CH102333A - Verfahren und Apparat zur Herstellung einer Legierung aus Blei mit den Erdalkalimetallen Calcium, Strontium und Baryum. - Google Patents

Description

  Verfahren und Apparat zur Herstellung einer Legierung aus Blei mit den     Erdalkali-          metallen    Calcium, Strontium und Baryum.    Legierungen aus Blei und den Metallen  der alkalischen Erden sind bisher in der Art  hergestellt worden, dass man die auf elektro  lytischem Wege gewonnenen Metallo der  alkalischen Erden in geschmolzenes, mässig  überhitztes Blei in einzelnen Stücken einge  taucht hat und so lange unter dem Spiegel  des Bleies untergetaucht zurückhielt, bis die  Legierung sich in einer kräftigen exothermen  Reaktion, die meistens mit explosionsartigen  Schall- und Lichteffekten verbunden war,  gebildet hatte.  



  Der Versuch, durch Elektrolyse der über  einem Bleibade im Schmelzfluss gehaltenen  Chloride der Erdalkalimetalle diese dem Blei  bade zuzuführen, führt zu dem nicht ohne  weiteres vorauszusehenden Ergebnis, dass nur  die eine alleroberste, dünne Schicht des ge  schmolzenen Bleies sich mit den genannten  Metallen sättigt, und dass dann die aus den  Chloriden durch die Wirkung des elektri  schen Stromes fernerhin ausgeschiedenen Me  talle sich in einzelnen Tropfen vom Bleibade  loslösen, durch die Chloriddecke hindurch    nach oben steigen und in der naturgemäss  oberhalb der Salzdecke vorhandenen Chlor  atmosphäre mit lebhafter Lichterscheinung  und unter Geräusch verbrennen. Auch ein  einfaches mechanisches Umrühren des     Blei-          Bades    führt nicht zu befriedigenden Ergeb  nissen.

   Ein guter Dauerbetrieb wird dagegen  mit einem Verfahren und Apparat erreicht,  wie sie nachstehend beschrieben sind. Die  Zeichnung nach Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt  einer beispielsweisen Ausführungsform des  Apparates; Fig. 2 ist ein Grundriss derselben.  



  In einem gusseisernen Kessel A befindet  sich ein zweiter Kessel B, der als     Elektro-          lysierraum    dient. In ihm taucht die Elek  trode C in das Salzbad D ein, während die  Masse des flüssigen Bleies den mit Schraffur  von rechts oben nach links unten gekenn  zeichneten Teil E beider Kessel ausfüllt. Das  Salzbad D überdeckt in beiden Kesseln das  Blei in mässig dicker Schicht. Der     Elektro-          lysierkessel    B ist mit einer horizontalen  Tischplatte G versehen, die nur um ein ge  ringes Mass unterhalb des Bleiniveaus liegt      und den Zweck hat, das strömende Blei  gleichmässig unter der Fläche der Elektrode  herzuleiten.

   Der Kessel B ist an seinem un  tern Ende mit Öffnungen H versehen, die  dem Blei einen bequemen Übertritt aus dem  Kessel B nach dem Aussenkessel A gestatten  und ist nach oben hin mit einem Isolierring J  aus Schamotte versehen, von welchem die  Chlorabzugshaube K getragen wird.  



  In den Kessel A taucht ein Schnecken  gehäuse L ein, in welchem sich, auf der  Welle M sitzend, die Schnecke N dreht. Das  Gehäuse L ist unten offen und besitzt zwei  seitliche rinnenartige Angüsse 0 (Fig. 2), die  zu zwei Öffnungen P im Kessel B führen.  Der Kessel B besitzt ferner noch eine Öff  nung Q oberhalb des Bleiniveaus.  



  Der Betrieb gestaltet sich nun folgender  massen. Durch die Wirkung der Schnecke N  wird das geschmolzene Blei im Gehäuse L  in Richtung des Pfeils um einige Zentimeter  gehoben, strömt dann durch die Rinnen 0  mit mässigem Gefälle zu den Öffnungen P  und tritt durch diese in das Innere des Kes  sels B ein, wo es in dünner Schicht unter der  Elektrode über den Tisch G fliesst, um dann  durch die Öffnungen H wieder in den Kessel  A zu gelangen und auf diese Weise einen  Kreislauf innerhalb beider Kessel zu durch  eilen.  



  Durch das Strömen des Bleies in den  offenen Rinnen 0 wird ein Teil der Salz  decke des Bleibades mit fortgerissen und tritt  ebenfalls durch die Öffnungen P unter die  Anode C. Die nicht zerlegten Anteile der  Salze gewinnen durch Öffnung Q wieder den  Weg in den Aussenkessel A, so dass auch die  Salzdecke innerhalb des Systems einen Kreis  lauf vollbringt.  



  Durch die Wirkung des elektrischen Stro  mes wird im Innern des Kessels B die Salz  decke zerlegt und das Metall in das Bleibad  übergeführt, während das Chlor durch die  Haube K zu weiterer Verwendung abgeleitet  wird.  



  Der Kessel A ist ummauert und wird  durch eine Feuerung geheizt, während die  Wirkung des elektrischen Stromes und die    exotherme Reaktion, die bei der Verbindung  der Erdalkalimetalle mit dem Blei eintritt,  den Innenraum des Kessels B hoch genug  erwärmen, um einen guten Dauerbetrieb zu  ermöglichen. Der elektrische Strom wird  einerseits der Anode C, anderseits dem Kes  sel B zugeführt. Die Übergangswiderstände  sind bei der vorliegenden Anordnung so ge  ring, dass eine Elektrolyse mit relativ hoher  Stromdichte an den Elektroden sich bereits  bei einer Spannung von 8 bis 10 Volt durch  führen lässt.  



  Wenn die gewünschte Konzentration der  Metalle im Bleibade erreicht ist, werden ge  ringe Mengen der Legierung durch Auskel  len oder Abzapfen dem Kessel A entnommen  und durch flüssiges Blei wieder ersetzt. Die  Salzdecke wird ebenfalls in flüssiger Form  dem Kessel A von Zeit zu Zeit zugeführt.  Etwaige Fremdbestandteile der Salze schei  den sich vom Aussenkessel A ab, da dessen  Temperatur eine niedrigere ist als die des  Innenraumes im Kessel B. Da der Prozess  ein durchaus kontinuierlicher ist, gelingt es  leicht, durch geeignete Wahl des Mischungs  verhältnisses zwischen den Chloriden der  Erdalkalimetalle den gewollten Gehalt an  jedem der genannten Metalle im Blei zu er  reichen.  



  Diese Möglichkeit, die Elektrolyse der  Salze und die Legierung derselben mit Blei  in einem einzigen Apparat gleichzeitig durch  zuführen, ist wesentlich für die Durchführ  barkeit des ganzen Verfahrens, da lediglich  durch die Mischung der verschiedenen Salze  die Schmelztemperatur der Chloride der     Erd-          alkalimetalle    so weit herabgedrückt wird,  dass der Prozess bei Temperaturen durchführ  bar erscheint, deren Einwirkung die eisernen  Kessel mit einer befriedigenden Haltbarkeit  zu widerstehen vermögen.  



  Das Prinzip der Apparatur würde nicht  geändert werden, wenn man an Stelle  der hier in Anwendung gebrachten einen  Schnecke N, die sowohl die Zirkulation des  Bleies, als auch diejenige der Salzdecke be  wirkt,     zwei,    getrennte Antriebsapparate so-      wohl für die Bewegung des Bleies, als auch  für diejenige der Salzdecke verwenden würde.  



  Die Bewegung von Bleibädern und Salz  schmelzen in Vorrichtungen, die zur Darstel  lung von Bleilegierungen dienen, ist bekannt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung einer Legie rung von Blei mit den Erdalkalimetallen Calcium, Strontium und Baryum, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus den Chloriden der Erdalkalimetalle bestehende Schmelze über einem Bleibade, welches als Kathode dient, elektrolysiert wird, während sowohl das Bleibad, als die Salzschmelze in je einem Kreislauf im Apparat derart zirkulieren, dass beide in dünnen Schichten unter der Anode hinwegströmen.

   PATENTANSPRUCH II: Apparat zur Durchführung des Verfah rens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Elektrolysierkessel in einem grösseren Aussenkessel aufgehängt ist, so dass sowohl das Bleibad, als auch die Salz decke vom Aussenkessel nach dem Innenkes sel und umgekehrt strömen können, während das im Innenkessel entwickelte Chlor aus diesem mit Hilfe einer Gasabzugshaube zu weiterer Verwendung weggeführt werden kann.