and a layer of solidified cryolite must be maintained on the cell wall to extend its life.
Den hovedsakelige ulempe skyldes imidlertid den kjensgjerning at uregelmessige elektromagnetiske krefter danner bølger i den smeltede aluminiumdam, og anode-katodeavstanden (ACD = "anode-cathode distance") også betegnet som interelektrodegap (IEG), må holdes på en sikker minimumsverdi på ca. 50 mm for å unngå kortslutning mellom det katodiske aluminium og anoden. The main disadvantage, however, is due to the fact that irregular electromagnetic forces form waves in the molten aluminum pool, and the anode-cathode distance (ACD = "anode-cathode distance") also referred to as the interelectrode gap (IEG), must be kept at a safe minimum value of approx. 50 mm to avoid a short circuit between the cathodic aluminum and the anode.
Elektrolyttens høye elektriske resistivitet, som er ca. 0,4 ohm • cm, forårsaker et spenningsfall som alene representerer mer enn 40% av det samlede spenningsfall, med et resulterende energiutbytte som når bare 25% i de mest moderne celler. The electrolyte's high electrical resistivity, which is approx. 0.4 ohm • cm, causes a voltage drop that alone represents more than 40% of the overall voltage drop, with a resulting energy yield reaching only 25% in the most modern cells.
Den høye forekomst av energiomkostninger som er blitt en enda større faktor for den samlede produksjonsomkostning for aluminium etter oljekrisen, har minsket veksthastigheten for dette viktige metall. The high incidence of energy costs, which have become an even greater factor for the overall production cost of aluminum after the oil crisis, has reduced the growth rate for this important metal.
I den nest største elektrokjemiske industri etter aluminium, nemlig klor-og kaustiskindustrien, tillot oppfinnelsen av dimensjonsstabile anoder (DSA®) som ble utviklet rundt 1970, et revolusjonært fremskritt for klorcelleteknologi, hvilket resulterte i en vesentlig økning i celleenergiutbytte, i cellelevetid og i klor-kaustisk renhet. In the second largest electrochemical industry after aluminium, namely the chlorine and caustic industry, the invention of dimensionally stable anodes (DSA®) developed around 1970 allowed a revolutionary advance for chlorine cell technology, resulting in a significant increase in cell energy yield, in cell life and in chlorine -caustic purity.
Erstatningen av grafittanoder med DSA® økte levetiden til anodene drastisk og reduserte sterkt omkostningene ved å operere cellene. Den hurtige økning i klor-kaustiskveksten stanset bare på grunn av økologiske bekymringer. The replacement of graphite anodes with DSA® drastically increased the lifetime of the anodes and greatly reduced the cost of operating the cells. The rapid increase in chlorine-caustic growth stopped only because of ecological concerns.
I tilfellet med aluminiumproduksjon skyldes forurensning ikke det produserte aluminium, men materialer anvendt for prosessen og den primitive celle-konstruksjon og -drift som har holdt seg de samme i løpet av årene. In the case of aluminum production, pollution is not due to the aluminum produced, but to the materials used for the process and the primitive cell construction and operation which have remained the same over the years.
Fremskritt er blitt gjort ved operasjon av moderne anlegg i hvilke celler anvendes hvor gassene som stiger opp fra cellene, for en stor del blir oppsamlet og tilstrekkelig vasket og hvor utslippet av sterkt forurensende gasser under produksjonen av karbonanodene blir omhyggelig kontrollert. Progress has been made in the operation of modern facilities in which cells are used where the gases rising from the cells are for the most part collected and sufficiently washed and where the emission of highly polluting gases during the production of the carbon anodes is carefully controlled.
Den hyppige utskiftning av anodene i cellene er imidlertid fremdeles en primitiv og ubehagelig operasjon. Dette kan ikke unngås eller sterkt forbedres på grunn av størrelsen og vekten til anoden og den kjensgjerning at katoden er dannet av cellegulvet og ikke kan fjernes under celleoperasjonen. Nylig er fremskritt blitt gjort for anode- og katodesammensetningen, primært med utviklingen av ikke-karbon, i det vesentlige ikke-forbrukbare anoder, (NCA = "non-consumable anodes") og katoder (NCC = "non-consumable cathodes"). Levetiden til disse NCA og NCC er ikke desto mindre begrenset, og selv disse elektroder trenger fra tid til annen erstatning eller rekondisj onering. However, the frequent replacement of the anodes in the cells is still a primitive and unpleasant operation. This cannot be avoided or greatly improved due to the size and weight of the anode and the fact that the cathode is formed by the cell floor and cannot be removed during cell operation. Recently, advances have been made in anode and cathode composition, primarily with the development of non-carbon, essentially non-consumable anodes (NCA = "non-consumable anodes") and cathodes (NCC = "non-consumable cathodes"). The lifetime of these NCAs and NCCs is nevertheless limited, and even these electrodes need replacement or reconditioning from time to time.
Bakgrunnsteknikken The background technique
US patent 4560448-Sane et al redegjør for en nylig utvikling av salt-smelteelektrolyseceller som angår fremstilling av materialer som er fuktbare av smeltet aluminium. Karbon- eller grafittanodene er imidlertid av tradisjonell konstruksjon uten noe forslag som leder henimot den foreliggende oppfinnelse. US patent 4560448-Sane et al describes a recent development of salt-melt electrolysis cells relating to the production of materials which are wettable from molten aluminium. However, the carbon or graphite anodes are of traditional construction without any suggestion leading to the present invention.
US patent 4681671-Duruz illustrerer en annen forbedring av saltsmelteelektrolyse hvor operasjon ved temperaturer som er lavere enn vanlige, utføres under anvendelse av permanente anoder, f.eks. metall, legering, keramikk eller en metall-keramikkompositt som redegjort for i europeisk patentsøknad nr. 0030834 og US patent 4397729. Selv om forbedret operasjon oppnås ved lavere temperaturer, forekommer intet forslag angående den foreliggende oppfinnelses gjenstand. US patent 4681671-Duruz illustrates another improvement of molten salt electrolysis where operation at temperatures lower than usual is carried out using permanent anodes, e.g. metal, alloy, ceramic or a metal-ceramic composite as disclosed in European Patent Application No. 0030834 and US Patent 4397729. Although improved operation is achieved at lower temperatures, no suggestion appears regarding the subject matter of the present invention.
PCT søknad WO89/06289 - La Camera et al befatter seg med saltsmelteelektrolyse hvor oppmerksomhet rettes mot en elektrode som har øket overflateareal. Igjen forekommer det imidlertid ingen redegjørelse som leder henimot den foreliggende oppfinnelse. PCT application WO89/06289 - La Camera et al deals with molten salt electrolysis where attention is directed to an electrode that has increased surface area. Again, however, there is no explanation that leads towards the present invention.
De følgende referanser redegjør for flere andre forslag for å forbedre celleoperasjon: europeisk patentsøknad nr. 0308015 de Nora redegjør for en ny strømsamler, europeisk patentsøknad nr. 0308013 de Nora befatter seg med en ny komposittcellebunn, og The following references describe several other proposals for improving cell operation: European Patent Application No. 0308015 de Nora discloses a new current collector, European Patent Application No. 0308013 de Nora deals with a new composite cell base, and
europeisk patentsøknad nr.0132031 Dewing tilveiebringer en ny celleforing. Europeisk patentsøknad nr. 0126555 redegjør for en elektrolysecelle og -metode. US patent 4737247 redegjør for apparatur og metode for tilveiebringelse av en støttemekanisme for elektrodeanordninger for produksjon av aluminium. European patent application no. 0132031 Dewing provides a new cell lining. European patent application no. 0126555 describes an electrolysis cell and method. US patent 4737247 describes apparatus and method for providing a support mechanism for electrode devices for the production of aluminium.
Selv om de ovenstående referanser antyder fortsatte anstrengelser for å forbedre operasjonen av saltsmelteelektrolyseoperasjoner, befatter ingen seg med eller foreslår den foreliggende oppfinnelse. Although the above references suggest continuing efforts to improve the operation of salt melt electrolysis operations, none address or suggest the present invention.
Oppsummering av oppfinnelsen Summary of the invention
Oppfinnelsen tar sikte på å overvinne problemer som er iboende ved den tradisjonelle operasjon av elektrolyseceller anvendt for produksjon av aluminium via elektrolyse av alumina oppløst i smeltet kryolitt. The invention aims to overcome problems inherent in the traditional operation of electrolytic cells used for the production of aluminum via electrolysis of alumina dissolved in molten cryolite.
Oppfinnelsen tillater en mer effektiv celleoperasjon spesielt ved å modifisere elektrodeutformingen, konstruksjonsmaterialene og ved å benytte en fler-dobbelt-polar celle under anvendelse av en ny metode for å operere celleanordningen for fjerning og fornyet neddykking av en anode-katode dobbelt-polar elektrodeanordning som, i henhold til oppfinnelsen, danner en enkeltanordning. Denne kan fjernes fra cellen som en enhet når som helst anoden og/eller katoden eller noen del av elektrodeanordningen trenger rekondisjonering for å oppnå god celleoperasjon. The invention allows a more efficient cell operation in particular by modifying the electrode design, materials of construction and by using a multi-bipolar cell using a new method of operating the cell device for removal and re-immersion of an anode-cathode bi-polar electrode device which, according to the invention, forms a single device. This can be removed from the cell as a unit at any time the anode and/or cathode or any part of the electrode assembly needs reconditioning to achieve good cell operation.
Oppfinnelsen foreslår en enkel anode-katode dobbelt-polar elektrodeanordning som innbefatter minst to anordninger av anoder og katoder forbundet med en enkelt kilde for elektrisk likestrøm, idet anordningen er fjernbar eller neddykkbar eller på ny neddykkbar som sådan i den smeltede elektrolytt under operasjon av elektrolysecellen. The invention proposes a simple anode-cathode double-polar electrode device which includes at least two devices of anodes and cathodes connected to a single source of electric direct current, the device being removable or submersible or resubmersible as such in the molten electrolyte during operation of the electrolysis cell.
Med oppfinnelsen tilveiebringes en anode-katode dobbelt-polar elektrodeanordning som omfatter én eller flere anode-katode elektrodeanordningenheter for produksjon av aluminium ved elektrolyse av alumina oppløst i smeltet halogenidelektrolytt, og som er særpreget ved at materialene som danner anoden og katoden er elektrisk ledende og at overflaten eller belegget til anodene og katodene er motstandsdyktig mot elektrolytten og mot elektrolyseproduktene, The invention provides an anode-cathode double-polar electrode device which comprises one or more anode-cathode electrode device units for the production of aluminum by electrolysis of alumina dissolved in molten halide electrolyte, and which is characterized by the fact that the materials forming the anode and cathode are electrically conductive and that the surface or coating of the anodes and cathodes is resistant to the electrolyte and to the electrolysis products,
anoden og katoden holdes i avstand fra hverandre med et gap mellom disse, hvor gapet endres litt langs en linje med en vinkel på 90° med hensyn til strømbanen for å balansere spenningsfallet i forskjellige strømbaner og for å opprettholde en jevnere strømtetthet over elektrodenes samlede aktive overflateareal, idet anode-katodegapet opprettholdes ved hjelp av minst ett forbindelseselement laget av et materiale med høy elektrisk, kjemisk og mekanisk motstandsdyktighet, og the anode and cathode are kept at a distance from each other with a gap between them, the gap changing slightly along a line at an angle of 90° with respect to the current path to balance the voltage drop in different current paths and to maintain a more uniform current density over the total active surface area of the electrodes , the anode-cathode gap being maintained by means of at least one connecting element made of a material with high electrical, chemical and mechanical resistance, and
hver enhet kan fjernes fra og på ny neddykkes i den smeltede elektrolytt under operasjonen av anordningen for produksjon av aluminium når som helst anoden eller katoden eller noen del av elektrodeanordningen trenger å rekondisjoneres for effektiv celleoperasjon. each unit can be removed from and re-immersed in the molten electrolyte during operation of the aluminum production device at any time the anode or cathode or any part of the electrode device needs to be reconditioned for efficient cell operation.
Med oppfinnelsen tilveiebringes også en fremgangsmåte for å operere en anode-katode dobbelt-polar elektrodeanordning som omfatter én eller flere anode-katode elektrodeanordningenheter for produksjon av aluminium ved elektrolyse av alumina oppløst i smeltet halogenidelektrolytt, og fremgangsmåten er særpreget ved at materialene som danner anoden og katoden er elektrisk ledende og at overflaten eller belegget til anodene og katodene er motstandsdyktig mot elektrolytten og mot elektrolyseproduktene, idet anoden og katoden holdes i avstand fra hverandre med et konstant gap mellom disse, idet hver enhet er fjernbar fra og på ny neddykkbar i den smeltede elektrolytt under operasjon av anordningen for produksjonen av aluminium, hvor fremgangsmåten omfatter de trinn at The invention also provides a method for operating an anode-cathode double-polar electrode device comprising one or more anode-cathode electrode device units for the production of aluminum by electrolysis of alumina dissolved in molten halide electrolyte, and the method is characterized by the fact that the materials that form the anode and the cathode is electrically conductive and that the surface or coating of the anodes and cathodes is resistant to the electrolyte and to the electrolysis products, the anode and cathode being kept at a distance from each other with a constant gap between them, each unit being removable from and reimmersible in the molten electrolyte during operation of the device for the production of aluminium, where the method comprises the steps that
en hvilken som helst av de nevnte enheter fjernes under operasjon av den fler-dobbelt-polare celle når som helst anoden eller katoden eller en hvilken som helst del av den nevnte enhet trenger å rekondisjoneres for effektiv celleoperasjon, og any of said units is removed during operation of the multi-polar cell whenever the anode or cathode or any part of said unit needs to be reconditioned for efficient cell operation, and
idet enheten neddykkes på ny etter rekondisjonering i montasjen for å fortsette normale arbeidsbetingelser. as the unit is re-immersed after reconditioning in assembly to continue normal working conditions.
Oppfinnelsen angår spesielt en anode-katode dobbelt-polar elektrodemontasje (montasje og anordning er å oppfatte som synonymer) som danner et anode-katodeelektrodemontasjesystem eller -enhet med en ny utformning for anvendelse i multi-dobbelt-polare celler eller kontinuerlige dobbelt-polare utformninger for produksjon av aluminium ved elektrolyse av alumina oppløst i kryolittbaserte smeltede salter. The invention relates in particular to an anode-cathode double-polar electrode assembly (assembly and device are to be understood as synonyms) forming an anode-cathode electrode assembly system or unit with a new design for use in multi-double-polar cells or continuous double-polar designs for production of aluminum by electrolysis of alumina dissolved in cryolite-based molten salts.
I denne montasje er anode- og katodematerialene elektrisk ledende, og deres overflate eller belegg er motstandsdyktig mot elektrolytten og mot de respektive elektrolyseprodukter. Anode-katodeavstanden opprettholdes i det vesentlige konstant, og anoden og katoden holdes sammen ved hjelp av forbindelseselementer laget av et materiale med høy elektrisk, kjemisk og mekanisk motstandsdyktighet, hvorved fjerning fra og på ny neddykking i den smeltede elektrolytt for en dobbelt-polar elektrodeanordning tillates under operasjon av den multi-dobbelt-polare celle for produksjon av aluminium når som helst anoden og/eller noen del av elektrode-montasjeenheten kan trenge å bli rekondisjonert for å oppnå effektiv celleoperasjon. In this assembly, the anode and cathode materials are electrically conductive, and their surface or coating is resistant to the electrolyte and to the respective electrolysis products. The anode-cathode distance is maintained substantially constant, and the anode and cathode are held together by connecting elements made of a material with high electrical, chemical and mechanical resistance, thereby allowing removal from and re-immersion in the molten electrolyte for a dual-polar electrode device during operation of the multi-bipolar cell for the production of aluminum at any time the anode and/or any part of the electrode assembly may need to be reconditioned to achieve efficient cell operation.
I anode-katode dobbelt-polare elektrodeanordninger kan anoden og katodeoverflatene ha en i det vesentlige parallell utformning, hvorved strømtettheten over gapet blir fullstendig balansert. På den annen side kan anode-katodegapet endres litt langs en linje med en vinkel på 90° med hensyn til strømbanen for å balansere spenningsfallet i forskjellige strømbaner og for således å opprettholde en mer jevn strømtetthet over hele det aktive overflateareale til elektrodene. Linjene for strømbane kan selvfølgelig endres slik at de vil være med en hvilken som helst vinkel til den horisontale eller vertikale retning, dvs. i det vesentlige vertikale, i det vesentlige horisontale eller med en vinkel i forhold til vertikalen. In anode-cathode double-polar electrode devices, the anode and cathode surfaces can have a substantially parallel design, whereby the current density across the gap is completely balanced. On the other hand, the anode-cathode gap can be slightly changed along a line at an angle of 90° with respect to the current path to balance the voltage drop in different current paths and thus to maintain a more uniform current density over the entire active surface area of the electrodes. The current path lines can of course be changed so that they will be at any angle to the horizontal or vertical direction, i.e. substantially vertical, substantially horizontal or at an angle to the vertical.
Det tas ved oppfinnelsen sikte på å anvende en pakke, dvs. flere anoder og katoder i avstand fra hverandre og forbundet ved hjelp av en egnet elektrisk isoleringsanordning, så som en stang eller isolerende lag. Antallet av anode-katode-kombinasjoner i en pakke kan varieres etter ønske, og generelt betraktes fra 4 til 100 som praktisk. The invention aims to use a package, i.e. several anodes and cathodes at a distance from each other and connected by means of a suitable electrical insulating device, such as a rod or insulating layer. The number of anode-cathode combinations in a package can be varied as desired, and generally from 4 to 100 is considered practical.
De elektriske kontakter i slike dobbelt-polare elektrodemontasjeenheter eller -pakker kan ha forskjellige utformninger. For eksempel kan de elektriske kontakter til anoden og katoden for den dobbelt-polare elektrodemontasjeenhet begge være anordnet fra toppen av den multi-dobbelt-polare elektrodemontasjeenhet, og den til katoden kan være anordnet fra bunnen. The electrical contacts in such dual-polar electrode assembly units or packages may have different designs. For example, the electrical contacts of the anode and the cathode of the double-polar electrode assembly unit may both be arranged from the top of the multi-double-polar electrode assembly unit, and that of the cathode may be arranged from the bottom.
I den dobbelt-polare elektrodemontasjeenhet kan anodene være laget av porøst materiale for å oppnå større aktivt overflateareal og bedre utvikling av den produserte gass. In the double-polar electrode assembly unit, the anodes can be made of porous material to achieve greater active surface area and better development of the produced gas.
På lignende måte kan den dobbelt-polare elektrodemontasjeenhet inneholde katoder laget av porøse materialer for å oppnå bedre drenering av det produserte aluminium. I virkeligheten kan porøse materialer anvendes for anodene, katodene og/eller for de ikke-ledende forbindelser for å oppnå bedre kjemisk og mekanisk motstandsdyktighet. Similarly, the dual-polar electrode assembly may contain cathodes made of porous materials to achieve better drainage of the aluminum produced. In reality, porous materials can be used for the anodes, cathodes and/or for the non-conductive connections to achieve better chemical and mechanical resistance.
Gassutviklingen og dens styrte fortrengning blir med fordel utnyttet for å oppnå bedre elektrolyttsirkulasjon i rommet mellom de aktive anode- og katodeoverflater. The gas evolution and its controlled displacement are advantageously utilized to achieve better electrolyte circulation in the space between the active anode and cathode surfaces.
I tillegg kan anodene for den anode-katode dobbelt-polare elektrodemontasjeenhet være laget av ikke-karbon, i det vesentlige ikke-forbrukbare ildfaste materialer som er motstandsdyktige mot elektrolytten, mot det produserte oksygen og mot andre gasser, damper og rør som er til stede i cellen. Slike ildfaste materialer kan normalt velges fra gruppen bestående av metaller, metallegeringer, intermetalliske forbindelser og metalloksyborider, oksider, oksyfluorider, keramikker, cermeter og blandinger derav. Anodematerialene kan også være laget fra metaller, metallegeringer, intermetalliske forbindelser og/eller metalloksyforbindelser som primært inneholder minst ett av nikkel, kobolt, aluminium, kobber, jern, mangan, sink, tinn, krom og litium og blandinger derav. Oksider og oksyfluorider, borider, keramikker og cermeter som primært inneholder minst ett av sink, tinn, titan, zirkonium, tantal, vanadium, litium, cerium, jern, krom, nikkel, kobolt, kobber, yttrium, lantanider og mischmetaller og blandinger derav kan også anvendes. Vedhengende ildfaste belegg kan være belagt på anoder som omfatter en elektrisk ledende struktur. In addition, the anodes of the anode-cathode dual-polar electrode assembly may be made of non-carbon, substantially non-consumable refractory materials that are resistant to the electrolyte, to the oxygen produced, and to other gases, vapors, and pipes present in the cell. Such refractory materials can normally be selected from the group consisting of metals, metal alloys, intermetallic compounds and metal oxyborides, oxides, oxyfluorides, ceramics, cermets and mixtures thereof. The anode materials can also be made from metals, metal alloys, intermetallic compounds and/or metaloxy compounds which primarily contain at least one of nickel, cobalt, aluminium, copper, iron, manganese, zinc, tin, chromium and lithium and mixtures thereof. Oxides and oxyfluorides, borides, ceramics and cermets which primarily contain at least one of zinc, tin, titanium, zirconium, tantalum, vanadium, lithium, cerium, iron, chromium, nickel, cobalt, copper, yttrium, lanthanides and mixed metals and mixtures thereof may also used. Adherent refractory coatings may be coated on anodes comprising an electrically conductive structure.
Katodene kan være laget av eller belagt med et med aluminium fuktbart tungtsmeltelig hardmetall (RHM = "refractory hard metal") med liten eller ingen mulighet for angrep av smeltet kryolitt. Det ildfaste harde materiale kan være borider av titan, zirkonium, tantal, krom, nikkel, kobolt, jern, niob og/eller vanadium. Katoden kan således omfatte et karbonholdig materiale, ildfast keramikk, cermet, metall, metallegering, intermetallisk forbindelse eller metalloksyforbindelse med et vedhengende ildfast belegg laget av et av aluminium fuktbart tungtsmeltelig hardmetall (RHM). Det karbonholdige materiale vil kunne være et antrasittbasert materiale eller karbon eller grafitt. The cathodes can be made of or coated with an aluminium-wettable refractory hard metal (RHM = "refractory hard metal") with little or no possibility of attack by molten cryolite. The refractory hard material can be borides of titanium, zirconium, tantalum, chromium, nickel, cobalt, iron, niobium and/or vanadium. The cathode can thus comprise a carbonaceous material, refractory ceramic, cermet, metal, metal alloy, intermetallic compound or metaloxy compound with an attached refractory coating made of an aluminium-wettable hard metal (RHM). The carbonaceous material could be an anthracite-based material or carbon or graphite.
Dopemidler kan tilsettes til anode- og katodematerialene for å forbedre deres tetthet, elektriske konduktivitet, kjemiske og elektrokjemiske motstandsdyktighet og andre karakteristika. Dopants can be added to the anode and cathode materials to improve their density, electrical conductivity, chemical and electrochemical resistance, and other characteristics.
Samtlige av de ovennevnte materialer kan fremstilles ved mikropyretiske reaksjoner beskrevet i et tidligere US patent 5310476, hvis innhold her er inkorporert ved hjelp av henvisning. All of the above-mentioned materials can be produced by micropyretic reactions described in an earlier US patent 5310476, the contents of which are incorporated herein by reference.
Forbindelsene anvendt for å binde anoden til katoden under dannelse av en enkelt eller en multippel dobbelt-polar anode-katodeelektrodemontasje kan være laget av et hvilket som helst egnet elektrisk ikke-ledende materiale som er motstandsdyktig mot elektrolytten og elektrolyseproduktene. Disse innbefatter silisiumnitrid, aluminiumnitrid og andre nitrider såvel som alumina og andre oksider, og oksynitrider. The connections used to bond the anode to the cathode forming a single or multiple dual polar anode-cathode electrode assembly may be made of any suitable electrically non-conductive material that is resistant to the electrolyte and electrolysis products. These include silicon nitride, aluminum nitride and other nitrides as well as alumina and other oxides, and oxynitrides.
Mikropyretiske reaksjoner hvor det startes fra oppslemminger, kan bli metodene for fremstilling av anode-katode dobbelt-polare elektrodemontasje-systemene. Oppslemmingene kan inneholde reaktant- og ikke-reaktanfyllstoffer. Ikke-reaktantfyllstoffene kan inneholde partikkelformige pulvere laget av materialer som kan oppnås ved den mikropyretiske reaksjon. Micropyretic reactions, where it is started from slurries, can become the methods for producing the anode-cathode double-polar electrode assembly systems. The slurries may contain reactant and non-reactant fillers. The non-reactant fillers may contain particulate powders made from materials obtainable by the micropyretic reaction.
Mikropyretiske metoder kan anvendes for å danne de dobbelt-polare eller multi-dobbelt-polare montasjer ved en enkelt operasjon. Micropyretic methods can be used to form the double-polar or multi-double-polar assemblies in a single operation.
Multi-dobbelt-polare celler og pakker tas det også sikte på som inneholder to eller flere anode-katode dobbelt-polare enkelte elektrodemontasjeenheter. De multi-dobbelt-polare celler vil kunne ha plater, sylindre eller stenger for å optimalisere spenningsutbyttet og for å arbeide innenfor strømtetthetsbe-grensningene for de anvendte materialer. For eksempel kan anodene være i det vesentlige sylindriske hule legemer, og katodene kan være stenger anbragt inne i slike legemer. Som angitt tidligere kan porøse materialer anvendes. Arbeidsmetoder for slike celler tas det også sikte på med forskjellige utformninger av anoder og katoder i stang-, V-eller sylindrisk form. For eksempel kan anodene ha form av en omvendt V og katodene kan ha form av et prisme anbragt inne i anodene. Multi-bipolar cells and packs are also intended to contain two or more anode-cathode bi-polar single electrode assembly units. The multi-double-polar cells will be able to have plates, cylinders or rods to optimize the voltage yield and to work within the current density limitations of the materials used. For example, the anodes may be substantially cylindrical hollow bodies, and the cathodes may be rods placed inside such bodies. As indicated earlier, porous materials can be used. Working methods for such cells are also aimed at with different designs of anodes and cathodes in rod, V or cylindrical shape. For example, the anodes may have the shape of an inverted V and the cathodes may have the shape of a prism placed inside the anodes.
Det tas sikte på at alle montasjer skal være omgivelsesmessig overlegne i forhold til herskende konstruksjoner da mengden av C02- og CO-utslipp minimeres for å unngå forurensningsproblemer som forstyrrer atmosfæren og som forsinker vek-sten eller produksjonen av aluminium. Datamaskinovervåkning av elektrodeavstander tas det også sikte på. Samtlige av de her beskrevne montasjer forventes å være neddykkbare og/eller på ny neddykkbare i elektrolytten. En kontinuerlig utskiftnings-strategi for elektrodene tas det også sikte på. The aim is for all assemblies to be environmentally superior in relation to prevailing constructions as the amount of C02 and CO emissions is minimized to avoid pollution problems that disturb the atmosphere and that delay the growth or production of aluminium. Computer monitoring of electrode distances is also aimed at. All of the assemblies described here are expected to be submersible and/or resubmersible in the electrolyte. A continuous replacement strategy for the electrodes is also aimed at.
Kortfattet beskrivelse av tegningene Brief description of the drawings
Henvisning gjøres til tegningene, hvor: Reference is made to the drawings, where:
Figur 1 er en skjematisk tegning av en saltsmelteelektrolysecelle som illustrerer både en tradisjonell anode og pakker av anoder og katoder under anvendelse av oppfinnelsen. Figur 2 er en skjematisk tegning av en anode-katode dobbelt-polar celle hvor en porøs katode anvendes. Figur 3 er en skjematisk tegning av en annen form for dobbelt-polar celle under anvendelse av en porøs katode. Figur 4 er en skjematisk tegning av en annen anode-katodeutformning. Figur 5 er en skjematisk tegning av en annen utformning hvor det aktive anodeoverflateareal er kontinuerlig erstatningsban. Figure 1 is a schematic drawing of a molten salt electrolysis cell illustrating both a traditional anode and packages of anodes and cathodes using the invention. Figure 2 is a schematic drawing of an anode-cathode double-polar cell where a porous cathode is used. Figure 3 is a schematic drawing of another form of double-polar cell using a porous cathode. Figure 4 is a schematic drawing of another anode-cathode design. Figure 5 is a schematic drawing of another design where the active anode surface area is a continuous replacement path.
Detaljert beskrivelse av tegningene Detailed description of the drawings
Under henvisning til tegningene er på Figur 1 en With reference to the drawings, Figure 1 is a
elektrolysecelle 10 vist som inneholder smeltet kryolitt 11 og aluminium 13 og inneholder både en tradisjonell for-brent karbonanode 12 såvel som tre fjernbare anode-katodepakker 14 ifølge oppfinnelsen som omfatter alternerende anoder 16 og katoder 18 som er holdt i avstand fra hverandre ved hjelp av en tverrgående elektrisk isolerende stang 15. Anodene og katodene kan være tett nær hverandre for å forbedre cellespenning og energiutbytte og samlede gode cellearbeidsbetingelser. De fjernbare anode-katodeenheter eller -pakker 14 byr på vesentlig større elektrokjemisk aktive electrolysis cell 10 shown containing molten cryolite 11 and aluminum 13 and containing both a traditional burnt carbon anode 12 as well as three removable anode-cathode packs 14 according to the invention comprising alternating anodes 16 and cathodes 18 which are kept apart by means of a transverse electrically insulating rod 15. The anodes and cathodes can be close together to improve cell voltage and energy yield and overall good cell working conditions. The removable anode-cathode units or packs 14 offer substantially greater electrochemical actives
overflater sammenlignet med for tiden anvendte anoder, så som 12. Dessuten kan den elektrisk isolerende stang 15 være konstruert slik at den kontinuerlig er regulerbar for å sikre optimal avstand og best ytelse. surfaces compared to currently used anodes, such as 12. Also, the electrically insulating rod 15 can be constructed so that it is continuously adjustable to ensure optimal spacing and best performance.
På Figur 2 er vist en anode-katode dobbelt-polar celle 20 som inneholder smeltet kryolitt 22, aluminium 23 og et anode-katodemontasjesystem 24 som består av en anode 26 og en porøs katode 28 som er skilt fra hverandre ved hjelp av et mekanisk sterkt elektrisk isolerende materiale 27 som er motstandsdyktig mot angrep av smeltet kryolitt. Materialstykkene 27 tjener både som anordning for opphengning av den porøse katode 28 og som avstandsstykker som mellom de mot hverandre vendte anode- og katodeoverflater etterlater et rom som inneholder elektrolytten, eller det isolerende materiale vil kunne danne et porøst diafragma med porer med tilstrekkelig størrelse. Elektrolysesirkulasjon kan igangsettes i anode-katodegapet. Under drift drypper katodisk produsert aluminium gjennom porene i katoden 28 og drypper ned i aluminiumdammen 23. Figure 2 shows an anode-cathode double-polar cell 20 containing molten cryolite 22, aluminum 23 and an anode-cathode assembly system 24 consisting of an anode 26 and a porous cathode 28 which are separated from each other by means of a mechanically strong electrically insulating material 27 which is resistant to attack by molten cryolite. The pieces of material 27 serve both as a device for suspending the porous cathode 28 and as spacers that leave between the facing anode and cathode surfaces a space containing the electrolyte, or the insulating material will be able to form a porous diaphragm with pores of sufficient size. Electrolytic circulation can be initiated in the anode-cathode gap. During operation, cathodically produced aluminum drips through the pores in the cathode 28 and drips into the aluminum pond 23.
En foretrukken anode-katode dobbelt-polar elektrodemontasje er som angitt på Figur 3. På Figur 3 er vist en anode-katode dobbelt-polar celle 30 som inneholder smeltet kryolitt 32 og smeltet aluminium 34. Den anode-katode dobbelt-polare enkle elektrodemontasje 36 innbefatter en anode 38 og en porøs katode 40. En eller flere horisontale isolerende stenger 42 skiller anoden 38 og katoden 40 fra hverandre idet katoden 40 har et U-tverrsnitt som vist og er opphengt fra den isolerende stang eller stenger 42. Bemerk at den isolerende stang 42 som holder anoden 38 og katoden 40 sammen, er over kryolitten. Katoden 40 kan også være dannet av materialer som inneholder flere hull. A preferred anode-cathode dual-polar electrode assembly is as indicated in Figure 3. In Figure 3 is shown an anode-cathode dual-polar cell 30 containing molten cryolite 32 and molten aluminum 34. The anode-cathode dual-polar single electrode assembly 36 includes an anode 38 and a porous cathode 40. One or more horizontal insulating bars 42 separate the anode 38 and the cathode 40 from each other, the cathode 40 having a U-shaped cross-section as shown and suspended from the insulating bar or bars 42. Note that the insulating rod 42 holding anode 38 and cathode 40 together is above the cryolite. The cathode 40 can also be formed from materials containing several holes.
Figur 4 illustrerer en anode-katodeutforrnning som kan innpasses i en tradisjonell aluminiumproduksjonscelle eller i en celle med fullstendig ny konstruksjon. Ved denne konstruksjon er karbonprismer med omvendt V-form eller kiler 50 tilpasset på en karboncellebunn 52 og fortrinnsvis festet på denne ved hjelp av binding når cellene bygges eller rekonstrueres. Disse karbonkiler 50 har skråe sideplater, for eksempel med en vinkel på ca. 45° til 10° i forhold til vertikalen, og møtes langs en topprygg 54. Kilene 50 er anbragt side-om-side i avstand fra hverandre ved deres bunnen for å gi plass for en grunn dam 56 av aluminium på cellebunnen 52. Figure 4 illustrates an anode-cathode arrangement that can be fitted into a traditional aluminum production cell or into a cell of completely new construction. In this construction, carbon prisms with an inverted V shape or wedges 50 are fitted on a carbon cell base 52 and preferably attached to this by means of bonding when the cells are built or reconstructed. These carbon wedges 50 have inclined side plates, for example with an angle of approx. 45° to 10° to the vertical, and meet along a top ridge 54. The wedges 50 are spaced side by side at their bottoms to accommodate a shallow dam 56 of aluminum on the cell bottom 52.
Ryggene 54 som kan være avrundet, er samtlige parallelle med hverandre på tvers eller langs cellen og befinner seg i en avstand av flere centimetre under elektrolyttens 58 toppnivå. The ridges 54, which may be rounded, are all parallel to each other across or along the cell and are located at a distance of several centimeters below the top level of the electrolyte 58.
Kilenes 50 skråe sideflater kan være belagt med et permanent dimen-sjonsstabilt belegg som lar seg fukte av aluminium, fortrinnsvis et belegg produsert ved hjelp av en mikropyretisk reaksjon. Anvendelsen av mikropyretiske reaksjoner for produksjon av elektroder for elektrokjemiske prosesser, spesielt for aluminiumproduksjon, er gjenstand for de samtidig verserende US patentsøknader SN 07/648165 og SN 07/715/547 hvis innhold her er inkorporert ved henvisning. The 50 slanted side surfaces of the wedges can be coated with a permanent dimensionally stable coating which can be wetted by aluminum, preferably a coating produced by means of a micropyretic reaction. The use of micropyretic reactions for the production of electrodes for electrochemical processes, especially for aluminum production, is the subject of the co-pending US patent applications SN 07/648165 and SN 07/715/547, the contents of which are incorporated herein by reference.
Over de katodedannende kiler 50 er anoder 60 innpasset idet hver er dannet av et par med plater som sammen passer inn som et tak over kilene 50, parallelt med kilenes 50 skråe overflater, under tilveiebringelse av en anode-katodeavstand på ca. 10 til 60 mm, fortrinnsvis 15 til 30 mm. Ved deres topper er parene av anodeplater 60 forbundet med hverandre og forbundet med en positiv strømtilførsel. Hull er tilveiebragt henimot toppen av anoden for bedre unnslippelse av den utviklede gass og nyttige elektrolyttsirkulasjon. Anodeplatene 60 er laget av eller belagt med et hvilket som helst egnet ikke-forbrukbart eller i det vesentlige ikke-forbrukbart, elektronisk ledende materiale som er motstandsdyktig mot elektrolytten og mot anodeelektrolyseproduktet, som normalt er oksygen. For eksempel kan platene ha et metall-, legerings- eller cermetsubstrat som er beskyttet under bruk av et ceriumoksyfluoridbasert beskyttende belegg produsert og/eller opprettholdt ved å opprettholde en konsentrasjon av cerium i elektrolytten, som beskrevet i US patent 4614569. Over the cathode-forming wedges 50, anodes 60 are fitted, each formed by a pair of plates which together fit as a roof over the wedges 50, parallel to the inclined surfaces of the wedges 50, providing an anode-cathode distance of approx. 10 to 60 mm, preferably 15 to 30 mm. At their tops, the pairs of anode plates 60 are connected to each other and connected to a positive current supply. Holes are provided towards the top of the anode for better escape of the evolved gas and useful electrolyte circulation. The anode plates 60 are made of or coated with any suitable non-consumable or substantially non-consumable electronically conductive material that is resistant to the electrolyte and to the anode electrolysis product, which is normally oxygen. For example, the plates may have a metal, alloy or cermet substrate that is protected using a cerium oxyfluoride-based protective coating produced and/or maintained by maintaining a concentration of cerium in the electrolyte, as described in US patent 4614569.
Andre ildfaste overflater på karbonholdige eller ildfaste stoffer kan produseres ved hjelp av de metoder som er beskrevet i det samtidig verserende US patent 5310476, hvis redegjørelser her er inkorporert ved henvisning. Other refractory surfaces on carbonaceous or refractory substances can be produced using the methods described in the concurrently pending US patent 5310476, the disclosures of which are incorporated herein by reference.
Nabopar av anodeplater 60 og deres katodekiler 50 monteres sammen som enheter ved hjelp av et tilstrekkelig antall av horisontale stenger 65 av isolerende materiale som er opphengt fra én eller flere sentrale isolerende stendere 67. På denne måte kan hele enheten fjernes fra og erstattes i cellen etter behov. Neighboring pairs of anode plates 60 and their cathode wedges 50 are assembled together as units by means of a sufficient number of horizontal bars 65 of insulating material suspended from one or more central insulating posts 67. In this way the whole unit can be removed from and replaced in the cell after need.
I alle tilfeller er selvfølgelig strømflyten fra anode til katode gjennom den smeltede kryolitt. Når en anode-katode dobbelt-polar elektrodemontasje ifølge oppfinnelsen anvendes, kan spennings- og energiutbyttet på særpreget måte forbedres fordi anode-katodeavstanden kan minimeres og betydelige antall av montasjer anbringes sammen for å tilveiebringe høyt utbytte samtidig som enkel fjerning av den anode-katode dobbelt-polare elektrodemontasje under celleoperasjonen fra den smeltede elektrolytt og fornyet neddykking i denne tillates. In all cases, of course, current flow is from anode to cathode through the molten cryolite. When an anode-cathode double-polar electrode assembly according to the invention is used, the voltage and energy yield can be significantly improved because the anode-cathode distance can be minimized and significant numbers of assemblies can be placed together to provide high yield while simple removal of the anode-cathode double - polar electrode assembly during the cell operation from the molten electrolyte and renewed immersion in this is permitted.
Da ingen tradisjonell massiv karbonanode er nødvendig, kan elektrode-montasjen ifølge oppfinnelsen ha betydelig lavere vekt enn tradisjonelle anoder. Dessuten er fabrikasjonsmaterialene og konstruksjonsteknikken lett tilgjengelige og kan produseres og anvendes i store mengder under anvendelse av relativt rimelige metoder. Da den anode-katode dobbelt-polare elektrodemontasje kan utformes med forskjellige utformninger, er den tilgjengelig for tilpasning til eksisterende aluminium-produksjonsceller med alle de her angitte fordeler. As no traditional massive carbon anode is required, the electrode assembly according to the invention can have a significantly lower weight than traditional anodes. Moreover, the fabrication materials and construction techniques are readily available and can be produced and used in large quantities using relatively inexpensive methods. Since the anode-cathode dual-polar electrode assembly can be designed with different designs, it is available for adaptation to existing aluminum production cells with all the advantages indicated here.
Figur 5 illustrerer en annen utførelsesform av oppfinnelsen som viser et celletrau som inneholder kryolitt 72, aluminium 73, en oppad buet katodeseksjon 74 og en tilsvarende nedad buet anode 76. Katoden har en sentral åpning inn i hvilken det produserte aluminium kan drenere. Anoden 76 kan bestå av en fleksibel tråd eller en bunt av fleksible tråder eller den kan være i form av en fleksibel plate. Anoden og katoden er laget av materialer som her tidligere er blitt beskrevet. Figure 5 illustrates another embodiment of the invention showing a cell trough containing cryolite 72, aluminum 73, an upwardly curved cathode section 74 and a corresponding downwardly curved anode 76. The cathode has a central opening into which the produced aluminum can drain. The anode 76 may consist of a flexible wire or a bundle of flexible wires or it may be in the form of a flexible plate. The anode and cathode are made of materials that have been previously described here.
Som vist kan anoden 76 erstattes kontinuerlig, f.eks. ved rotasjon, eller med på forhånd bestemte intervaller etter ønske. Den isolerende stang eller hver isolerende stang 75 har i dette tilfelle hull foran anodens bevegelse. Denne utformning kalles den kontinuerlige dobbelt-polare konstruksjon. As shown, the anode 76 can be continuously replaced, e.g. by rotation, or at predetermined intervals as desired. In this case, the insulating rod or each insulating rod 75 has holes in front of the anode's movement. This design is called the continuous double-polar design.
Den isolerende stang 75 kan være over eller under kryolittlinjen. Den isolerende stang 75 tjener som styring og holder anoden eller anodene 76 i avstand fra katoden 74. Flere isolerende stenger 75 kan befinne seg på tvers av cellen, og stenger 75 på forskjellige nivåer. Ved hjelp av den sentralt oppadragende stender eller for-lengelse 77 kan de isolerende stenger 75 løftes ut av cellen med dens tilknyttede anoder 76 og katode 74 for vedlikehold etter behov. The insulating rod 75 may be above or below the cryolite line. The insulating rod 75 serves as a guide and holds the anode or anodes 76 at a distance from the cathode 74. Several insulating rods 75 may be located across the cell, and rods 75 at different levels. By means of the centrally extending strut or extension 77, the insulating rods 75 can be lifted out of the cell with its associated anodes 76 and cathode 74 for maintenance as required.
Mange av disse kontinuerlige elektrodemontasjer eller -enheter kan plasseres side-om-side i en elektrolysecelle. Many of these continuous electrode assemblies or units can be placed side by side in an electrolytic cell.
Det vil forstås at anode-katodeelektrodemontasjen kan ha andre utformninger, så som sylindriske legemer (eller med et annet formet åpent tverrsnitt) i hvilke f.eks. anodene dannes for å omgi katoder som er massive (eller hule) sylindre eller med annen tverrsnittsform. It will be understood that the anode-cathode electrode assembly can have other designs, such as cylindrical bodies (or with another shaped open cross-section) in which e.g. the anodes are formed to surround cathodes which are solid (or hollow) cylinders or of other cross-sectional shape.
Uaktet hvilken utformning som anvendes, kan dessuten anodene og/eller katodene forsynes med kjøleanordninger, f.eks. innvendige fluidkanaler for å inneholde og tillate gjennomstrømning av kjølemidler. Regardless of which design is used, the anodes and/or cathodes can also be provided with cooling devices, e.g. internal fluid channels to contain and allow the flow of refrigerants.
Ved praktisk operasjon av en multi-dobbelt-polar celle for elektrolytisk utvinning av aluminium er det en av fordelene ved oppfinnelsen at én anode-katodeenhet eller en pakke av anode-katoder kan fjernes fra den smeltede kryolitt mens cellen er i drift, og erstattes med en annen anode-katodeenhet eller -pakke. Dette gir en enestående forbedring sammenlignet med tradisjonelle anodeerstatnings-operasjoner i saltsmelteceller. Dessuten tillater den foreliggende oppfinnelse over-våkning av anode-katodeytelse under kontroll av en datamaskin for å tillate automatisk fjerning av en feilaktig anode-katodepakke og automatisk fornyet neddykking av en ny eller renovert anode-katodepakke. In practical operation of a multi-double-polar cell for the electrolytic recovery of aluminum, one of the advantages of the invention is that one anode-cathode unit or package of anode-cathodes can be removed from the molten cryolite while the cell is in operation, and replaced with another anode-cathode assembly or package. This provides an unprecedented improvement compared to traditional anode replacement operations in molten salt cells. Also, the present invention allows monitoring of anode-cathode performance under the control of a computer to allow automatic removal of a faulty anode-cathode pack and automatic re-immersion of a new or refurbished anode-cathode pack.
Det er et ytterligere trekk ved oppfinnelsen at anode-katodegapet kan opprettholdes konstant eller gjøres variabelt, f.eks. dersom en senkning av elektrolyttbadets elektriske konduktivitet som forekommer på grunn av endring i elektrolyttbadsammensetningen eller fall i arbeidstemperaturen, helt eller delvis kan kompenseres ved å minske anode-katodegapet innen grenser som er tillatt under hensyntagen til et akseptabelt strømutbytte. It is a further feature of the invention that the anode-cathode gap can be maintained constant or made variable, e.g. if a lowering of the electrolyte bath's electrical conductivity that occurs due to a change in the electrolyte bath composition or a drop in the working temperature can be fully or partially compensated for by reducing the anode-cathode gap within limits that are permitted taking into account an acceptable current yield.
Materialene anvendt for å danne anode-katoden kan være og er fortrinnsvis porøse eller inneholder flere hull. The materials used to form the anode-cathode can be and are preferably porous or contain several holes.
Anodene er fortrinnsvis i det vesentlige ikke-forbrukbare ildfaste materialer som er motstandsdyktige mot det produserte oksygen og de andre gasser, damper og røk som er tilstede i cellen, og motstandsdyktige mot kjemisk angrep av elektrolytten. The anodes are preferably substantially non-consumable refractory materials resistant to the oxygen produced and the other gases, vapors and fumes present in the cell, and resistant to chemical attack by the electrolyte.
Anvendbare ildfaste materialer innbefatter metaller, metallegeringer, intermetalliske forbindelser, metalloksyborider, oksider, oksyfluorider, keramikker, cermeter og blandinger derav. I tilfellet av metallene, metallegeringene, de intermetalliske forbindelser og/eller metalloksyforbindelsene foretrekkes det at kom-ponentmetallene velges fra minst ett av nikkel, kobolt, aluminium, kobber, jern, mangan, sink, tinn, krom, litium og blandinger i en primær mengde, dvs. minst 50 vekt%. Useful refractories include metals, metal alloys, intermetallic compounds, metal oxyborides, oxides, oxyfluorides, ceramics, cermets and mixtures thereof. In the case of the metals, metal alloys, intermetallic compounds and/or metaloxy compounds, it is preferred that the component metals are selected from at least one of nickel, cobalt, aluminium, copper, iron, manganese, zinc, tin, chromium, lithium and mixtures in a primary amount , i.e. at least 50% by weight.
I tilfellet av oksider, oksyfluorider, borider, keramikker og cermeter foretrekkes det at de inneholder en primær mengde, dvs. minst 50 vekt%, av minst ett av sink, tinn, titan, zirkonium, tantal, vanadium, litium, cerium, jern, krom, nikkel, kobolt, kobber, yttrium, lantanider, mischmetaller og blandinger derav. In the case of oxides, oxyfluorides, borides, ceramics and cermets, it is preferred that they contain a primary amount, i.e. at least 50% by weight, of at least one of zinc, tin, titanium, zirconium, tantalum, vanadium, lithium, cerium, iron, chromium, nickel, cobalt, copper, yttrium, lanthanides, mixed metals and mixtures thereof.
Katodene kan være dannet av eller belagt med ett av aluminium fuktbart tungtsmeltelig hardmetall (RHM) som har liten eller ingen oppløselighet i aluminium og god motstandsdyktighet mot angrep av smeltet kryolitt. Anvendbare RHM innbefatter borider av titan, zirkonium, tantal, krom, nikkel, kobolt, jern, niob og/eller The cathodes can be formed from or coated with an aluminum wettable hard-melting hard metal (RHM) which has little or no solubility in aluminum and good resistance to attack by molten cryolite. Useful RHMs include borides of titanium, zirconium, tantalum, chromium, nickel, cobalt, iron, niobium and/or
vanadium. vanadium.
Anvendbare katodematerialer innbefatter også karbonholdige materialer, så som antrasitt, karbon eller grafitt. Useful cathode materials also include carbonaceous materials such as anthracite, carbon or graphite.
Det foretrekkes at et slikt materiale er belagt med et RHM. Ytterligere informasjon angående RHM-belegg er angitt i den samtidig verserende US patent 5310476 som her er inkorporert ved henvisning. It is preferred that such a material is coated with a RHM. Additional information regarding RHM coatings is set forth in co-pending US Patent 5,310,476, which is incorporated herein by reference.
Anode- og katodematerialene eller i det minste deres overflater kan også inneholde en liten, men effektiv mengde av et dopemiddel, så som jernoksid, litiumoksid eller ceriumoksid, for å forbedre deres tetthet, elektriske konduktivitet, kjemiske og elektrokjemiske motstandsdyktighet og andre karakteristika. The anode and cathode materials or at least their surfaces may also contain a small but effective amount of a dopant, such as iron oxide, lithium oxide or cerium oxide, to improve their density, electrical conductivity, chemical and electrochemical resistance and other characteristics.
Henvisning gjøres nå til to eksempler på spesifikke utførelsesformer av oppfinnelsen. Reference is now made to two examples of specific embodiments of the invention.
Eksempel 1 Example 1
En celle med den nye utformning vist på Figur 1 ble kjørt i et lite bad inneholdende smeltet kryolitt ved 960°C. Anodeplatematerialet var laget av en nikkellegering, og katodeplaten var laget av antrasitt belagt med et TiB2-belegg. Anode- og katodeavstanden i den dobbelt-polare utformning ble holdt på 10 mm. Cellespenningen var 3,1 V ved en strøm på 1 amp. som gir en strømtetthet på 0,7 amp./cm . Den anode-katode dobbelt-polare montasje fjernes etter 4 timer, renses for å regenerere en fersk anodeoverflate, gapet reguleres til 10 mm, og montasjen neddykkes på ny. Cellespenningen vender tilbake til den opprinnelige verdi på 3,1 V ved den samme strøm. Prøven med fjerning og ytterligere fornyet neddykking ble ut-ført 24 ganger for å fastslå konseptet med den dobbelt-polare celle. Den isolerende stang ved denne prøve var laget av alumina. A cell with the new design shown in Figure 1 was run in a small bath containing molten cryolite at 960°C. The anode plate material was made of a nickel alloy, and the cathode plate was made of anthracite coated with a TiB2 coating. The anode and cathode spacing in the double-polar design was kept at 10 mm. The cell voltage was 3.1 V at a current of 1 amp. which gives a current density of 0.7 amp./cm. The anode-cathode dual-polar assembly is removed after 4 hours, cleaned to regenerate a fresh anode surface, the gap adjusted to 10 mm, and the assembly re-immersed. The cell voltage returns to its original value of 3.1 V at the same current. The test of removal and further renewed immersion was carried out 24 times to establish the concept of the double-polar cell. The insulating rod in this sample was made of alumina.
Eksempel 2 Example 2
En elektrodemontasje med utformningen ifølge Figur 3 ble laget og prøvet som en anode-katode dobbelt-polar elektrodemontasje. Anoden var en massiv blokk av nikkelaluminid, og den porøse katode var laget av TiB2. Stabile og konstante betingelser ble notert ved en strømtetthet på 0,7 amp./cm med et gjennomsnittlig anode-katodegap på 15 mm. Dette system ble fjernet og på ny neddykket én gang hver time i 24 timer, og en stabil og konstant cellespenning på 3,4 V ble målt hver gang. Den isolerende stang ved denne prøve var laget av alumina. An electrode assembly with the design according to Figure 3 was made and tested as an anode-cathode double-polar electrode assembly. The anode was a solid block of nickel aluminide, and the porous cathode was made of TiB2. Stable and constant conditions were noted at a current density of 0.7 amp./cm with an average anode-cathode gap of 15 mm. This system was removed and reimmersed once every hour for 24 hours, and a stable and constant cell voltage of 3.4 V was measured each time. The insulating rod in this sample was made of alumina.
Som konklusjon har det blitt vist at nye anode-katode dobbelt-polare montasjer er mulige og fordelaktige. In conclusion, it has been shown that new anode-cathode dual-polar assemblies are possible and advantageous.
Claims (48)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/874,752 US5362366A (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Anode-cathode arrangement for aluminum production cells |
| PCT/US1993/004140 WO1993022479A1 (en) | 1992-04-27 | 1993-04-27 | Anode-cathode arrangement for aluminum production cells |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO944077L NO944077L (en) | 1994-10-26 |
| NO944077D0 NO944077D0 (en) | 1994-10-26 |
| NO309432B1 true NO309432B1 (en) | 2001-01-29 |
Family
ID=26786729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO944077A NO309432B1 (en) | 1992-04-27 | 1994-10-26 | Anode cathode assembly for aluminum production cells and method of operation thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO309432B1 (en) |
-
1994
- 1994-10-26 NO NO944077A patent/NO309432B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO944077L (en) | 1994-10-26 |
| NO944077D0 (en) | 1994-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5362366A (en) | Anode-cathode arrangement for aluminum production cells | |
| NO321328B1 (en) | Cathode bottom, cathode block and cell with horizontally drained cathode surface with countersunk grooves, for aluminum electrical recovery, and use of the cell. | |
| US6419813B1 (en) | Cathode connector for aluminum low temperature smelting cell | |
| CA1164823A (en) | Electrode arrangement in a cell for manufacture of aluminum from molten salts | |
| NO151471B (en) | MELT ELECTROLYCLE CELLS WITH WETABLE CATHOD. | |
| JP2004526055A (en) | Method for producing metal and electrowinning tank | |
| JP2005536638A (en) | Inert electrode temperature control and operation in the formation of metallic aluminum. | |
| NO841630L (en) | PROCEDURE AND CELLS FOR ELECTROLYSE. | |
| NO336957B1 (en) | Cell for electrolytic recovery of metal with electrolyte cleaner | |
| NO155352B (en) | DEVICE BY ELECTROLYTIC ALUMINUM OXIDE REDUCTION CELL. | |
| US5028301A (en) | Supersaturation plating of aluminum wettable cathode coatings during aluminum smelting in drained cathode cells | |
| NO321395B1 (en) | Cell and method for producing aluminum, as well as a method for starting the cell | |
| EP2971270A1 (en) | Systems and methods of protecting electrolysis cells | |
| AU2003232407A1 (en) | Aluminium electrowinning cell design with movable insulating cover sections | |
| NO332628B1 (en) | Aluminum electro recovery cells with oxygen-generating anodes | |
| NO317240B1 (en) | Aluminum submersible assembly for aluminum production cells | |
| NO840881L (en) | CELL FOR REFINING ALUMINUM | |
| NO321787B1 (en) | Drained cathode cell for aluminum production, and process for making aluminum | |
| WO2007105124A2 (en) | Aluminium electrowinning cell with reduced heat loss | |
| NO309432B1 (en) | Anode cathode assembly for aluminum production cells and method of operation thereof | |
| EP1185724B1 (en) | Aluminium electrowinning cells having a v-shaped cathode bottom | |
| NO309155B1 (en) | Cell for electrolysis of alumina preferably at low temperatures and use of the cell | |
| NO801022L (en) | ANODE COMPOSITION. | |
| US20240003030A1 (en) | Removing impurities from an electrolyte | |
| US20040084324A1 (en) | Aluminium electrowinning cells having a V-shaped cathode bottom |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |
Free format text: LAPSED IN OCTOBER 2001 |