Claims (20)
1. Многополярная электролизная ячейка для получения легких металлов посредством электролиза соответствующей соли металла, которая содержит:1. A multipolar electrolysis cell for producing light metals by electrolysis of the corresponding metal salt, which contains:
- расплавленный электролит, содержащий соль металла, из которой при электролизе образуются легкий металл и газ; и- a molten electrolyte containing a metal salt from which light metal and gas are formed during electrolysis; and
- сборку, состоящую из по существу вертикальных электродов, окруженных расплавленным электролитом, и содержащую анод, катод и по меньшей мере один токопроводящий многополярный электрод, расположенный между анодом и катодом, причем указанный по меньшей мере один многополярный электрод имеет верхний конец;- an assembly consisting of essentially vertical electrodes surrounded by molten electrolyte, and containing an anode, a cathode and at least one conductive multipolar electrode located between the anode and cathode, said at least one multipolar electrode having an upper end;
- при этом по меньшей мере один многополярный электрод имеет электрический изолятор, расположенный так, что он по меньшей мере частично выступает за верхний конец, и во время работы ячейки изолятор погружен под поверхность электролита.- at the same time, at least one multipolar electrode has an electrical insulator located so that it at least partially protrudes beyond the upper end, and during operation of the cell, the insulator is immersed under the surface of the electrolyte.
2. Ячейка по п.1, отличающаяся тем, что изолятор прикреплен к многополярному электроду.2. The cell according to claim 1, characterized in that the insulator is attached to a multipolar electrode.
3. Ячейка по п.1, отличающаяся тем, что изолятор прикреплен к многополярному электроду при помощи крепежных средств, выбранных из группы, состоящей из штифтов, соединений типа «ласточкин хвост», промежуточных элементов и адгезива.3. The cell according to claim 1, characterized in that the insulator is attached to the multipolar electrode by means of fasteners selected from the group consisting of pins, dovetail joints, intermediate elements and adhesive.
4. Ячейка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что изолятор имеет ширину, составляющую от 0,1 до 1,5 ширины многополярного электрода, длину, по существу равную длине многополярного электрода, и высоту, в от 1 до 20 раз превышающую межэлектродный зазор между соседними электродами.4. A cell according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the insulator has a width of 0.1 to 1.5 times the width of the multipolar electrode, a length substantially equal to the length of the multipolar electrode, and a height of 1 to 20 times the interelectrode gap between adjacent electrodes.
5. Ячейка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что изолятор имеет ширину, составляющую от 0,5 до 1,0 ширины многополярного электрода, длину, по существу равную длине многополярного электрода, и высоту, в от 5 до 10 раз превышающую межэлектродный зазор между соседними электродами.5. A cell according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the insulator has a width of 0.5 to 1.0 times the width of the multipolar electrode, a length substantially equal to the length of the multipolar electrode, and a height of 5 to 10 times the interelectrode gap between adjacent electrodes.
6. Ячейка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что на аноде имеется изолирующая жаростойкая оболочка в положении, находящемся напротив верхнего конца соседнего многополярного электрода.6. A cell according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the anode has an insulating heat-resistant shell in a position opposite the upper end of the adjacent multipolar electrode.
7. Ячейка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что анод, катод и по меньшей мере один многополярный электрод являются плоскими и расположены параллельно друг другу.7. The cell according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the anode, cathode and at least one multipolar electrode are flat and are parallel to each other.
8. Ячейка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что катод и по меньшей мере один многополярный электрод образуют непрерывные тела, окружающие анод.8. A cell according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cathode and at least one multipolar electrode form continuous bodies surrounding the anode.
9. Ячейка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что катод и по меньшей мере один многополярный электрод имеют форму полых цилиндров, окружающих анод.9. The cell according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cathode and at least one multipolar electrode are in the form of hollow cylinders surrounding the anode.
10. Ячейка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что изолятор изготовлен из материала, выбранного из группы, состоящей из оксида алюминия, оксида магния, магний-алюминатной шпинели, нитрида алюминия, нитрида кремния и материала SIALON.10. A cell according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the insulator is made of a material selected from the group consisting of aluminum oxide, magnesium oxide, magnesium aluminate spinel, aluminum nitride, silicon nitride and SIALON material.
11. Способ минимизации или устранения шунтирующего тока между анодом и катодом в многополярной электролизной ячейке, пригодной для получения легких металлов, включающий:11. A method of minimizing or eliminating the shunt current between the anode and cathode in a multipolar electrolysis cell suitable for producing light metals, including:
- электрическую изоляцию верхнего конца по меньшей мере одного многополярного электрода ячейки, и- electrical isolation of the upper end of at least one multipolar electrode of the cell, and
- проведение электролиза в условиях, когда изолированный верхний конец постоянно находится ниже верхней поверхности расплавленного электролита, содержащего соль металла, подлежащую электролизу, и находящегося в ячейке.- carrying out electrolysis under conditions when the insulated upper end is constantly below the upper surface of the molten electrolyte containing the metal salt to be electrolyzed and located in the cell.
12. Многополярная электролизная ячейка для получения легких металлов посредством электролиза соли соответствующего металла, содержащая:12. A multipolar electrolysis cell for producing light metals by electrolysis of a salt of a corresponding metal, comprising:
- расплавленный электролит, содержащий соль металла, в процессе электролиза которой образуются легкий металл и газ; и- a molten electrolyte containing a metal salt, during the electrolysis of which light metal and gas are formed; and
- сборку, состоящую из по существу вертикальных электродов, окруженных расплавленным электролитом, и содержащую анод, катод и токопроводящий многополярный электрод, расположенный между анодом и катодом, причем указанный по меньшей мере один многополярный электрод имеет верхний конец, и на указанном верхнем конце размещен электрический изолятор, выступающий выше верхнего конца;- an assembly consisting of essentially vertical electrodes surrounded by molten electrolyte, and containing an anode, a cathode and a conductive multipolar electrode located between the anode and the cathode, said at least one multipolar electrode having an upper end and an electrical insulator placed at said upper end protruding above the upper end;
причем в процессе эксплуатации ячейки изолятор погружен под поверхность электролита.moreover, during the operation of the cell, the insulator is immersed under the surface of the electrolyte.
13. Ячейка по п.12, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один дополнительный многополярный электрод, расположенный между анодом и катодом.13. The cell according to p. 12, characterized in that it contains at least one additional multipolar electrode located between the anode and cathode.
14. Ячейка по п.13, отличающаяся тем, что по меньшей мере один дополнительный многополярный электрод снабжен электрическим изолятором, расположенным на его верхнем конце.14. The cell according to item 13, wherein the at least one additional multipolar electrode is equipped with an electrical insulator located at its upper end.
15. Ячейка по п.14, отличающаяся тем, что изоляторы, расположенные на многополярном электроде и на по меньшей мере одном дополнительном многополярном электроде, соединены между собой разделителем, выполненным из жаростойкого материала.15. The cell according to 14, characterized in that the insulators located on the multipolar electrode and at least one additional multipolar electrode are interconnected by a separator made of heat-resistant material.
16. Ячейка по п.12, отличающаяся тем, что изолятор прикреплен к многополярному электроду.16. The cell according to item 12, wherein the insulator is attached to a multipolar electrode.
17. Ячейка по п.16, отличающаяся тем, что изолятор прикреплен к многополярному электроду при помощи крепежных средств, выбранных из группы, состоящей из штифтов, соединений типа «ласточкин хвост», промежуточных элементов и адгезива.17. The cell according to clause 16, characterized in that the insulator is attached to the multipolar electrode using fasteners selected from the group consisting of pins, dovetail joints, intermediate elements and adhesive.
18. Ячейка по любому из пп.12-17, отличающаяся тем, что изолятор имеет ширину, составляющую от 0,1 до 1,5 ширины многополярного электрода, длину, по существу равную длине многополярного электрода, и высоту, в от 5 до 10 раз превышающую межэлектродный зазор между соседними электродами.18. The cell according to any one of paragraphs.12-17, characterized in that the insulator has a width of 0.1 to 1.5 times the width of the multipolar electrode, a length substantially equal to the length of the multipolar electrode, and a height of 5 to 10 times the interelectrode gap between adjacent electrodes.
19. Ячейка по любому из пп.12-17, отличающаяся тем, что изолятор имеет ширину, составляющую от 0,5 до 1,0 ширины многополярного электрода, длину, по существу равную длине многополярного электрода, и высоту, в от 1,0 до 10 раз превышающую межэлектродный зазор между соседними электродами.19. The cell according to any one of paragraphs.12-17, characterized in that the insulator has a width of 0.5 to 1.0 of the width of the multipolar electrode, a length substantially equal to the length of the multipolar electrode, and a height of 1.0 up to 10 times the interelectrode gap between adjacent electrodes.
20. Ячейка по любому из пп.12-17, отличающаяся тем, что на аноде имеется изолирующая жаростойкая оболочка в положении, находящемся напротив верхнего конца многополярного электрода.
20. The cell according to any one of paragraphs.12-17, characterized in that the anode has an insulating heat-resistant shell in a position opposite the upper end of the multipolar electrode.