BE416803A - - Google Patents
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Description
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PERFECTIONNEMENTS AIR (ou relatifs aux) ELEMENTS ELECTRIQUES PRIMAIRES ET DEPOLARISANTS POUR CES ELEMENTS
On sait que les éléments électriques primaires sont pour, vus d'un dépolarisant qui entoure l'électrode positive et permet de maintenir un courant électrique lorsque le circuit est fermé. Oomne dépolarisant, on a employé, jusqu'à présent, le minerai de manganèse naturel ou artificiel.
L'objet de la présente invention consiste en un nouvel élément électrique amélioré,donnant un voltage plus élevé pendant un laps de temps plus long,sans augmenter sensiblement le coût de l'élément.
Il a été démontré que l'efficience du dépolarisant est principalement due à sa teneur en oxygène actif.Cependant, l'inventeur a trouvé,par expérience,que ce n'est pas,ou pas uniquement l'oxygène actif qui entre en ligne de compte dans
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Inaction du dépolarisant,mais bien la quantité d'ions man- ganiques -Man3-. Pourtant, il est impossible de fournir une quantité élevée de ces ions manganiques -Mn3- en employant le minerai de manganèse ordinaire,car ce dépolarisant ne possède ou ne forme pas les ions en quantité suffisante.
Pour cette raison.l'auteur de la. présente invention em- plie,comme dépolarisant.une matière ayant une haute concentration d'ions manganiques -Mn3-, ou produisant ces ions par réactions chimiques. L'inventeur prend,de préférence,une matière du type aXO, bMn0, CMn02' yH20 entourant un noyau de minerai de manganèse naturel, a,b,c et y étant des facteurs numériques et X un élément pouvant former un selcomme, par exemple, Ca, Ba, Sr, Mg, k,Na. Le manganite est décomposé par les ions d'hydrogène et forme les iona manganiques -Mn3-.
Suivant la présente invention,le dépolarisant est fabriqué en moulant finement du minerai de manganèse et en for- mant,à partir de cette matière, des manganites ou des poly- manganites.
Conformément à une des méthodes de fabrication, les particules de minerai de manganèse son%,ou moins partiellement, réduites à leur surface,puis traitées au moyen d'une solution et/ou d'une suspension d'un oxyde,hydroxyde et/ou carbonate d'un alcali et/ou d'un métal alcalinc-terreux, et le surplus d'hydroxyde de manganèse et de l'oxyde, hydroxyde et/ou carbonate ajouté est ensuite enlevé.par exemple en dissolvant ou en oxydant l'hydroxyde de manganèse et en dissolvant l'oxyde ajouté.
Les particules de minerai de manganèse peuvent être réduites par une solution de sel manganeux,ou par de l'acide oblorhydrique,de 1'*acide sulfureux ou un mélange de ceux-ci avec un sel ferreux, ou en chauffant jusqu'à 200 environ,en présence d'hydrogène et en traitant le produit réduit par un acide.
Conformément à un autre fait de la présente invention, les particules de minerai de manganèse finement moulu sont,
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au moins partiellement, réduites à leur surfaoe,puis traitées par une solution de manganate ou de permanganate.
Pour rendre l'invention plus claire et plus compréhen- sible, il est donné ci-après quelques exemples,mais il est bien entendu que l'invention ne se limite pas à ces seuls exemples et qu'elle englobe également toutes les réalisa- tions qu'elle permet de réaliser sans pour cela sortir de son cadre et de son esprit.
Du minerai de manganèse est finement moulu et maintenu en ébullition pendant une heure environ,dans une solution de sel manganeux, la quantité de sel manganeux étant environ de 15% du minerai de manganèse. On ajoute de l'hydroxyde de cal- cium,un peu plus que nécessaire pour réagir avec le sel et former le manganite ou le polymanganite.
L'excédent d'hydroxy- de de calcium -Ca(OH)2- est amené en réaction avec le sel am- moniaque (NH4C1), par exemple suivant la formule:Ca(OH)2+ 2NH4C1=CaC12+2NH40H, et l'excédeht de Ca(OH)2 est ainsi dis- sous par l'addition de grandes quantités de NH4C1.D3 la même façon, le surplus d'hydroxyde manganeux est dissous en présen- ce de grandes quantités de NH4C1.Après quoi, le restant de la solution est extrait et la matière ainsi obtenue est lavée, séchée et divisée.
Suivant un autre exemple,le minerai de manganèse est fi- nement moulu et traité de façon analogue à celle décrite ci- dessus ;puis l'excédent de Mn(OH)2 est oxydé en MnO2 ou Mn(OH4), par exemple au moyen de chlore, eau oxygénée ou unesolut.ion de manfanate ou de permanganate. Si l'excédent de l'hydroxyde de 1 n'est pas soluble dans de l'eau,le produit est finalement la- vé au moyen d'un acide dilué.On emploie alternativement une solution ou une suspension d'un carbonate de 1 au lieu d'un hydroxyde ou d'un oxyde.
Dans le procédé d'oxydation par une solution de manga- nate ou de permanganate, il, est également possible de renoncer aux oxydes de X,hydroxydes de X ou carbonates de X,le manganate ou le permanganate contenant lui-même un oxyde de X. Dans ce @
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cas,le minerai de manganèse est traité,en prenant un exemple, par une solution d'un sel manganeux.puis après,par un manganate ou un permanganate,tous deux ajoutés en quantités requises,
Au lieu d'employer une solution de sel manganeux, on peut prendre,pour effectuer la réduction de ce minerai de manganè- se,tout autre agent de réduction convenable tel,par exemple:
HC1,H2SO3, ou même on peut chauffer jusqu'à 500 0. ou jusqu'à 200*0.en présence d'hydrogène.Dans les deux derniers cas,le produit réduit est traité par un acide,puis,ensuite,comme décrit ci-dessus.
Si le minerai de manganèse finement moulu contient de plus grandes quantités d'oxydes'inférieurs à Mno2,comme, par exemple Mn2O3,Mn3O4 et/ou Mno,il n' est pas nécessaire d'employer un autre agent de réduction,mais ces oxydes mineurs doivent simplement être dissous dans un acide,l'acide sulfu- rique(H2SO4)par exemple,puis traités de façon analogue à celle décrite.
Conformément à un autre fait de la présente invention, les ions manganiques étant très facilement dêcomposables,il y a,dana l'électrolyte de l'élément électrique,des moyens pour éviter la décomposition de ces ions manganiques produits par le dépolarisant.Ceci peut se faire en prenant un électrolyte d'une haute concentration d'anions.On peut ajouter à l'électrolyte des sels qui forment des sels complexes de protection par exemple sels de HF,de H3PO4.
Les sels protecteurs qui forment des ions complexes,peuvent. être ajoutés au minerai de manganèse pendant ou après la réaction.
Grâce à la présente invention,il est formé,dans l'élément électrique,une quantité d'ions manganiques correspondant à la eonsommation(ceci spécialement lorsque l'élément est déchargé par intermittence)et suffisante pour oxyder l'hydrogè- ne pendant que le courant passe par l'élément.En plus,une quantité de manganite ou polymanganite,suffisante pour fournir les ions manganiques -Mn 3-,est formée par le noyau des
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particules de minerai de manganèse et de sel manganeux résultant de,la réduction des ions manganiques -Mn3-.
L'inventeur a trouvé que cette réaction est très rapide dans une solution alcaline froide qui se trouve dans l'agglomère d'un élément électrique primaire pendant l'emploi et pen- dant que Isolément X mentionné ci-dessus est présent.0'est pourquoi le minerai de manganèse peut être utilisé entière- ment.,alors que dans l'élément électrique primaire du type con' nu,50% seulement du minerai de manganèse peut être utilisé.
Le nouveau dépolarisant a un poids spécifique d'environ 50% inférieur et il est beaucoup plus dispersif.
REVENDICATIONS:
En résumé, je revendique comme de mon invention:
1 ) Procédé de fabrication d'un dépolarisant pour éléments électriques primaires,dans lequel du minerai de manganèse est finement moulu,puis des manganites ou polymanganites formés à partir de ce manganèse.
Claims (1)
- 2 )Procédé suivant la revendication 1, dans lequel les particules de minerai de manganèse finement moulu s ont réduites,au moins partiellement,à leur surface,puis traitées par une solution et/ou une suspension d'un oxyde,hydroxyde et/ou carbonate d'un alcali et/ou d'un métal alcalino-terreux et dans lequel l'excédent d'hydroxyde de manganèse et de l'oxyde,hydroxyde et/ou carbonate ajouté est enlevé.3 )Procédé suivant la revendication 2, dans lequel l'excédent d'hydroxyde de manganèse et des oxydes,hydroxydes et/ou carbonates ajoutés est enlevé par l'oxydation de l'hydroxyde de manganèse et par la dissolution de l'oxyde,hydroxyde et/ou carbonate ajouté dans l'eau et/ou dans un acide.4 )Procédé suivant les revendications 1 et 2,dans lequel le minerai de manganèse finement moulu est mis en ébullition pendant environ une heure dans une solution de sel manganeux correspondant à environ 15% du minerai de manganèse;de l'hydroxyde de calcium et/ou de l'oxyde de calcium est ajouté en quantité quelque peu supérieure à celle nécessaire pour réagir <Desc/Clms Page number 6> avec le sel manganeux pour former les manganites ou les po- lymanganites; l'excédent d'hydroxyde de calcium et/ou d'oxy- de de calcium et d'hydroxyde de manganèse est mis en réac- tion avec du sel ammoniaque ajouté en quantités suffisamment grandes.5 )Procédé suivant la revendication 4,dans lequel l'ex- cédent d'hydroxyde manganeux est oxydé en bi oxyde de manga- nèse et/ou en bioxyde de manganèse hydraté.6*)Procédé suivant la revendication 5,dans lequel l'oxy- dation est effectuée par l'addition de chlore,d'eau oxygénée et/ou d'une solution de manganate ou de permanganate.70 )Procédé suivant les revendications 2-6,dans lequel les particules de minerai de manganèse sont réduites au moyen d'acide chlorhydrique,d'acide sulfureux, ou au moyen d'un mé- lange de ces deux avec un sel f erreux.8 ) Procédé suivant les revendications 2-6,dans lequel les particules de minerai de manganèse sont réduites en chauf- fant jusqu'à environ 200 0. en présence d'hydrogène, et le produit réduit est traité par un acide.9 )Procédé suivant la revendication l,en combinaison a- vec les revendications 4,7 ou 8,dans lequel les particules du minerai de manganèse finement moulu sont réduites,au moins partiellement à leur surface,puis traitées par une solution de manganate ou de permanganate.10 )Procédé suivant la revendication 1, dans lequel les particules de minerai de manganèse finement moulu sont ré- duites,au moins partiellement à leur surface en chauffant à 500 0. environ et le produit est traité par un acide puis en- suite par une solution de manganate ou de permanganate.11 )Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2-6 et 9,dans lequel la réduction des particules de minerai de manganèse contenant des oxydes inférieurs à MnO2, est effec- tuée par une solution de sel manganeux formée en dissolvant ces oxydes inférieurs dans un acide. 12 ) Procédé suivant la revendication 11,dans lequel les <Desc/Clms Page number 7> EMI7.1 oxydes inférieurs dont lân43,04 et/ôu.kh0.13 )Dépolarisant pour éléments électriques primaires, contenant des manganites ou polymanganites formes à partir de minerai de manganèse finement moulu, par le procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes.14 )Elément électrique primaire contenant un dépolarisant,suivant la revendio&tion 13.15 )Elément électrique primaire,suivant la revendication 14,dont l'électrolyte est pourvu de moyens de protection contre la décomposition des ions manganiques formés par le dépolarisant.16*)Elément électrique primaire suivant la revendication 15,comprenant un électrolyte ayant une haute concentration d' anions.17 )Elément électrique primaire suivant la revendica- tion 15 ou la revendication 16,dans lequel il est ajouté à 1' électrolyte des sels formant des sels complexes de protection.18 )Eléments électriques primaires, en substance comme décrits ci-dessus.19 )Procédés pour la fabrication d'un dépolarisant pour éléments électriques primaires, en substance comme décrits ci-dessus.200)Dépolarisants pour éléments électriques primaires, en substa.nce comme décrits ci-desus.
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