WO2012038427A1

WO2012038427A1 - Cathode for electrolysis cells

Info

Publication number: WO2012038427A1
Application number: PCT/EP2011/066322
Authority: WO
Inventors: Christian Bruch; Frank Hiltmann; Johann Daimer; Manfred Banek
Original assignee: Sgl Carbon Se
Priority date: 2010-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2012-03-29
Also published as: RU2529432C1; DE102010041081B4; JP2013537940A; UA104827C2; EP2619352A1; CA2811361A1; CN103140610A; DE102010041081A1

Abstract

The invention relates to a cathode (1) for an electrolysis cell for extracting aluminium from its oxide in an electrolysis bath, said cathode comprising an upper part (1a) facing the electrolysis bath, and a lower part (1b) provided with connections (1b1) for the supply line. According to the invention, the upper part (1a) and the lower part (1b) can be detachably connected, at least in sections, by means of an intermediate layer.

Description

Kathode für Elektrolysezellen Cathode for electrolysis cells

Die Erfindung betrifft eine Kathode für eine Elektrolysezelle zur Gewinnung von Aluminium durch Schmelzflusselektrolyse. The invention relates to a cathode for an electrolytic cell for the production of aluminum by fused-salt electrolysis.

Für die industrielle Gewinnung von Aluminium aus seinem Oxid wird gegenwärtig das so genannte "Hall-Heroult-Verfahren" eingesetzt. Hierbei handelt es sich um ein Elektrolyseverfahren, bei dem Aluminiumoxid (AI2O3) in geschmolzenem Kryolith (Na₃ [AIF₆]) gelöst wird und das so erzeugte Gemisch als Flüssigelektrolyt in einer Elektrolysezelle dient. Der prinzipielle Aufbau einer solchen Elektrolysezelle zur Durchführung des Hall-Heroult-Verfahrens ist schematisch in den Figuren 1 a bis 1 c dargestellt, wobei Figur 1 a einen Querschnitt durch eine herkömmliche Zelle zeigt, während Figur 1 b eine Seitenansicht der Zelle von außen ist. Fig. 1 c zeigt eine perspektivische Ansicht einer Elektrolysezelle. For the industrial extraction of aluminum from its oxide is currently the so-called "Hall-Heroult process" used. This is an electrolysis process in which aluminum oxide (Al 2 O ₃ ) is dissolved in molten cryolite (Na ₃ [AIF ₆ ]) and the mixture thus produced serves as a liquid electrolyte in an electrolysis cell. The basic structure of such an electrolysis cell for carrying out the Hall-Heroult process is shown schematically in FIGS. 1 a to 1 c, FIG. 1 a showing a cross section through a conventional cell, while FIG. 1 b is a side view of the cell from the outside. Fig. 1 c shows a perspective view of an electrolytic cell.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine Kathode bezeichnet, welche beispielsweise aus Graphit, Anthrazit oder einer Mischung daraus aufgebaut sein kann. Alternativ dazu können auch graphitierte Kathoden auf Koksbasis eingesetzt werden. Die Kathode 1 ist im Allgemeinen in eine Einfassung 2 aus Stahl und/oder Feuerfestmaterial oder dergleichen eingebettet. Die Kathode 1 kann sowohl einstückig als auch aus einzelnen Kathodenblöcken aufgebaut sein. The reference numeral 1 denotes a cathode, which may be constructed, for example, from graphite, anthracite or a mixture thereof. Alternatively, graphitized coke-based cathodes can also be used. The cathode 1 is generally embedded in a skirt 2 of steel and / or refractory or the like. The cathode 1 can be constructed in one piece as well as from individual cathode blocks.

Über die Länge der Zelle hinweg ist in die Kathode 1 eine Anzahl an Stromzuführungsbarren 3 eingeführt, wobei in der Querschnittansicht der Figur 1 a nur ein einziger Stromzuführungsbarren 3 zu erkennen ist. In Fig. 1 c ist zu sehen, dass je Kathodenblock beispielsweise zwei Stromzuführungsbarren vorgesehen sein können. Die Stromzuführungsbarren dienen dazu, der Zelle den für den Elektrolyseprozess benötigten Strom zuzuführen. Der Kathode 1 gegenüber befinden sich mehrere typischerweise quaderförmige Anoden 4, wobei in Figur 1 a zwei Anoden 4 schematisch dargestellt sind. Fig. 1 c zeigt eine detail- liertere Anordnung der Anoden in einer Elektrolysezelle. Bei der Durchführung des Verfahrens wird durch Anlegen einer Spannung zwischen der Kathode 1 und den Anoden 4 das in Kryolith gelöste Aluminiumoxid in Aluminium- und Sauerstoffionen aufgespalten, wobei sich die Aluminiumionen zum geschmolzenen Aluminium - elektrochemisch gesehen der eigentlichen Kathode - bewegen, um dort Elektronen aufzunehmen. Wegen der höheren Dichte sammelt sich Aluminium 5 in flüssiger Phase unterhalb des geschmolzenen Gemisches 6 aus Aluminiumoxid und Kryolith an. Die Sauerstoffionen werden an der Anode zu Sauerstoff reduziert, der mit dem Kohlenstoff der Anoden reagiert. Across the length of the cell, a number of power supply bars 3 are introduced into the cathode 1, wherein only a single power supply bar 3 can be seen in the cross-sectional view of FIG. 1a. In Fig. 1 c can be seen that each cathode block, for example, two power supply bars can be provided. The power supply bars serve to supply the cell with the electricity needed for the electrolysis process. Opposite the cathode 1 there are several cuboidal anodes 4, wherein two anodes 4 are shown schematically in FIG. 1a. Fig. 1c shows a detail Lierere arrangement of the anodes in an electrolytic cell. In carrying out the process, by applying a voltage between the cathode 1 and the anodes 4, the aluminum oxide dissolved in cryolite is split into aluminum and oxygen ions, the aluminum ions moving to the molten aluminum - seen electrochemically the actual cathode - to pick up electrons there , Because of the higher density, aluminum 5 accumulates in the liquid phase below the molten mixture 6 of alumina and cryolite. The oxygen ions are reduced at the anode to oxygen, which reacts with the carbon of the anodes.

Mit den Bezugszeichen 7 und 8 sind schematisch die negativen bzw. positiven Pole einer Spannungsquelle für die Zufuhr der bei dem Elektrolysepro- zess benötigten Spannung, deren Wert zwischen beispielsweise etwa 3,5 und 5 V liegt, gekennzeichnet. The reference symbols 7 and 8 schematically indicate the negative or positive poles of a voltage source for the supply of the voltage required in the electrolysis process, the value of which is between, for example, approximately 3.5 and 5 V.

Wie in der Seitenansicht der Figur 1 b zu erkennen ist, weist die Einfassung 2 und somit die gesamte Elektrolysezelle eine längliche Form auf, wobei zahlreiche Stromzuführungsbarren 3 senkrecht durch die Seitenwände der Einfassung 2 geführt sind. Typischerweise liegt die Längsausdehnung gegenwärtig im Einsatz befindlicher Zellen zwischen etwa 8 und 15 m, während die Breitenausdehnung etwa 3 bis 4 m beträgt. Eine Kathode, wie sie hier in Figur 1 a gezeigt ist, ist beispielsweise in der EP 1845174 offenbart. As can be seen in the side view of Figure 1 b, the enclosure 2 and thus the entire electrolysis cell has an elongated shape, with numerous power supply bars 3 are guided vertically through the side walls of the enclosure 2. Typically, the longitudinal extent of currently deployed cells is between about 8 and 15 meters, while the width dimension is about 3 to 4 meters. A cathode, as shown here in FIG. 1 a, is disclosed, for example, in EP 1845174.

Bei herkömmlichen Kathodenblöcken sind im Wesentlichen alle Bestandteile aus nur einem Material hergestellt. Dieses wird jedoch nicht der Tatsache gerecht, dass an die verschiedenen Teile einer Kathode für ein Schmelzflusselektrolyseverfahren verschiedene Anforderungen gestellt werden. So findet im Bereich des Elektrolysebads oder in demjenigen Teil der Kathode, welche in dem beschriebenen Verfahren mit dem geschmolzenen Aluminium in Berührung gelangt, ein Materialverlust durch Verschleiß des Kathodenmaterials statt, insbesondere durch chemische und mechanische Vorgänge bei dem Elektrolysevorgang, wie etwa durch Strömungsbewegungen. Es ist aus die- sem Grund notwendig, die Kathode von Zeit zu Zeit zu erneuern, d.h. in diesem Fall die gesamte Auskleidung der Elektrolysezelle auszutauschen. Im Allgemeinen findet ein solcher Wechsel etwa alle 1500 bis 3000 Tage statt. Darüber hinaus müssen bezüglich der einzelnen Bestandteile Kompromisse in Bezug auf ihre optimale Auslegung gemacht werden, da die Anforderungen an die einzelnen Bestandteile teilweise miteinander unvereinbar sind. Außerdem ist es notwendig, aufgrund des häufigen Austauschens des gesamten Materials, wie z. B. Kathodenblöcke, Stampfmasse, Seiteneinfassung und Isolationsmaterial, auf hochwertige Materialien zu verzichten, um die Aluminiumherstellungskosten nicht übermäßig ansteigen zu lassen. In conventional cathode blocks, substantially all components are made of only one material. However, this does not do justice to the fact that various requirements are placed on the various parts of a cathode for a fused-salt electrolysis process. Thus, in the region of the electrolytic bath or in that part of the cathode which comes into contact with the molten aluminum in the process described, a material loss by wear of the cathode material takes place, in particular by chemical and mechanical processes in the electrolysis process, such as by flow movements. It's from For this reason it is necessary to renew the cathode from time to time, ie to replace the entire lining of the electrolysis cell in this case. In general, such a change takes place approximately every 1500 to 3000 days. Moreover, compromises have to be made with regard to the individual components with regard to their optimal design, as the requirements for the individual components are in part incompatible with one another. In addition, it is necessary, due to the frequent replacement of the entire material, such. As cathode blocks, ramming mass, side enclosure and insulation material to dispense with high quality materials, so as not to increase the aluminum production costs excessively.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Kathode für eine Elektrolysezelle zur Gewinnung von Aluminium anzugeben, mit der sich die genannten Nachteile des Standes der Technik überwinden lassen, mit der insbesondere eine Materialkostenersparnis erzielen lässt und gleichzeitig die Kathode bezüglich ihrer Funktion optimiert werden kann. It is therefore an object of the invention to provide a cathode for an electrolysis cell for the production of aluminum, which can overcome the aforementioned disadvantages of the prior art, with the particular material cost savings can be achieved while the cathode can be optimized in terms of their function.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kathode mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a cathode with the features of claim 1. Preferred embodiments are specified in the subclaims.

Eine Kathode für eine Elektrolysezelle zur Gewinnung von Aluminium aus seinem Oxid in einem Elektrolysebad gemäß den Ausführungsformen der Erfindung weist folgendes auf: a) einen dem Elektrolysebad zugewandten oberen Teil und b) einen unteren Teil, welcher mit Anschlüssen für die A cathode for an electrolytic cell for recovering aluminum from its oxide in an electrolytic bath according to the embodiments of the invention comprises: a) an upper part facing the electrolytic bath, and b) a lower part connected to terminals for the electrolysis bath

Stromzuleitung versehen ist. Erfindungsgemäß sind der obere Teil und der untere Teil zumindest abschnittsweise über eine Zwischenschicht lösbar miteinander verbunden. Der obere Teil stellt dabei eine Bodenwanne dar, die im Einsatz in direktem Kontakt mit dem Elektrolysebad ist. Power supply is provided. According to the invention, the upper part and the lower part are detachably connected to each other at least in sections via an intermediate layer. The upper part represents a bottom pan, which is in use in direct contact with the electrolytic bath.

Unter dem Begriff„Kathode" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der obere Teil in Verbindung mit dem unteren Teil bezeichnet. The term "cathode" in the context of the present invention refers to the upper part in conjunction with the lower part.

Im Sinne der Erfindung wird der Begriff Kathode ganz allgemein aufgefasst. Es kann sich dabei z.B. - aber nicht ausschließlich - um einen so genannten Kathodenboden handeln, der aus einer Mehrzahl von Kathodenblöcken aufgebaut ist, so dass die erfindungsgemäßen Kernaspekte - nämlich der oben beschriebene Aufbau aus einem oberen Teil in Verbindung mit einem unteren Teil - von diesem Kathodenboden als Ganzes realisiert werden. For the purposes of the invention, the term cathode is generally understood. It may, for example - but not exclusively - be a so-called cathode bottom, which is composed of a plurality of cathode blocks, so that the core aspects of the invention - namely the structure described above from an upper part in conjunction with a lower part - of this Cathode bottom can be realized as a whole.

Mit dem Begriff Kathode sollen aber auch die einen solchen Kathodenboden bildenden Teilstrukturen im Sinne von Kathodenblöcken angesprochen sein, Alle Merkmale, die in Verbindung mit einer„Kathode" zur Erfindung beitragen können, tun dieses in derselben Weise in Verbindung mit einem„Kathodenblock", ohne dass dies im Folgenden jeweils ausdrücklich erläutert werden müsste. The term cathode, however, is also intended to refer to the substructures forming such a cathode bottom in the sense of cathode blocks. All features which can contribute to the invention in conjunction with a "cathode" do so in the same way in conjunction with a "cathode block" without that this should be explicitly explained below.

Aufgrund der zweigeteilten Ausgestaltung der Kathode ist es möglich, die unterschiedlichen Funktionsbereiche bei der Herstellung zu optimieren. So dient der obere Teil dazu, bei dem Verfahren den flüssigen Elektrolyten sowie das Endprodukt, nämlich das geschmolzene Aluminium aufzunehmen. Due to the two-part design of the cathode, it is possible to optimize the different functional areas in the production. Thus, the upper part serves to accommodate in the process the liquid electrolyte as well as the final product, namely the molten aluminum.

Der obere Bereich, der auch als "Verbrauchsanteil" der Kathode bezeichnet werden kann, soll bezüglich seiner Konstruktion möglichst widerstandsfähig gegen Verschleiß, wie etwa infolge mechanischer, thermischer und/oder chemischer Belastung, sein. Aufgrund der Tatsache , dass der obere Bereich auf jeden Fall aufgrund des Verbrauchs von Kathodenmaterial bei der Elektrolysereaktion gelegentlich ausgewechselt werden muss, sollten die Kosten für das Material des oberen Bereichs niedrig gehalten werden. Der untere Teil der Kathode ist demgegenüber auf eine optimale Stromzuführung und Stromverteilung auszulegen. Aufgrund dieser Zweiteilung, wie sie Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, können nunmehr die beiden Teile (oberer Teil und unterer Teil) getrennt voneinander gefertigt und anschließend über die Zwischenschicht zusammengefügt werden. So kann jeder Teil bezüglich seiner Funktion optimiert werden, ohne dass dieses die Funktion des jeweils anderen Teils negativ beeinflusst. So kann beispielsweise der untere Teil aus qualitativ hochwertigerem, teurem, jedoch auch wenig verschleißfestem Material ausgebildet werden, da er von dem Verschleiß bzw. verschleißbedingten Austausch des oberen Teils nicht betroffen wird. Insgesamt wird hierdurch eine beträchtliche Materialkostenersparnis erzielt, da nicht in jedem Fall eine ganze Kathode von dem Austausch betroffen ist, bzw. alle Kathodenblöcke ausgetauscht werden müssen. The upper region, which may also be referred to as the "consumption fraction" of the cathode, should be as resistant as possible to wear, for example as a result of mechanical, thermal and / or chemical stress, with respect to its construction. In any case, due to the fact that the upper area occasionally needs to be replaced due to the consumption of cathode material in the electrolysis reaction, the cost of the upper area material should be kept low. In contrast, the lower part of the cathode is to be designed for optimum current supply and current distribution. Due to this division into two parts, as is the feature of the present invention, now the two parts (upper part and lower part) can be manufactured separately from each other and then joined together via the intermediate layer. Thus, each part can be optimized in terms of its function, without this affecting the function of the other part negative. Thus, for example, the lower part of higher quality, expensive, but also less wear-resistant material can be formed, as it is the wear or wear Replacement of the upper part is not affected. Overall, this results in a considerable savings in material costs, since not in every case a whole cathode is affected by the exchange, or all cathode blocks have to be replaced.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass der untere Teil durch die Zwischenschicht vor chemischen Einflüssen aus dem Elektrolysebad geschützt werden kann. Die Zwischenschicht ermöglicht also nicht nur erst einen in einen oberen Teil und einen unteren Teil getrennten Aufbau, sondern hilft auch, dass der Vorteil, dass der untere Teil aus hochwertigem Material herstellbar ist, nicht durch bis zum unteren Teil vordringende korrosive Flüssigkeiten oder Gase, wie z. B flüssiges Aluminium oder Elektrolytbestandteile, wieder zunichte gemacht wird. Another advantage of the invention is that the lower part can be protected by the intermediate layer from chemical influences from the electrolytic bath. Thus, the intermediate layer not only allows a first separate in an upper part and a lower part structure, but also helps that the advantage that the lower part is made of high quality material, not by penetrating to the lower part corrosive liquids or gases, such as z. B liquid aluminum or electrolyte components, is nullified.

Die Zwischenschicht, welche den oberen Teil mit dem unteren Teil verbindet, kann beispielsweise aus Graphitfolie hergestellt sein, insbesondere eine Graphitfolie sein. Eine Graphitfolie ist besonders gut geeignet, ein Durchdringen flüssiger und/oder gasförmiger Badbestandteile, wie etwa flüssigen Aluminiums oder Elektrolytbestandteile, bis in den unteren Teil zu vermeiden oder zumindest weitgehend zu verhindern, wobei die eigentliche Funktion der gesamten Kathode nicht wesentlich verändert wird. Die Graphitfolie als The intermediate layer, which connects the upper part to the lower part, may for example be made of graphite foil, in particular a graphite foil. A graphite foil is particularly well suited to prevent penetration of liquid and / or gaseous bath constituents, such as liquid aluminum or electrolyte components, into the lower part or at least largely prevent it, wherein the actual function of the entire cathode is not significantly changed. The graphite foil as

Zwischenschicht besitzt ähnliche elektrische Eigenschaften wie die Bestandteile der Kathode, insbesondere wie der untere Teil. Graphitfolie, die durch zumindest teilweises Verdichten von expandiertem Graphit hergestellt ist, ist aufgrund ihrer Anisotropie in der Folienfläche und damit sehr niedrigen Permeabilität senkrecht zur Folie besonders gut geeignet, als Trennschicht gegenüber chemischen Einflüssen aus dem Elektrolysebad zu wirken. Graphitfolie wirkt des Weiteren dahingehend, dass sie Unterschiede der Oberflächenstruktur zwischen oberem Teil und unterem Teil, sowie thermische Ex- pansions- und Kontraktionsbewegungen insbesondere des oberen Teils ausgleicht. Graphitfolie besitzt einen niedrigen elektrischen Kontaktwiderstand zu anderen Kohlenstoffmateriallien und eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit. Obwohl der spezifische elektrische Widerstand senkrecht zur Graphitfolie hö- her ist als in Folienfläche, lässt sich aufgrund der sehr geringen Dicke von Graphitfolie ein sehr geringer absoluter elektrischer Widerstand erzielen. Interlayer has similar electrical properties as the components of the cathode, in particular as the lower part. Graphite foil, which is produced by at least partial densification of expanded graphite, is particularly well suited to act as a separating layer against chemical influences from the electrolytic bath because of their anisotropy in the film surface and thus very low permeability perpendicular to the film. Graphite foil also has the effect of compensating for differences in the surface structure between the upper part and the lower part, as well as thermal expansion and contraction movements, in particular of the upper part. Graphite foil has low electrical contact resistance to other carbon materials and very good electrical conductivity. Although the electrical resistivity is normal to the graphite foil. Her is than in film surface, can be achieved due to the very small thickness of graphite foil, a very low absolute electrical resistance.

Im Falle des Aufbaus der Kathode aus einzelnen Kathodenblöcken ist die Zwischenschicht vorzugsweise nicht entsprechend der Größe der Kathodenblöcke vorgesehen, sondern bedeckt vorteilhafterweise eine größere Fläche als der jeweilige untere Teil der Kathodenblöcke. Die Zwischenschicht kann vorteilhaft eine Fläche aufweisen, die der Größe der Gesamtkathode entspricht. In the case of the construction of the cathode of individual cathode blocks, the intermediate layer is preferably not provided according to the size of the cathode blocks, but advantageously covers a larger area than the respective lower part of the cathode blocks. The intermediate layer may advantageously have an area which corresponds to the size of the total cathode.

Die Zwischenschicht kann mit sehr geringer Dicke ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich bei der Schicht lediglich um eine einzige Graphitfolie handeln. Als geeignete Folienstärke hat sich beispielsweise der Bereich zwischen 1 mm und 5 mm erwiesen. Diese Dicke ist ausreichend, um die geschilderten Funktionen zu erfüllen und andererseits dünn genug, dass die Eigenschaften der Folie nicht wesentlich die Funktionalität der gesamten Kathode beeinträchtigen. The intermediate layer can be formed with a very small thickness. For example, the layer may only be a single graphite foil. As a suitable film thickness, for example, the range between 1 mm and 5 mm has been found. This thickness is sufficient to perform the described functions and on the other hand thin enough that the properties of the film do not significantly affect the functionality of the entire cathode.

Es kann auch vorteilhaft sein, eine Mehrzahl von übereinander geschichteten Graphitfolien einzusetzen oder Graphitfolien mit größeren Dicken einzusetzen. Die Zwischenschicht kann hinsichtlich ihrer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit und/oder ihres elektrischen Kontaktwiderstands wie gewünscht oder notwendig eingestellt sein. Dazu kann auch eine Beschichtung der Zwischenschicht vorgesehen sein, die einen Kontaktwiderstand verringert. Es kann auch gezielt die spezifische elektrische Leitfähigkeit der Graphitfolie in Dickenrichtung durch bekannte Maßnahmen erhöht sein. It may also be advantageous to use a plurality of layered graphite foils or to use graphite foils with larger thicknesses. The intermediate layer may be adjusted as desired or necessary with regard to its specific electrical conductivity and / or its electrical contact resistance. For this purpose, a coating of the intermediate layer can be provided, which reduces a contact resistance. It is also possible to specifically increase the specific electrical conductivity of the graphite foil in the thickness direction by known measures.

Eine geeignete Stromführung innerhalb der Kathode wird nach dem Stand der Technik dazu eingesetzt, den Materialverlust an der Kathodenoberfläche im Inneren des Kathodenbeckens möglichst gleichmäßig zu halten. Da eine Optimierung der Stromführung bei Ausführungsformen der Erfindung gezielt am unteren Teil vorgenommen werden kann, ist es möglich, den oberen Teil bezüglich seiner Gestaltung und somit seiner Herstellung entsprechend ein- fach zu gestalten. A suitable current flow within the cathode is used according to the prior art to keep the loss of material on the cathode surface in the interior of the cathode basin as evenly as possible. Since an optimization of the current conduction in embodiments of the invention can be carried out specifically on the lower part, it is possible to adjust the upper part with regard to its design and thus its production in accordance with a to make it easy.

Bei einer erfindungsgemäßen Kathode kann der obere Teil einstückig mit einer Seitenwand der Elektrolysezelle ausgeformt sein. Dies bedeutet, dass die Bodenwand und die Seitenwände aus einem einzigen Stück geformt sind. Hierdurch werden Probleme der Abdichtung und Verfugung zwischen Bodenwand und Seitenwänden vermieden. In a cathode according to the invention, the upper part may be integrally formed with a side wall of the electrolysis cell. This means that the bottom wall and side walls are molded in one piece. As a result, problems of sealing and jointing between the bottom wall and side walls are avoided.

Da der untere Teil der Kathode beim Einsatz in einem Schmelzelektrolyseverfahren nicht mit dem flüssigen Elektrolyten bzw. der Aluminiumschmelze in Berührung gelangt, ist die Beständigkeit gegen mechanischen oder chemischen Verschleiß in diesem Teil kein Kriterium. Somit unterliegt dieser Teil einer nur geringen oder sogar gar keiner Wartungsanfälligkeit und muss nicht in regelmäßigen Abständen ersetzt werden, wie es bei dem oberen Teil der Fall ist. Aus diesem Grund können für den unteren Teil höherwertige Materialien eingesetzt werden. Ein solches Material ist beispielsweise hochleitfähiger Graphit, da ein wesentlicher Nachteil des Graphits, nämlich seine geringe mechanische Verschleißbeständigkeit, für diese Anwendung nicht zum Tragen kommt. Since the lower part of the cathode does not come into contact with the liquid electrolyte or the aluminum melt when used in a molten electrolysis process, the resistance to mechanical or chemical wear in this part is not a criterion. Thus, this part is subject to little or even no maintenance susceptibility and does not need to be replaced at regular intervals, as is the case in the upper part. For this reason, higher quality materials can be used for the lower part. Such a material is, for example, highly conductive graphite, since a significant disadvantage of graphite, namely its low mechanical wear resistance, does not come into play for this application.

Der untere Teil kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beispielsweise unter Einsatz von Nadelkoks als Ausgangsmaterial hergestellt sein. Wie bekannt ist, handelt es sich bei Nadelkoks um den hochwertigsten Petroleumbzw Pechkoks, wobei sich der Name von seiner nadelartigen Struktur ableitet. Nadelkoks zeichnet sich unter anderem durch seinen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten sowie seinen geringen spezifischen elektrischen Widerstand nach Graphitierung, in Längsrichtung der nadeiförmigen Struktur, aus. Dies ist insbesondere in dem unteren Teil der Kathode, wo die Ströme mit hoher Dichte fließen, von Vorteil. Durch geeignete Auslegung kann die Ausrichtung der nadeiförmigen Kokspartikel in senkrechter Position erreicht werden. Die Reduktion des spezifischen elektrischen Widerstandes bedingt einen geringeren Spannungsabfall an der Kathode und hilft, so eine bessere Energieeffizienz bei der Schmelzflusselektrolyse zu erzielen. Da die Energie- kosten einen Großteil der Gesamtkosten des Prozesses ausmachen, lassen sich hierdurch beträchtliche Einsparungen erzielen. The lower part can be produced according to a preferred embodiment, for example using needle coke as starting material. As is known, needle cokes are the highest quality petroleum coke and pitch coke, the name deriving from its needle-like structure. Needle coke is characterized, inter alia, by its lower coefficient of thermal expansion and its low electrical resistivity after graphitization, in the longitudinal direction of the needle-like structure. This is particularly advantageous in the lower part of the cathode, where the streams flow at high density. By suitable design, the alignment of the needle-shaped coke particles can be achieved in a vertical position. The reduction in electrical resistivity causes a lower voltage drop across the cathode and helps to achieve better energy efficiency in fused-salt electrolysis. Since the energy Costs make up a large part of the total cost of the process, which can bring significant savings.

Der obere Teil der Kathode kann aus allen bekannten, für den Einsatz als Kathode geeigneten Materialien hergestellt werden. Insbesondere sind in diesem Rahmen kalzinierter Anthrazit, Koks oder Graphit als Ausgangsmaterialien zu nennen. Das Ausgangsmaterial wird vermählen und nach Teilchengröße sortiert. Eine definierte Mischung der Fraktionen der Körnung wird mit Pech vermischt und anschließend daraus der obere Teil ausgeformt. Im An- schluss daran finden ein oder mehrere Produktionsschritte bei erhöhter Temperatur statt, wobei anhand der Wärmebehandlungstemperatur und The upper part of the cathode can be made of any known materials suitable for use as a cathode. In particular, calcined anthracite, coke or graphite are to be mentioned as starting materials in this context. The starting material is ground and sorted by particle size. A defined mixture of the fractions of the grain is mixed with pitch and then formed from the upper part. Following this, one or more production steps take place at elevated temperature, based on the heat treatment temperature and

Ausgangsmaterialien zwischen einem graphitierten, einem graphitischen und einem amorphen Kathodenmaterial unterschieden wird. Starting materials between a graphitized, a graphitic and an amorphous cathode material is distinguished.

Vorteilhaft kann die Kathode eine senkrechte Stromzuführung besitzen. Darunter ist ein senkrechtes Einleiten von Strom in den unteren Teil der Kathode von unten zu verstehen. Dadurch lässt sich vorteilhaft eine ungleiche Stromverteilung in der Kathode wie bei einer herkömmlichen horizontalen Stromzuführung vermeiden. Advantageously, the cathode may have a vertical power supply. This is to be understood as meaning a vertical introduction of current into the lower part of the cathode from below. This advantageously makes it possible to avoid an uneven current distribution in the cathode as in a conventional horizontal power supply.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kathode kann der untere Teil mit senkrechten Stiften als Stromzuführungen versehen sein. Diese Stifte können als Gewindestifte ausgebildet sein, wobei der untere Teil Gewindebohrungen als Anschlüsse für die Aufnahme der Gewindestifte aufweist. In die Gewindebohrungen lassen sich mit einem Außengewinde versehene Stifte senkrecht oder näherungsweise senkrecht in den unteren Teil der Kathode einschrauben. Auf diese Weise kann im Rahmen der Schmelzflusselektrolyse der Strom in etwa senkrecht in die Kathode eingeleitet werden. Die Stromzufuhr kann dabei stark homogen gehalten werden, indem die Anzahl und der Durchmesser der Stifte der Geometrie der Kathode angepasst wird. According to one embodiment of the cathode according to the invention, the lower part may be provided with vertical pins as power supply lines. These pins can be designed as threaded pins, wherein the lower part has threaded holes as connections for receiving the threaded pins. Into the tapped holes, pins provided with an external thread can be screwed vertically or approximately perpendicularly into the lower part of the cathode. In this way, in the context of fused-salt electrolysis, the current can be introduced approximately perpendicularly into the cathode. The power supply can be kept very homogeneous by the number and diameter of the pins of the geometry of the cathode is adjusted.

Die Geometrie der Stifte kann vorteilhaft der Geometrie von Gewindenippeln für Graphitelektroden zur Elektrostahlherstellung entsprechen. Bezüglich Stromverteilung, mechanischer Festigkeit und Schraubbarkeit hat diese Geometrie sich als besonders gut erwiesen. Der relativ große Querschnitt der Stifte bewirkt einen hohen elektrischen Stromfluss, die Länge einen genügend großen Abstand der Kathode und somit der Elektrolysezelle von den Stromzuführungsbarren, so dass eine starke Kühlung ermöglicht ist. The geometry of the pins may advantageously correspond to the geometry of threaded nipples for graphite electrodes for electrical steel production. In terms of Current distribution, mechanical strength and screwability, this geometry has proven to be particularly good. The relatively large cross-section of the pins causes a high electrical current flow, the length of a sufficiently large distance of the cathode and thus the electrolysis cell from the power supply bar, so that a strong cooling is possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stifte aus Graphit hergestellt. Hierdurch lässt sich eine hohe thermische Stabilität der Stifte sowie ein geringer elektrischer Widerstand erzielen, was zu einer Senkung der spezifischen Energiekosten bei der Durchführung der Schmelzflusselektrolyse führt. According to a preferred embodiment, the pins are made of graphite. As a result, a high thermal stability of the pins and a low electrical resistance can be achieved, which leads to a reduction in the specific energy costs in carrying out the fused-salt electrolysis.

Im Sinne einer homogenen Stromzufuhr hat es sich zudem als günstig herausgestellt, wenn der untere Teil der Kathode in Form eines sich nach unten hin verjüngenden trapezförmigen Körpers ausgebildet ist. Auf diese Weise wird der senkrecht oder näherungsweise senkrecht eingeleitete Strom homogen und gleichmäßig in den oberen Teil der Kathode verteilt. Vorzugsweise besitzen im Falle des Aufbaus der Kathode aus einzelnen Kathodenblöcken zumindest einige der Kathodenblöcke der Kathode einen solchen sich nach unten hin verjüngenden trapezförmigen Körper, wobei sich diese vorteilhaft parallel zueinander erstrecken. Die trapezförmigen Körper können beispielsweise in Längsrichtung der Kathode verlaufen oder senkrecht dazu. In terms of a homogeneous power supply, it has also proven to be favorable when the lower part of the cathode is in the form of a downwardly tapered trapezoidal body. In this way, the vertically or approximately perpendicularly introduced stream is homogeneously and evenly distributed in the upper part of the cathode. Preferably, in the case of the construction of the cathode of individual cathode blocks at least some of the cathode blocks of the cathode have such a downwardly tapered trapezoidal body, which advantageously extend parallel to each other. The trapezoidal bodies may extend, for example, in the longitudinal direction of the cathode or perpendicular thereto.

Es ist anzumerken, dass im Rahmen der Erfindung der Ausdruck "näherungsweise senkrecht" so verwendet werden soll, dass er alle Richtungen umfasst, die einen Winkel von weniger als etwa 20° zur Senkrechten einschließen. Es sollen von„senkrecht" aber im weitesten Sinne alle vertikalen Zuführungen umfasst werden, die nicht auf herkömmliche Weise horizontal It should be noted that in the context of the invention, the term "approximately perpendicular" shall be used to encompass all directions which include an angle of less than about 20 ° to the vertical. It is intended to encompass "vertical" but in the broadest sense all vertical feeders that are not horizontally oriented in a conventional manner

Die Erfindung wird nunmehr detaillierter mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung anhand eines nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to a non-limiting embodiment. In the drawing show:

Fig. 1 a schematisch eine Elektrolysezelle für die Gewinnung von Alu- minium aus Aluminiumoxid nach dem Stand der Technik im Querschnitt; 1 a schematically shows an electrolysis cell for the extraction of aluminum Prior art aluminum oxide minium in cross section;

Fig. 1 b die Elektrolysezelle von Fig. 1 a in einer Längsansicht von Fig. 1b the electrolytic cell of Fig. 1 a in a longitudinal view of

außen; Outside;

Fig. 1 c eine Elektrolysezelle für die Gewinnung von Aluminium aus Aluminiumoxid nach dem Stand der Technik in perspektivischer Ansicht, teilgeschnitten; Fig. 1 c shows an electrolytic cell for the extraction of aluminum from alumina according to the prior art in a perspective view, partially sectioned;

Fig. 2a eine perspektivische Ansicht einer Kathodeneinheit gemäß einer Fig. 2a is a perspective view of a cathode unit according to a

Ausführungsform der Erfindung; und Embodiment of the invention; and

Fig. 2b eine Darstellung der Kathodeneinheit von Fig. 2a aus einer um Fig. 2b shows a representation of the cathode unit of Fig. 2a from a order

90° gedrehten Perspektive. 90 ° rotated perspective.

In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen dazu eingesetzt, gleiche oder entsprechende Elemente in den verschiedenen Darstellungen zu kennzeichnen. In the figures, like reference numerals are used to designate like or corresponding elements throughout the several views.

Mit Bezug auf die Figuren 2a und 2b ist eine Elektrolysezelle mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kathode 1 aus jeweils verschiedenen Perspektiven gezeigt. Die gezeigte Kathode 1 ist für den Einsatz bei der Gewinnung von Aluminium aus Aluminiumoxid nach dem Hall-Heroult-Verfahren geeignet. Die Elektrolysezelle ist hier mit zwei Seitenwänden 1 a1 versehen, welche zusammen mit einer Bodenwand 1 a2 das Elektrolysebad aufnehmen. Im gezeigten Fall erstrecken sich die Seitenwände 1 a1 entlang der Längsseite der Kathode 1 . Die Seitenwand 1 a1 ist aus einzelnen Seitenwandblöcken 1 a3 aufgebaut. Die Bodenwand 1 a2 stellt einen oberen oder ersten Teil 1 a der Kathode 1 dar. Die Kathode 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus einzelnen Kathodenblöcken 1 1 aufgebaut. With reference to FIGS. 2a and 2b, an electrolysis cell with an embodiment of a cathode 1 according to the invention is shown from different perspectives. The illustrated cathode 1 is suitable for use in the recovery of aluminum from alumina according to the Hall-Heroult process. The electrolytic cell is provided here with two side walls 1 a1, which together with a bottom wall 1 a2 absorb the electrolytic bath. In the case shown, the side walls 1 a1 extend along the longitudinal side of the cathode 1. The side wall 1 a1 is composed of individual side wall blocks 1 a3. The bottom wall 1 a2 represents an upper or first part 1 a of the cathode 1. The cathode 1 is constructed in this embodiment of individual cathode blocks 1 1.

Ein unterer Teil 1 b der Kathode 1 umfasst in dem gezeigten Ausführungsbei- spiel eine Anzahl an Anschlüssen 1 b1 , welche in einem unteren Bereich von trapezförmigen Körpern 1 b2 ausgeformt sind, die sich nach unten hin V-förmig verjüngen. Die Anschlüsse 1 b1 können beispielsweise in Form von Innengewinden (in den Figuren nicht zu erkennen) ausgebildet sein, um jeweils einen Stift 9 mit entsprechendem Außengewinde für die Stromzufuhr zur Kathode 1 aufzunehmen. Mehrere der Stifte 9 sind an ihren den Anschlüssen 1 b1 gegenüberliegenden Seiten mit Stromzuführungsbarren 3 verbunden, welche zu Sammelstromschienen 10 führen, um die Kathode 1 mit dem entsprechenden Pol einer Spannungsquelle zu verbinden. A lower part 1 b of the cathode 1 comprises, in the exemplary embodiment shown. play a number of terminals 1 b1, which are formed in a lower portion of trapezoidal bodies 1 b2, which taper downwardly in a V-shape. The terminals 1 b1 can be designed, for example, in the form of internal threads (not visible in the figures) in order to receive in each case a pin 9 with a corresponding external thread for the power supply to the cathode 1. Several of the pins 9 are connected at their opposite sides of the terminals 1 b1 with power supply bars 3, which lead to bus bars 10 to connect the cathode 1 to the corresponding pole of a voltage source.

Der obere Teil 1 a und der untere Teil 1 b stehen über eine Zwischenschicht 1 c miteinander in Verbindung, bei der es sich beispielsweise um eine Graphitfolie handeln kann. Diese ermöglicht, dass der obere Teil der Kathode entfernt werden kann, ohne den unteren Teil zu beschädigen. Gleichzeitig gewährleistet die Graphitfolie, dass kein flüssiges Aluminium oder Elektrolyt bis zum unteren Teil vordringt und wirkt in diesem Sinne als Trennschicht. Dabei besitzt die Graphitfolie trotz schlechterer spezifischer elektrischer Leitfähigkeit senkrecht zur Folienebene im Vergleich zur Leitfähigkeit innerhalb der Folienebene wegen seiner geringen Dicke von beispielsweise wenigen Millimetern einen sehr geringen absoluten elektrischen Widerstand und bewirkt einen sehr guten elektrischen Kontakt zwischen oberem Teil und unterem Teil, so dass die Funktionalität der Kathode nicht gestört ist. Außerdem gleicht die Zwischenschicht eine Ausdehnung der beiden Teile 1 a, 1 b beispielsweise aufgrund thermischer Schwankungen aus. The upper part 1 a and the lower part 1 b are connected via an intermediate layer 1 c with each other, which may be, for example, a graphite foil. This allows the top of the cathode to be removed without damaging the bottom. At the same time, the graphite foil ensures that no liquid aluminum or electrolyte penetrates to the lower part and in this sense acts as a separating layer. The graphite foil has a very low absolute electrical resistance despite poorer specific electrical conductivity perpendicular to the film plane compared to the conductivity within the film plane because of its small thickness of for example a few millimeters and causes a very good electrical contact between the upper part and lower part, so that the Functionality of the cathode is not disturbed. In addition, the intermediate layer compensates an expansion of the two parts 1 a, 1 b, for example due to thermal fluctuations.

Da der obere Teil 1 a und der untere Teil 1 b getrennt voneinander ausgebildet sind, können die beiden Teile aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein und verschiedene Eigenschaften bezüglich thermischer Ausdehnung und elektrischen Widerstands aufweisen. So kann jeder Teil speziell im Hinblick auf seine Funktion hin optimiert werden. Insbesondere ist der obere Teil 1 a so auszubilden, dass er Verschleiß beispielsweise aufgrund mechanischer Abrasion sowie ungleichmäßiger elektrochemischer Zersetzung möglichst gut standhalten kann. Demgegenüber sollte der untere Teil 1 b im Hinblick auf eine möglichst homogene Stromführung und möglichst hohe Energieeffizienz ausgebildet sein. Hierfür kann er im Hinblick auf die eingesetzten Materialien optimiert werden, da das relativ rasch verschleißende obere Teil 1 a, welches häufiger ausgetauscht werden muss, getrennt vom unteren Teil 1 b hergestellt wird. Es können also auch teure Materialien wie beispielsweise Nadelkoks gewählt werden, um den langlebigen unteren Teil 1 b hinsichtlich der gewünschten homogenen Stromverteilung zu optimieren. Since the upper part 1 a and the lower part 1 b are formed separately from each other, the two parts may be made of different materials and have different properties with respect to thermal expansion and electrical resistance. So each part can be optimized especially with regard to its function. In particular, the upper part 1 a is to be designed so that it can withstand wear as well as possible, for example due to mechanical abrasion and uneven electrochemical decomposition. In contrast, the lower part 1 b should be designed with a view to the most homogeneous possible flow and highest energy efficiency. For this he can be optimized with regard to the materials used, since the relatively quickly wearing upper part 1 a, which must be replaced more frequently, is made separately from the lower part 1 b. So it can also be expensive materials such as needle coke can be selected to optimize the long-lived lower part 1 b in terms of the desired homogeneous current distribution.

Als geeignete Materialien für die Stromzuführungsbarren 3 haben sich insbesondere Kupfer und Aluminium im Hinblick auf ihre niedrigen spezifischen elektrischen Widerstände erwiesen. Da die Stromzuführungsbarren durch die Stifte 9 von der Kathode 1 beabstandet sind, werden sie stark gekühlt und es ist daher nicht nötig, sie aus hochtemperaturbeständigem Stahl auszubilden. Aufgrund des geringeren spezifischen elektrischen Widerstands der genannten Metalle für die Stromzuführungsbarren 3 wird weniger Energie in Abwärme umgesetzt und die Energieeffizienz bei der Schmelzflusselektrolyse lässt sich spürbar erhöhen. Auch die gezeigten Verjüngungen 1 d der trapezförmigen Körper wirken als eine Abstandsvergrößerung zwischen dem oberen Teil 1 a der Kathode 1 und den Strom führenden Stromzuführungsbarren 3 und somit eine Kühlung der Stromzuführungsbarren 3 unterstützend. As suitable materials for the power supply bars 3 in particular copper and aluminum have proven in terms of their low electrical resistivities. Since the power supply bars are spaced from the cathode 1 by the pins 9, they are strongly cooled and therefore it is not necessary to form them from high temperature resistant steel. Due to the lower specific electrical resistance of the metals mentioned for the power supply bars 3 less energy is converted into waste heat and the energy efficiency in the fused-salt electrolysis can be significantly increased. The tapers 1 d shown the trapezoidal body act as an increase in distance between the upper part 1 a of the cathode 1 and the current-carrying power supply bar 3 and thus a cooling of the power supply bar 3 supportive.

Was die Materialien für Kathode betrifft, so können alle dem Fachmann bekannten und geeigneten Materialien für die Elektrolyse von Aluminium aus seinem Oxid eingesetzt werden. Geeignete Materialien sind beispielsweise in der DE 10261745 angegeben, deren diesbezüglicher Inhalt hier durch Bezugnahme integriert sein soll. Die Stifte 9 können insbesondere aus den gleichen Materialien wie die Kathode 1 hergestellt sein. Als besonders günstig hat sich in diesem Zusammenhang Graphit aufgrund seiner Temperaturbeständigkeit sowie aufgrund seines geringen spezifischen elektrischen Widerstandes erwiesen. Bezugszeichenliste As far as the materials for cathode are concerned, all materials known and suitable to the person skilled in the art for the electrolysis of aluminum from its oxide can be used. Suitable materials are specified, for example, in DE 10261745, the relevant content of which is hereby incorporated by reference. The pins 9 may in particular be made of the same materials as the cathode 1. Graphite has proved to be particularly favorable in this context due to its temperature resistance and because of its low electrical resistivity. LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Kathode 1 cathode

1a oberer Teil 1a upper part

1a1 Seitenwand 1a1 side wall

1a2 Bodenwand 1a2 bottom wall

1a3 Seitenwandblock 1a3 side wall block

1b unterer Teil 1b lower part

1b1 Anschluss 1b1 connection

1b2 trapezförmiger Körper 1b2 trapezoidal body

1c Zwischenschicht 1c intermediate layer

2 Einfassung 2 facing

3 Stromzuführungsbarren, Stromschiene 3 power supply bars, busbar

4 Anode 4 anodes

5 Aluminium 5 aluminum

6 Elektrolysebadgemisch (Aluminiumoxid, Kryolith) 6 Electrolysis bath mixture (aluminum oxide, cryolite)

7 negativer Pol Spannungsquelle 7 negative pole voltage source

8 positiver Pol Spannungsquelle 8 positive pole voltage source

9 Stift 9 pen

10 Sammelstromschiene 10 busbar

11 Kathodenblock 11 cathode block

Claims

Patentansprüche claims

1. Kathode (1 ) für eine Elektrolysezelle zur Gewinnung von Aluminium aus seinem Oxid in einem Elektrolysebad, aufweisend einen dem Elektrolysebad zugewandten oberen Teil (1 a) und einen unteren Teil (1 b), welcher mit Anschlüssen (1 b1 ) für die Stromzuleitung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (1 a) und der untere Teil (1 b) zumindest abschnittsweise über eine Zwischenschicht (1 c) lösbar miteinander verbunden sind. 1. cathode (1) for an electrolytic cell for recovering aluminum from its oxide in an electrolytic bath, comprising a the electrolysis bath facing upper part (1 a) and a lower part (1 b), which with terminals (1 b1) for the power supply is provided, characterized in that the upper part (1 a) and the lower part (1 b) are at least partially releasably connected to each other via an intermediate layer (1 c).

2. Kathode (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die 2. Cathode (1) according to claim 1, characterized in that the

Zwischenschicht (1 c) aus Graphit hergestellt ist. Intermediate layer (1 c) is made of graphite.

3. Kathode (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (1 c) eine Graphitfolie ist. 3. Cathode (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate layer (1 c) is a graphite foil.

4. Kathode (1 ) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil (1 b) unter Einsatz von Nadelkoks als Ausgangsmaterial hergestellt ist. 4. Cathode (1) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the lower part (1 b) is prepared using needle coke as the starting material.

5. Kathode (1 ) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil (1 b) eine vertikale Stromzuführung aufweist. 5. Cathode (1) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the lower part (1 b) has a vertical power supply.

6. Kathode (1 ) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil (1 b) mit Gewindebohrungen als Anschlüsse (1 b1 ) für die Aufnahme von Gewindestiften versehen ist. 6. Cathode (1) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the lower part (1 b) is provided with threaded holes as terminals (1 b1) for receiving threaded pins.

7. Kathode (1 ) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (1 a) mit Anthrazit, Koks oder Graphit hergestellt ist. 7. Cathode (1) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the upper part (1 a) is made with anthracite, coke or graphite.

8. Kathode (1 ) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass der untere Teil (1 b) in Form eines sich nach unten hin verjüngenden trapezförmigen Körpers (1 b2) ausgebildet ist. 8. Cathode (1) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the lower part (1 b) in the form of a downwardly tapered trapezoidal body (1 b2) is formed.

9. Kathode (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode (1 ) eine Mehrzahl von Kathodenblöcken (1 1 ) umfasst, insbesondere aus einer Mehrzahl von Kathodenblöcken (1 1 ) aufgebaut ist, wobei die Kathodenblöcke (1 1 ) insbesondere geometrisch und/oder strukturell gleich oder gleich wirkend aufgebaut sind und/oder insbesondere lateral zueinander benachbart angeordnet sind. 9. Cathode (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the cathode (1) comprises a plurality of cathode blocks (1 1), in particular of a plurality of cathode blocks (1 1) is constructed, wherein the cathode blocks (1 1 ) are constructed in particular geometrically and / or structurally the same or the same acting and / or in particular are arranged laterally adjacent to each other.

10. Elektrolysezelle zur Gewinnung von Aluminium aus seinem Oxid, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kathode (1 ) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 enthält. 10. An electrolytic cell for recovering aluminum from its oxide, characterized in that it contains a cathode (1) according to one or more of claims 1 to 9.