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"Procédé et dispositif pour obtenir du zinc électro- lytique"
Lorsque l'on procède à l'électrolyse de solutions aqueuses de zinc, on se heurte à des in- convénients auxquels on obvie grâce à la présente invention.
Pour amener suffisamment d'ions zinc aux cathodes on a d'abord utilisé de grands écartements entre électrodes (5 cm. environ) ce qui donnait un grand volume aux bains. Lorsque l'on descendait à des écartements plus petits (jusque environ 2 cm.) il fallait faire cirouler le liquide par pompage, ce qui provoquait une dépense appréciable.de force
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motrice.
D'autre part, il existait dans le premier cas encore un inconvénient qui était la grande consommation de courant, Mais dans chaque cas,, il se formait sur les anodes, lorsque l'on utilisait des solutions de zinc contenant du manganèse, un dépôt de manganèse friable et tombant constamment, ce qui, d'une part, provoquait facilement des court-circuits et, d'autre part, empêchait de protéger l'anpde qui avait tendance à être rongée, étant donne que sa surface était constamment mise à nu.
Conformément à l'invention, on obvie à tous ces inconvénients en prenant, pour l'électrolyse des aqueuses solutions/de zinc, une mesure analogue à celle déj prise pour la décomposition de l'eau par voie électrolytique et pour la fabrication de lessives de blanchiments, ce qui fait que, contrairement à ce,qui se passe ordinaire- ment lors de l'électrolyse du zinc, on opère sans intro- duction et sans évacuation de l'électrolyte et ce qui rend superflu un levage régulier des cathodes. Cette me- sure consiste à munir les bacs de pièces intercalaires (saillies, écrous) perpendiculaires à la surface des élec- trodes.
Deux de ces pièces disposées dans un bac,, divi- sent celui-ci en trois compartiments, les électrodes étant disposées dans le compartiment central. Les bulles de gaz qui se dégagent le long des électrodes entraînent l'élec- trolyte hors des deux compartiments latéraux, ce qui fait que ledit électrolyte passe sous les pièces susvisées pour pénétrer dans le compartiment à électrodes, monte entre les électrodes et ietourne dans les compartiments latéraux en passant au dessus des pièces intercalaires. On a déjà proposé de munir ces pièces intercalaires de zainures pour le maintien des électrodes bi-polaires.
Pour pouvoir appliquer cette disposition dans l'électrolpouse du zinc, électrolyse effectuée avec des électrodes insolubles et dans laquelle on utilise
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des électrodes mono-polaires, on opère de la façon sui- vante;
Le compartiment à électrodes est séparé latéralement des autres parties du bain par des disposi- tifs appropriés en matière résistant aux acides. Ces dispositifs sont constitués par exemple soit par des corps en verre de forme appropriée que l'on fixe aux anodes, soit par des pièces intercalaires convenables disposées dans le bain et entre lesquelles on introduit les électrodes.
Leur extrémité Supérieure se trouve au dessous du niveau du liquide, ce qui fait que l'électrolyte dont le poids spécifique devient plus faible par suite des bulles de gaz et de l'échauffement, doit obligatoirement monter ente les électrodes et qu'il ne peut passer qu'aux points précités pour aller dans les compartiments latéraux libres du bain. Conformément à la présente invention on utilise par conséquent le mouvement déterminé par l'é- chauffement et par les bulles de gaz pour provoquer un brassage régulier et intense de l'ensemble de la solution du bain et.l'on maintient ainsi constante la concentra- tion de zinc et d'acide dans toutes les parties du bain.
Cette circulation est encore favorisée par le fait que l'on place des dispositifs de refroidissement entre les cloisons latérales du compartiment à électrodes et la paroi de la cuve, grâce à quoi l'électrolyte arrivant en ces points est refroidi, ce qui fait augmenter son poids spécifique et le fait descendre.
Lorsque l'on met en oeuvre ce mode de travail, on obtient (étant donné que l'on évite des va- riations de concentration) une couche de manganèseplus dense, plus adhérente et plus dure, couche qui confère une grande passivité à l'anode et qui empêche la disselution du plomb, ce qui fait que les quantités de plomb utilisées
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sont bien plus petites que celles des bains préparés de la manière usuelle. La couche de manganèse très adhérente présente un autre avantage, qui est que l'on peut amener à une valeur minimum les écartements entre les électrodes et ceci sans qu'il y ait lieu de craindre des court-cir- active cuits.
La circulation/de la solution, circulation réa- lisêe grâce à l'invention et l'utilisation d'écartements plus petits entre électrodes, permettent de diminuer considérablement le volume du bac et xx la consommation d'énergie par unité de zinc déposée. En outre, la préci- pitation du manganèse de l'électrolyte est réduite à une fraction,après que l'on a obtenu une couche lisse et résistante de manganèse sur l'anode, car cetteprécipita- tion a lieu dans des bains ayant un compartiment à êl ec- trodesouvert latéralement.
D'autre part, grâce à la présente inven- tion, on peut soulever les électrodes commodément et en groupe, d'autant plus que l'on peut, dans le cas présent, rêduixe jusqu'à lcm1/2 d'une manière régulière la distance entre électro des aux toute la surface. Ceci détermine une répartition uniforme du courant et également une économie de courant.
Un autre avantage très appréciable de ce mode de travail réside dans le fait que l'on économise n'importe quel travail de pompage lorsque l'on applique des intensités de courant élevées. Etant donné que, dans le procédé usuel, il faut (avec des intensités de courant élevées) procéder ''.au brassage de l'électrolyte dans le bain lui-même au moyen d'un pompage répété dudit électro- lyte, on économise, grâce à la présente invention, le pompage en question. L'amenée de la solution neutre dans chaque bac a ,lieu ici par xx chute naturelle à partir d'un réservoir surélevé commun à plusieurs rangées de ouves.
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D'autre part on a constaté que l'on obtient une adhérence encore plus forte du revêtement de manganèse lorsque l'on utilise dans les dispositifs décritsci-dessus des anodes doubles perforées pour améliore:): la circulation. L'utilisation d'anodes perforées sur toute leur surface ne nuit pas au brassage de l'électrolytedans le compartiment à électrodes lorsque la section des.trous ne dépasse pas 60 à 100 millimètres carrés et lorsque ces trous. sont rigoureusement perpendiculaires à la surface de l'anode.
Le brassage peut encore être augmenté non lorsque, en cas d'utilisation d'anodes/perforées, ces immédiatement anodes comportent des trous disposés xxxxxxxxxxx au dessous du niveau du bain et rendant possible l'é- coulement, dans l'espace compris entre les deux par- ties de l'anode double, de l'électrolytequi monte.
Lorsque l'on utilise de/anodes doubles on peut également fixer des entretoises aux deux ano- des disposées l'une à côté de l'autre et formant une anode double. Les entretoises font alors saillies sur les deux côtés des anodes, ce qui fait que l'ou ob- tient la formation d'un guide pour les cathodes placées à côté.
Finalement, lorsque l'on utilise des anodes doubles, les pièces intermédiaires ou entre- toises peuvent .être conformées de telle manière que l'on puisse placer une cathode aussi bien entre chaque anode double que de chaque côté d'elle, cathode qui se trouve être guidée par les pièces in- termédiaires précitées.
Sur le dessin annexé on a représenté schématiquement sur quinze figures et à titre d'exem-
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ples l'objet de l'invention dans plusieurs de ses formes de réalisation. Sur ce dessin on a supprime toutes les parties qui ne sont pas absolument néces- saires à l'intelligence de l'invention.
Sur ce dessin, la fig, 1 est un.plan tout à fait général et la figure 2 est une coupe correspondante. Dans cet exemple on a désigné par 1 la paroi du bac contenant l'électrolyte 2. par 3' les anodes et par 4 les cathodes, 5 désignant les saillies ou pièces intermédiaires prévues conformé- ment à la présente invention.
Sur la figure 3 ces pièces intermé- diaires descendent jusqu'au fond des bacs et s'arrê- tent, en haut, audessus du niveau du liquide, des orifices 6 et 7 étant prévus en haut et en bas pour permettre la circulation du liquide.
Dans l'exemple représenté sur la fig. 4 on a désigné par 8 des corps réfrigérants disposés extérieurement aux pièces 5; sur la figure 5 le refroidissement est obtenu au moyen d'un compartiment traversé par de l'eau froide et disposé le long des parois longitudinales du bac.
Sur les figures 6 et 7, les pièces 5 portent de ; fentes 10 permettant l'introduction, par glissement, des électrodes. La figure 8 représente la même disposition pour des pièces intermédiaires émergeant du liquide.
Les figures 9 et 10 représentent des anodes doubles ayant chacune une cathode intermê- diaire, les pièces intermédiaires, organisées comme entretoises, relient toujours rigidement deux anodes correspondantes; ces pièces sont toutefois supprimées dans l'espace séparant les paires d'anodes. Sur la
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figure 10 les entretoises comportent des guides 10 pour les cathodes.
Sur la figure 11, les entretoises 5 sont disposées entre deux anodes n'appartenant pas à la même paire d'nnodes et elles sont prolongées en 11 d'une quantité telle, au delà des autres ano- des, qu'elles se rencontrent en xxxxxx avant de la cathode et qu'elles constituent pour celle-ci un guide 10.
Sur la figure 12, les cathodes sont dans leursguidesaussi bien entre chaque paire d'anodes qu'entre deux paires voisines d'anodes. Dans ce cas, les entretoises peuvent, comme dans le cas de la figure 11, être portées par deux anodes ou être divisées en deux moitiés par chaque anode.
Les figures 13 et 14 montrent une anode double avec des ouvertures 12 disposées franchement au dessous de la surface du liquide et qui servent au passage du dit liquide. On n'a pas représenté sux le dessin des anodes perforées sur toute leur surface, étant donne que dans, ce cas on n'envisage pas l'utilisation des trous pour le mode de travail décrit ici.
La.figure 15 montre une anode double formée de plaques individuelles plus minces maintenue) au moyen d'entretoises ou nervures 13. La confor- mation de ces entretoises ou nervures peut être quelconque.
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