JPS6059089A - 共融塩電解装置 - Google Patents

共融塩電解装置

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JPS6059089A
JPS6059089A JP58167551A JP16755183A JPS6059089A JP S6059089 A JPS6059089 A JP S6059089A JP 58167551 A JP58167551 A JP 58167551A JP 16755183 A JP16755183 A JP 16755183A JP S6059089 A JPS6059089 A JP S6059089A
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JP
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anode
salt
cathode
convection
eutectic salt
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JP58167551A
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JPS6247956B2 (ja
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Kenzo Seto
瀬戸 健三
Natsuki Dai
大 夏樹
Kunio Kinoshita
木下 圀夫
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモノシランの連続発生用電解装置に係わる。
従来のモノシランの連続発生用電解における塩化カリウ
ム、塩化リチウムの混合塩を不活性ガス雰囲気中で溶融
し、該共融塩f:電電気跡し、塩素ガスならびにリチウ
ムを取出すのに用いる電解装置に関しては、特公昭39
−3660号、および特願昭55−72789号に記載
されている。
従来の該電解装置の概略を第1図に示す。
該電解装置は、例えば中100%、厚さ30%、長さ1
200%の4本のカーボン製板状陽極lとニッケル製板
状陰極2が極間距11i1U8o〜100%で塩化カリ
ウム、塩化リチウム共融塩3内で対面している。
又、陽極lから電解発生する塩素4の他部分への漏洩防
止と陰極2で生成するリチウム12との再結合防止をか
ねて、長円形断面をもつ金属製隔膜5が両枠1と陰極2
の両極間に距離比2:1になるごとく取付けである。
一方、陽lid 1 +1’−J:常時共融塩中に下端
を没する長円筒吠の陽極室6の中央にセットされ、電解
で発生する塩素ガス4は陽極室6上部ガス出ロアより槽
外へ取出される。
陰極2は、例えば+j+ 500%、16さ400%、
の上部が尖った板状であり、その上方には電解により発
生し、陰極板より離脱したリチウムメタルを捕集し、他
部へ導くためのリチウム4市集移送器8が数個けられて
いる。
また、陰極、陽極共にリード部は上部反応槽蓋にテフロ
ン製絶縁部品9で絶縁、ソールされて取付けられた+1
91造をし7ている。
本従来例の電解装置を用いで、電・解會行った場合、電
解速贋に対して、゛電解装置内部での共融塩の対流速度
が見合うか、それ以上であれば共融塩組成の片寄りはな
く、正常な電解継続が可能であるが、従来の電解装置の
構造では陽極室界面10近傍に、第3図のごとき共融塩
の対流口11が無いため、対流が抑制され電解速度に見
合う共融塩の対流が得られなかった。そのため、電解速
度を増して行くと浴抵抗が上昇し、はなはだしい場合は
共融塩の組成変化により同化をまねき、電解継続が不能
はなることがあった。
又、共融塩対流口が存在しないため、界面10に電解で
崩壊したカーボンの粉がたまり、ショート現象を造り出
し、その結果、例えば炉壁金属材で塩素を発生するよう
になり、該炉壁金属材の腐蝕並びに電解効率の低下が起
った。
又、前述のごとく、板状対面電極構造をとっているため
、電極の対向面間以外に電場が漏れ、電極以外の金属製
構造材料の電解腐蝕をまねくことがあった。
本発明はこれらの諸問題を解決する手段を提供するもの
である。
本発明の要旨は、モノシランの連続発生用電解装置にお
いて、円柱状陽極を中心とし、該陽極と対面するごとく
、円筒状陰極を設け、且つ、共融塩対流口を設けたこと
を特徴とする電解装置に存する。
以下、本発明を一実施態様により、図面を用いて説明す
る。
第3図は本発明による電解装置の一実施例を示し、第4
図は第3図におけるB−B断面を示す図である。
本発明は、電極以外の部分への電場の漏れを防止するた
め、第3図および第4図に示すごとく、グラファイト製
陽極13を円柱状としこれを中rIl)として、該陽極
と対面するごとく、円筒状陰極14を設けた。即ち、円
柱状陽極側面を円筒状陰極で取り巻く構造とし、側面か
らの電場の漏れを防止し、又、電極の下部からの市、場
漏れを防ぐため、陽極13の下端より陰極14の下端を
大きく下け、電場を包み込む構造とした。
一次に、電解時に発生する塩素ガス4は浮力で上昇する
ため、電解部の共融塩には上向きの力が働らくが、例え
ば、第1図に示すごとき、従来の電解装置のごとく、上
部が袋状になっていると、塩の対流が抑制され、種々の
問題が生ずることは前述した。
このため、上部に開口部を設けて袋状態を解消する手段
として、本発明では、共融塩界面15の下部、陽極室6
の壁に塩対流口11を設け、電解部の共融塩の対流の促
進を計った。
この結果、電解部における、下から吸込み、塩対流口1
工から出て行く流れのスムーズな共融塩の対流が促進さ
れ、電カイ部における、塩化カリウムがリンチ状態にな
る共融塩の組成の片寄りによる同化現象がなくなると同
時に、浴抵抗の低下が計られ、電力効率の向上ができた
又、塩の対流が促進されることにより、共融塩内で発生
する塩素ガス4の横方向への広が9が小さくなり、共融
塩内で極間に位置した塩素捕集網である円筒状隔膜16
からの陰極側への塩素ガス漏れがなくなった。
このことによって、漏れた塩素ガスと、陰極で発生する
リチウムとのM結合反応がなくなり、極間距離を更に縮
めることができた。
次に、塩の対流口11を設けたことにより、雪解の結果
陽極表面の崩壊により発生し、陽極極室共融塩界面15
に浮遊しているグラファイト粉を定期的に陽極室を加圧
して地対流口11から放出させることにより、ショート
現象をなくシ、長時間の安定した電解反応を継続するこ
とができた。
実施例1 陽極室6は内径380%f1厚さ5%のLc−Nl製の
円筒でできており、共融塩界面15下400%に開口し
ている。
陽極室壁には地対流口11が共融塩界面15下75%の
所に2ケ所開口し、その大きさは高さ60%、巾310
へであり、その開口部には屋根状のカバー17が取付け
られ、地対流口11がら出て行く塩は下向きとなる。父
、カバーを取付けることにより、この部分より他部への
電解で発生した塩素漏れを防止している。
グラファイト製の陽極13は300%fのムク棒ででき
ており、寸Φ入深さは共融塩界面15下1100%であ
る。
陰極14と対面して電解に寄与している陽極13の表面
積は約6100 cbfである。又、電解時の電、解電
流I’11.5000 A 、賜倹ノ電流密度は0.8
A/−1極間距船は60Xである。
電解で発生する塩素ガスの他部への漏れを防止し、陰極
14で発生するリチウムとの再結合を防止するために、
1()メノンーの金属製円筒状隔膜16が陽極13と隔
膜16間35%、隔膜16と陰@i、14 INj25
%の間隔でセントされる。
陰極14は内径420シf1長さ742 ′Xで電解に
寄与する表面積は9800c+Jで、円柱状陽極13を
中心に同窓円状に陽極13に対面してセットされ、均一
な極間距離を保ち、下端は電場封じ込めのため、陽極1
3の下端より100%下げである。
以上の条件で、電解?継続し、塩素発生効率98%14
1だ。又、ショート現象の防止のための共融塩界面15
の浮遊物の陽極室外への追い出し操作は、24間間に1
回の1:す合で実施した0 (の実施+l1li1は下記のことくである。
更に陽極室6を加圧して界面15に浮遊している崩壊グ
ラファイト粉を地対流口11から置換ガスとともに、陽
極室外へ追い出し、陽極室と、所定圧力に戻す作業を数
回繰り返した後、電解電流を徐々に上げ、5[u+Aで
電解を継続する。
以上、詳述したごと< 、lJ4極]3を円柱状とし、
陽極室6の共融塩界面15下に地対流口11を設けたた
め、発生した塩素の上昇効果が大きくなり、電解部分の
塩の組成が塩化カリウムリンチとなるごとき片寄りを生
じることなく、又、電解部の浴抵抗を低下させると共に
、温度上昇した共融塩を移動させることにより、共融塩
の温度上昇を押さえることかできるようになり、長時間
安定した電解の継MLが可能となった。
また、陽極室側面共−煤界面下に塩対iAi口11をも
うけることにより、電解で崩壊し界1ni15に浮遊す
るショートの原因物質であるグラファイト粉を定期的に
陽極尾外へ排出処理することが可能になった結果、電庁
fの効率向上に大きく寄与した。
さらに、陰極14の下端を陽極13の下端より100X
下げることにより、電場の封じ込めが計られ、電蝕の危
険を解消することができた
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電解装置を示し、第2図は第1図におけ
るA−A断面を示す。 第3図は本発明による電解装置の一実施例を示し、第4
図は第3図のB−B断面金示す図である。 3・・・・・・共融塩、 6・・・・・・陽極室。 9・・・・・・絶縁部品、11・・・・・・地対流口。 12・・・・・・リチウム、13・・・・・・円柱状陽
極。 14・・・・・・円筒状陰棲、15・・・・・・共融塩
界面。 16・・・・・−円筒状隔膜、17・・・・・・カバー
。 特許出願人 工業技術院長 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 モノシラン連続発生用電解装置において、円柱状陽
    極13を中心とし、該陽極と対面するごとく、円筒状陰
    極14を設け、且つ、塩対流口11を説けたことを特徴
    とする電解装置。 2、陰極14の下端を電場をつ\み込む如く陽極13の
    下端より下けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    の電解装置。 3、塩対流口11は、共融塩界面15の下部で陽極室壁
    に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項の電解
    装置。 4 陽極13と陰極14の極間に円筒状隔膜16を設け
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項の電解装置。
JP58167551A 1983-09-13 1983-09-13 共融塩電解装置 Granted JPS6059089A (ja)

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JP58167551A JPS6059089A (ja) 1983-09-13 1983-09-13 共融塩電解装置

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JP58167551A JPS6059089A (ja) 1983-09-13 1983-09-13 共融塩電解装置

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JPS6059089A true JPS6059089A (ja) 1985-04-05
JPS6247956B2 JPS6247956B2 (ja) 1987-10-12

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03123614U (ja) * 1990-03-30 1991-12-16
WO2007026565A1 (ja) * 2005-08-30 2007-03-08 Osaka Titanium Technologies Co., Ltd. 溶融塩電解方法および電解槽並びにその方法を用いたTiの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03123614U (ja) * 1990-03-30 1991-12-16
WO2007026565A1 (ja) * 2005-08-30 2007-03-08 Osaka Titanium Technologies Co., Ltd. 溶融塩電解方法および電解槽並びにその方法を用いたTiの製造方法

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