CH190210A - Procédé de fabrication, par électrolyse, d'un alliage de métal alcalino-terreux avec un métal lourd. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication, par électrolyse, d'un alliage de métal alcalino-terreux  avec un métal lourd.    La présente invention concerne un pro  cédé de fabrication, par électrolyse, d'un  alliage d'un métal alcalino-terreux avec un  métal lord, en employant une anode en car  bone et une cathode en métal lourd fondu à  allier au métal alcalino-terreux; ce procédé  est caractérisé en ce qu'on emploie, comme  électrolyte, un     chlorofluorure    du métal alca  lino-terreux dont on veut préparer un alliage,  dans lequel on dissout l'oxyde de ce métal  alcalino-terreux. Le procédé suivant l'inven  tion est particulièrement applicable à la fabri  cation, par électrolyse, d'un alliage de calcium  avec un métal lourd capable de s'allier avec  celui-ci, tel que le plomb, le zinc et le cuivre.  



  Il est connu de préparer le calcium par  électrolyse de son chlorure fondu; ce procédé  est coûteux en raison des difficultés de pré  paration de     CaCl2    anhydre et des difficultés  propres de l'électrolyse.  



  Il a également déjà été     proposé    d'électro-         lyser    divers chlorures- fondus contenant l'oxyde  correspondant en solution. Ce procédé semble  utilisable pour le cérium, mais il n'a jamais  pu être appliqué pratiquement pour les métaux  alcali     no-terreux.     



  Les essais     effectués    par- la demanderesse  ont montré que l'électrolyse d'un bain fondu  de     C1lCa,    contenant de la chaux     (CaO)    en  solution, donne rapidement lieu à la formation  de boues épaisses qui s'opposent pratiquement  à l'électrolyse.     Il    est d'ailleurs connu que les  chlorures basiques de calcium dissolvent le  calcium métallique en donnant des boues et  en augmentant la résistivité du bain.

   D'autre  part, les tensions de décomposition de     CaO     et de     C12Ca    étant très voisines, dans un bain  fondu de ces deux composés, on a toujours  une électrolyse partielle du chlorure, même  si le bain est     saturé    de chaux, ce qui se  traduit par un dégagement de chlore et par  une consommation coûteuse de chlorure.

        Les essais de la demanderesse ont montré  qu'en utilisant, comme électrolyte, solvant de  l'oxyde du métal alcalino-terreux dont on  veut préparer un alliage, un     chlorofluorure     de ce métal alcalino-terreux (par exemple du       chlorofluorure    de calcium,     C12Ca.F Ca),    les  propriétés du chlorure du métal alcalino-terreux  (par exemple du chlorure de calcium) sont  modifiées en ce qu'il n'y a plus de     volatili-          sation    sensible du bain vers 800 0; le chlorure  ne participe plus à l'électrolyse, et le bain  ne dissout plus d'une façon appréciable le  calcium métallique, ce qui supprime la for  mation de boues de sous-sels basiques.  



  On peut procéder comme suit:  On utilise une cuve à fond en carbone  et à parois en carbone ou en matière réfrac  taire, contenant au fond le métal lourd fondu,  servant de cathode; l'anode est une tige de  carbone plongeant dans l'électrolyte de     chloro-          fluorure    alcalino-terreux, dans lequel on ajoute  périodiquement de l'oxyde alcalino-terreux;  l'oxyde s'électrolyse: le métal alcalino-terreux  s'allie au métal lourd cathodique; l'oxygène  brûle l'anode, en dégageant de l'oxyde de  carbone.  



  Pour la préparation d'un alliage de cal  cium avec un métal lourd, tel que le plomb,  un électrolyte convenable est le     chlorofluorure     de calcium     Cl'-'Ca.        F'Ca,    c'est-à-dire le mélange       d'environ        60        %        en        poids        de        C12Ca        et        40        %     en poids de     F2Ca,    dans lequel on dissout de  la chaux.

   On peut cependant utiliser d'autres  compositions: il n'y a aucun inconvénient à  ajouter un excès de     F2Ca;    on est limité seule  ment par l'élévation du point de fusion du  mélange, qui atteint déjà 950 0 pour 50 %  de     F'Ca    en poids; on peut également se  contenter d'une teneur moindre en     fluorure     de calcium:

   la demanderesse a vérifié que le  chlorure de calcium était déjà stabilisé     notable-          ment        par        10    à     20        %        en        poids        de        FICa.     



  En ajoutant périodiquement de la chaux,  on peut électrolyser ce bain fondu à 6-8  volts entre des anodes en carbone et une  couche cathodique de plomb fondu disposée  au fond de la cuve, la température de régime  étant d'environ 8000. On recueille ainsi, avec    un rendement de courant d'environ 50 0/0, un  alliage plomb-calcium où le calcium est, à  un prix extrêmement bas, utilisable tel quel  pour de multiples applications.  



  On peut réaliser de la même façon divers  alliages autres que Pb-Ca, par exemple     Zn-Ca,          Cu-Ca,    etc.  



  Le procédé est également applicable, dans  les mêmes conditions, à la préparation des  alliages du baryum et du     strontium.     



  Il est enfin possible d'alimenter l'électro  lyse, non pas avec de l'oxyde alcalino-terreux,  mais avec un composé donnant de l'oxyde  sous l'influence de la chaleur, tel que carbo  nate,     oxalate,    acétate, etc. II est particulière  ment intéressant, par exemple, de préparer  le calcium à partir du carbonate de calcium,  qui est un minerai extrêmement peu coûteux.  



  On peut facilement préparer le métal  alcalino-terreux (calcium) à l'état pur par  raffinage électrolytique des alliages     lourds     préparés selon l'invention. Le même électro  lyte convient très bien; il suffit d'inverser  les polarités de la cuve et de remplacer  l'électrode de carbone, par exemple, par une  cathode refroidie en fer sur laquelle on re  cueille une carotte du métal alcalino-terreux.  



  Il est également facile de préparer les  alliages d'un     métalIéger    (aluminium ou magné  sium) avec le métal alcalino-terreux (calcium)  par raffinage électrolytique des alliages lourds  préparés par le procédé selon l'invention.     Il     suffit d'inverser les polarités de la cuve et  de disposer à la surface du bain une couche  cathodique fondue du métal léger (aluminium  ou magnésium), dans laquelle on amène le  courant par une électrode de carbone.

   L'élec  trolyse, sous quelques volts, fait passer le  métal alcalino-terreux de l'alliage lourd ano  dique à l'alliage léger cathodique, avec un       rendement        de        courant        voisin        de        100%.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour la fabrication, par électro lyse, d'un alliage d'un métal alcalino-terreux avec un métal lourd, en employant une anode en carbone et une cathode en métal lourd fondu à allier au métal alcalino-terreux, pro- cédé caractérisé en ce qu'on emploie, comme électrolyte, un chlorofluorure du métal alca lino-terreux dont on veut préparer un alliage, dans lequel on dissout l'oxyde de ce métal alcalino-terreux.

   SOUS-REVENDICATION: Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que l'oxyde du métal alcalino- terreux, qui est dissous dans l'électrolyte, résulte de la décomposition, dans le bain même, d'un composé de ce métal alcalino- terreux susceptible de donnerl'oxyde de celui-ci sous l'influence de la chaleur.