DE1030821B

DE1030821B - Device for the electrolysis of alkali silicate solutions

Info

Publication number: DE1030821B
Application number: DER9576A
Authority: DE
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 1951-11-05
Filing date: 1952-07-29
Publication date: 1958-05-29

Description

Vorrichtung zur Elektrolyse von Alkalisilicatlösungen Die Erfindung befaßt sich mit der Behandlung von Alkalisilicatlösungen durch Elektrolyse mit Quecksilberkathode zwecks Entfernung der Alkalimetalle aus diesen Lösungen. Zweck der Erfindung ist es, eine wässerige Kieselsäurelösung zu erhalten, welche ein hohes Molekularverhältnis des Siliciumdioxyds zum Alkalimetall aufweist.Apparatus for the electrolysis of alkali silicate solutions The invention deals with the treatment of alkali silicate solutions by electrolysis with mercury cathode to remove the alkali metals from these solutions. The purpose of the invention is it is to obtain an aqueous silica solution which has a high molecular ratio of silica to alkali metal.

Bei früheren Laboratoriumsarbeiten hatte man die Elektrolyse von Natriumsilicatlösungen so. durchgeführt, daß als Kathode eine am Boden eines zylindrischen Behälters befindlicheQuecksilberschicht verwendet wurde. Ein anderer, an. beiden Enden offener Zylinder geringeren Durchmessers war dabei derart angeordnet, daß seine Achse mit der des äußeren Behälters zusammenfiel, während sein unterer Rand ein wenig in die Quecksilberschicht eintauchte, wodurch die Zelle in zwei Abteilungen getrennt wurde. Elektrolyt und Anode befanden sich im inneren Behälter, in welchem daher auch die Elektrolyse vor sich ging. In dem äußeren Behälter war die OOuecksilberschicht von einer Schicht Wasser überlagert, die dazu bestimmt war, das gebildete Amalgam zu ersetzen. Beim Arbeiten mit einem derartigen Gerät mußte man feststellen, daß die Elektrolyse sehr langsam vor sich geht, daß der Elektrolyt zu gelieren beginnt, bevor noch das Natrium völlig entfernt war, daß es daher nicht möglich ist, Kieselsäuresole zu erhalten, welche vollkommen frei von Natrium sind, und daß man außerdem Lösungen von nennenswerter Stabilität nur dann herstellen kann, wenn die Konzentration der Silicatlösung, welche der Elektrolyse unterworfen wird, unter 1,5 % bleibt. Außerdem ist die Menge, die dabei umgesetzt werden kann, nur sehr gering - etwa einige hundert Kubikzentimeter -. Es handelt sich also um eine Laboratoriumseinrichtung ohne jegliche gewerbliche Bedeutung.Earlier laboratory work involved the electrolysis of sodium silicate solutions so. carried out that a mercury layer located at the bottom of a cylindrical container as the cathode was used. Another, on. both ends of open cylinders of smaller diameter was arranged in such a way that its axis coincided with that of the outer container, while its lower edge dipped a little into the mercury layer, whereby the cell was separated into two compartments. Electrolyte and anode were located in the inner container, in which therefore the electrolysis also took place. By doing the outer container was covered with a layer of water, which was intended to replace the amalgam formed. When working with a Such a device had to be found that the electrolysis was very slow happens that the electrolyte begins to gel before the sodium is completely removed was that it is therefore not possible to obtain silica sols which are perfect are free of sodium, and that one also has solutions of appreciable stability Can only produce if the concentration of the silicate solution, which the electrolysis is subject to remains below 1.5%. Also, the amount that is implemented in doing so can only be very small - about a few hundred cubic centimeters -. It deals So it is a laboratory facility without any commercial significance.

Es ist überdies ein Verfahren bekannt, welches, ähnlich dem soben beschriebenen, die Verwendung eines Apparates mit zwei konzentrischen Abteilungen vorsieht, bei welchen man aber versucht hat, das Natrium in der äußeren Abteilung nicht durch die Einwirkung des Wassers zu entfernen, sondern entweder durch eine chemische Reaktion mit Schwefelsäure oder auf elektrolytischem Wege mittels einer Ätznatronlösung und einer in diese Lösung eintauchenden, gegebenenfalls in Drehung versetzten Anode. Die Erfahrung hat gelehrt, daß diese verwickelten Behandlungsweisen, die so angewandt werden, wie sie soeben erwähnt wurden, keine besseren Ergebnisse zeitigen als die einfache Behandlung durch Wasser.There is also a method known which, similar to the above described the use of an apparatus with two concentric compartments provides, in which one has tried, however, the sodium in the outer compartment not to be removed by the action of the water, but either by a chemical reaction with sulfuric acid or electrolytically by means of a Caustic soda solution and one immersed in this solution, possibly rotating offset anode. Experience has taught that these intricate modes of treatment applied as just mentioned do not give better results than the simple treatment with water.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, durch welche das Quecksilber an der Kathodenoberfläche dauernd und rasch erneuert wird, und zwar derart, daß das sich bildende Amalgam stets einen so geringen Gehalt an Natrium hat, daß sich zwischen der elektrischen Entladung der herbeiströmenden Ionen und der Ionisation des im Quecksilber gelösten Natriums kein Gleichgewicht herstellen kann, welches sich auf die beim Elektrolyten gewünschte Entwicklung ungünstig auswirken würde.The invention relates to a device through which the mercury on the cathode surface is constantly and quickly renewed, in such a way that the amalgam that is formed always has such a low content of sodium that between the electrical discharge of the flowing ions and the ionization of the sodium dissolved in the mercury cannot establish an equilibrium, which would have an unfavorable effect on the development desired for the electrolyte.

Bei den bisher bekannten Vorrichtungen mit zwei konzentrischen Abteilungen muß das Natrium, bevor es von dem Quecksilber unter der Einwirkung des Wassers getrennt wird, in die Masse des Quecksilbers von der zentralen Abteilung für den Elektrolyten in die periphere Abteilung diffundieren. Die Drehung der Anode in Elektrolyten, die durch Mitreißen nur eine schwache Kreisbewegung des Quecksilbers herbeiführt, verbessert die Verhältnisse für den Übergang des Quecksilbers zwischen den beiden Abteilungen keineswegs. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dagegen erfolgt der rasche und dauernde Übergang infolge des zwangläufigen Umlaufs des Quecksilbers.In the previously known devices with two concentric compartments the sodium must be separated from the mercury under the action of the water before it becomes, in the mercury mass from the central compartment for the electrolyte diffuse into the peripheral department. The rotation of the anode in electrolyte, which by dragging along only causes a weak circular motion of the mercury, improves the ratios for the transition of mercury between the two Departments by no means. In the device according to the invention, however, takes place rapid and permanent transition due to the inevitable circulation of mercury.

Es scheint sehr schwierig zu sein, in der Praxis diesen dauernden Umlauf zu erreichen, in dessen Verlauf die Masse des Quecksilbers nacheinander Sitz zweier Reaktionen ist, von denen jede in einem anderen geschlossenen Raum vor sich geht, ohne da.ß dabei Ouecksilber durch die Anschlüsse, Pumpen und die Dichtungen verlorengeht.It seems to be very difficult to make this lasting in practice To achieve circulation, in the course of which the mass of mercury sits successively is two reactions, each of which is in a different enclosed space in front of it goes through the connections, pumps and seals without da.ß get lost.

Auch muß die Oberfläche für die Berührung des Quecksilbers mit dem Wasser und die Zeitdauer dieser Berührung genügend groß sein, damit die völlige Zersetzung des Amalgams erfolgen kann. Außerdem müssen die Ladungsverluste im Quecksilberkreislauf s.e@hr gering sein, um jede zufällige Heberwirkung zu vermeiden, wodurch die beiden Abteilungen des Apparates, von denen die eine die Kieselsäurelösung, die andere das Zersetzungswasser für das Amalgam enthält, miteinander verbunden werden könnten.Also the surface for the contact of the mercury with the Water and the duration of this contact must be long enough for complete Decomposition of the amalgam can occur. In addition, the charge losses in the mercury cycle s.e@hr be small to any accidental siphon effect avoid, whereby the two sections of the apparatus, one of which is the silica solution, the other contains the water of decomposition for the amalgam could become.

Überdies muß der Elektrolyt dauernd kräftig gerührt werden, um der Polarisation entgegenzuwirken, insbesondere auch, um eine Ablagerung von Kieselsinter auf der Anode zu vermeiden. Eine weitere zu überwindende Schwierigkeit besteht darin, daß man vermeiden muß, durch das gleichzeitige energische Rühren des Elektrolyten und die Bewegung für die Erneuerung des Quecksilbers den El,ektrdlyten in das Quecksilber eindringen zu lassen, wodurch er mitgerissen und im Amalgamzersetzungswasser verlorengehen würde.In addition, the electrolyte must be constantly stirred vigorously to the To counteract polarization, in particular to prevent a deposition of silica sinter to avoid on the anode. Another difficulty to be overcome is that one must avoid by vigorous stirring of the electrolyte at the same time and the movement for the renewal of the mercury the el, ektrdlyten in the mercury to penetrate, whereby it is carried away and lost in the amalgam decomposition water would.

Allen diesen Schwierigkeiten gesellt sich noch eine weitere hinzu, welche davon herrührt, daß man durch Kühlung von außen her der Temperatursteigerung entgegenwirken muß, indem man die Wärme abführt, welche im Elektrolyten durch den Joule-Effekt entsteht; man hat in der Tat festgestellt, daß der Wirkungsgrad des Verfahrensganges, ausgedrückt durch die Menge an Alkalimetall, welche aus dem Elektroly ten bei einer gegebenen Elektrizitätsmenge ausgeschieden wird, mit zunehmender Temperatur rasch abnimmt.To all of these difficulties is added another one, which arises from the fact that the temperature increase is achieved by cooling from the outside must counteract by dissipating the heat that is in the electrolyte by the Joule effect occurs; it has in fact been found that the efficiency of the Process sequence, expressed by the amount of alkali metal, which from the electrolyte that is excreted for a given amount of electricity, with increasing temperature decreases rapidly.

Außerdem werden infolge des sehr hohen Preises des Quecksilbers die Kosten für den Einsatz bedeutender Mengen dieses Metalls ganz beträchtlich anschwellen. Infolge des hohen spezifischen Gewichtes können bedeutende Quecksilbermengen nur von sehr kostspieligen Apparaturen von hoher mechanischer Festigkeit aufgenommen werden. Für die Anlagekosten, welche wiederum die Betriebskosten beeinflussen, ist es also wichtig, daß die verwendete Quecksilbermenge so niedrig wie möglich ist.In addition, due to the very high price of mercury, the The cost of using significant amounts of this metal will swell quite considerably. Due to the high specific weight, significant quantities of mercury can only absorbed by very expensive equipment of high mechanical strength will. For the investment costs, which in turn influence the operating costs, is it is therefore important that the amount of mercury used is as low as possible.

Schließlich wird das schwierige Problem der Auswahl der für den Bau der Apparatur notwendigen Baustoffe noch verwickelter dadurch, daß die meisten der üblichen Metalle durch die der Elektrolyse zu unterwerfende Flüssigkeit stark angegriffen werden, wenn die letztere gegen Ende des Verfahrensganges sauer wird.Eventually the difficult problem of choosing which one to build becomes The building materials necessary for the apparatus are even more complex in that most of the common metals are severely attacked by the liquid to be subjected to electrolysis if the latter becomes sour towards the end of the process.

Die Vorrichtung zur Elektrolyse von Alkalisilicatlösungen mit Quecksilberkathode nach der Erfindung besteht in an sich bekannter Weise aus einer innen angeordneten zylindrischen Abteilung für die Elektrolyse und einem außen angeordneten Ringraum für die Zersetzung des Amalgams, wobei in dem den Elektrolyten aufnehmenden Zylinder eine Anode und ein Rührwerk vorgesehen sind. Die Vorrichtung unterscheidet sich erfindungsgemäß von dem Bekannten dadurch, daß für das Rührwerk und eine im Quecksilberkreislauf an der untersten Stelle befindliche Pumpe eine gemeinsame Welle vorgesehen ist, die von einem Durchtrittskanäle für das Amalgam aufweisenden Futter umgeben ist, und daß in dem Raum für die Zersetzung des Amalgams ein das Quecksilber bzw. das Amalgam aufnehmender spiralförmiger Kanal so angeordnet ist, daß der Amalgam-bzw. Quecksilberspiegel stufenförmig nach der Mitte zu abnimmt.The device for the electrolysis of alkali silicate solutions with a mercury cathode according to the invention consists in a manner known per se from an internally arranged cylindrical compartment for the electrolysis and an annulus arranged on the outside for the decomposition of the amalgam, with the cylinder receiving the electrolyte an anode and an agitator are provided. The device is different according to the invention from the known in that for the agitator and one in the mercury circuit a common shaft is provided at the lowest point of the pump, which is surrounded by a passageway for the amalgam having lining, and that in the space for the decomposition of the amalgam there is a mercury or that Amalgam receiving spiral channel is arranged so that the amalgam or. The mercury level decreases gradually towards the middle.

Die Erfindung ist an einigen Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen dargestellt und unter Bezugnahme auf diese nachfolgend näher beschrieben. Es bedeutet Fig. 1 einen Aufriß einer Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt längs der Schnittlinie A-13 durch die Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 und 4 Teilansichten einer abgeänderten Ausführungsform, Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch eine andere Ausführungsform, Fig. 6 einen Horizontalschnitt nach der Linie C-D der Fig. 5.The invention is shown in some exemplary embodiments in the drawings and described in more detail below with reference to this. It means Fig. 1 is an elevation of a device according to the invention, Fig. 2 is a longitudinal section the section line A-13 through the device according to FIG. 1, FIGS. 3 and 4 partial views of a modified embodiment, Fig. 5 is a vertical section through another Embodiment, FIG. 6 shows a horizontal section along the line C-D of FIG. 5.

Die der Elektrolyse zu unterwerfende Flüssigkeit befindet sich bei 1 (Fig. 1) in einem Stahlzylinder 2, welcher durch eine dünne Schicht aus einem unveränderlichen organischen Stoff, wie z. B. Neopren oder Vinylpolychlorid, geschützt ist. Dieser Zylinder 2 ruht mit einigen Stützen 3 auf einem metallenen Untersatz 4. Das Ganze befindet sich in einem zylindrischen Behälter 5. Die Elektrolyse erfolgt im Zylinder 2 zwischen der aus einem kreisrunden Drahtgewebe bestehenden Anode 6 und dem Quecksilber, welches sich am Boden des Behälters befindet. Platin ist in allen Fällen als Anodenmetall geeignet, kann aber durch Nickel oder Blei ersetzt werden, wenn die Herabsetzung des Gehalts an Alkalimetallen beschränkt bleiben soll. Das Quecksilber geht leicht unter dem Zylinder 2 zwischen den Stützen 3 hindurch.The liquid to be subjected to electrolysis is at 1 (Fig. 1) in a steel cylinder 2, which is covered by a thin layer of a invariable organic matter, such as B. neoprene or vinyl polychloride protected is. This cylinder 2 rests with some supports 3 on a metal base 4. The whole thing is in a cylindrical container 5. The electrolysis takes place in the cylinder 2 between the anode 6 consisting of a circular wire mesh and the mercury that is at the bottom of the container. Platinum is in Suitable as anode metal in all cases, but can be replaced by nickel or lead if the reduction in the alkali metal content is to remain limited. The mercury easily passes under the cylinder 2 between the supports 3.

Der Raum zwischen den beiden zylindrischen Wandungen 2 und 5 wird von einem starken Wasserstrom durchströmt, welcher zur Kühlung des Elektrolyten und gleichzeitig zur Zersetzung des Natriumamalgams dient. Das Wasser gelangt in den unteren Teil durch das Rohr 7, welches in das Quecksilber eintauchen kann, und sein Spiegel wird durch einen Überlaufstutzen 8 konstant gehalten. Der Umlauf des Quecksilbers erfolgt durch eine Kreiselpumpe 9, welche in das Quecksilber eintaucht und an einer Welle 10 befestigt ist, welche ihrerseits - direkt oder indirekt -durch einen im oberen Teil der Vorrichtung angeordneten Motor angetrieben wird. Das Quecksilber wird nicht direkt um die Achse der Pumpe herum angesaugt, sondern über Kanäle 11, welche in einem Futter 12 zwischen der Pumpenachse und dem Elektrolyten angebracht sind, wobei das Futter 12 aus einem unveränderlichen organischen Stoff, wie z. B. Bakelit, bestehen kann. Durch diese Vorrichtung wird jedes Eindringen des Elektrolyten in die Masse des Quecksilbers wie auch jedes Mitreißen desselben in die äußere Abteilung vermieden. Das durch die Pumpe geförderte Quecksilber wird durch die Aussparung 13 im Untersatz 4 geleitet und steigt dann durch den senkrechten Kanal 14 am Umfang des Apparates in die Zersetzungsabteilung empor. Durch die Saugwirkung der zentral angeordneten Pumpe wird das ,Quecksilber nach der Mitte zu bewegt. Gemäß der vorliegenden Erfindung verhindert man nun die natürliche, mehr oder Weniger radiale Strömung des Quecksilbers, leitet es vielmehr durch einen Kanal 15, welcher in dem vorliegenden Beispiel spiralförmig ist. Die Bewegung wird auf diese Weise sehr regelmäßig, und die Zeitdauer der Berührung jedes der Amalgamteilchen mit dem Wasser ist stets die gleiche. Die Organe sind derart angeordnet, daß die Gesamtmasse des Quecksilbers so gering wie möglich gehalten werden kann, wobei man zu beachten hat, daß der Quecksilberspiegel vom Umfang nach der Mitte zu regelmäßig abnimmt. Aus diesem Grunde besitzt der Oberteil des Untersatzes 4 seine eigentümliche Form. Damit wird auch vermieden, daß gewisse Adern reinen, natriumfreien Quecksilbers direkt zur Pumpe zurückkehren, ohne vorher an die Stelle der oberflächlichen Schichten des Amalgams getreten zu sein.The space between the two cylindrical walls 2 and 5 becomes a strong stream of water flows through it, which is used to cool the electrolyte and at the same time serves to decompose the sodium amalgam. The water gets in the lower part through the tube 7, which can be immersed in the mercury, and its level is kept constant by an overflow nozzle 8. The circulation of the Mercury is carried out by a centrifugal pump 9, which is immersed in the mercury and is attached to a shaft 10, which in turn - directly or indirectly - by a motor located in the upper part of the device is driven. The mercury is not sucked in directly around the axis of the pump, but via channels 11, which is mounted in a chuck 12 between the pump axis and the electrolyte are, the lining 12 of an invariable organic material, such as. B. Bakelite, can exist. This device prevents any penetration of the electrolyte into the bulk of the mercury as well as any entrainment of it into the outer compartment avoided. The mercury delivered by the pump is drawn through the recess 13 passed in the base 4 and then rises through the vertical channel 14 on the circumference of the apparatus up into the decomposition department. Due to the suction effect of the central arranged pump, the mercury is moved towards the center. According to the present Invention one now prevents the natural, more or less radial flow of the mercury, it rather conducts it through a channel 15, which in the present Example is spiral. The movement becomes very regular, and in this way the length of time each of the amalgam particles is in contact with the water is always that same. The organs are arranged so that the total mass of mercury can be kept as low as possible, taking into account that the mercury level decreases too regularly from the circumference towards the middle. For this reason, the top has of the pedestal 4 its peculiar shape. This also avoids certain Veins of pure, sodium-free mercury return directly to the pump without first to have taken the place of the superficial layers of the amalgam.

Das Durchrühren des Elektrolyten erfolgt durch den sich drehenden Zylinder 16, welcher bei dem als Beispiel angeführten Apparat auf der Welle der Kreiselpumpe befestigt ist.The electrolyte is stirred by the rotating one Cylinder 16, which in the as Example attached to the shaft of the centrifugal pump.

Eventuell kann das Wasser für die Zersetzung des Amalgams zwangläufig durch das Amalgambad gedrückt werden, indem es dabei durch sehr feine Öffnungen hindurchgeht, was beispielsweise durch die Vorrichtung bewirkt werden kann, die in den Fig.3 und 4 dargestellt ist, in welchen 17 die Quecksilberkathode, 18 das Natriumamalgam und 19 die feinen Öffnungen für den Zutritt des Wassers bezeichnet. Das Wasser wird in den Apparat durch die Leitung 20 eingeführt. Das reine Wasser wird alsdann in sehr fein verteiltem Zustand in Berührung mit dem Amalgam gebracht, wodurch das Natrium vollständiger beseitigt wird.Possibly the water for the decomposition of the amalgam can inevitably be pushed through the amalgam bath by passing it through very fine openings passes through, which can for example be effected by the device that is shown in Figures 3 and 4, in which 17 the mercury cathode, 18 the Sodium amalgam and 19 denote the fine openings for the entry of the water. The water is introduced into the apparatus through line 20. The pure water is then brought into contact with the amalgam in a very finely divided state, thereby eliminating the sodium more completely.

Bei einer anderen, in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform werden das Schaufelrad der Pumpe und das zylindrische Rührwerk gesondert angetrieben, und die Verbindung zwischen den beiden Abteilungen der Elektrolyse bzw. der Zersetzung erfolgt durch den ausgesparten Raum unter dem inneren Zylinder und durch Kanäle 21, welche in dem Stahlblechgehäuse angeordnet sind, welch letzteres die Kreiselpumpe mit geringem Spielraum umgibt. Das Quecksilber gelangt in die äußere Abteilung durch mehrere Kanäle (in dem angegebenen Beispiel sind es drei) und wird durch die gleiche Anzahl von Spiralen geleitet. Dieser letztgenannte Apparat ist von leichterer Bauart als der vorher beschriebene und verwendet auch eine geringere Quecksilbermasse. Insbesondere besitzt der Boden 22 des Apparates in jeder der Abteilungen eine Oberfläche von gleicher Form wie der Quecksilberspiegel bei dem in Betrieb befindlichen Apparat, so daß also die Quecksilbermasse, welche den Boden der Abteilung für die Elektrolyse bedeckt, eine sehr geringe und praktisch konstante Stärke aufweist, was den doppelten Vorteil der Ersparnis bei den Anlagekosten und der Verbesserung des elektrischen Wirkungsgrades sowie der Herabsetzung der Zeitdauer für die Elektrolyse mit sich bringt.In another embodiment shown in FIGS the paddle wheel of the pump and the cylindrical agitator are driven separately, and the connection between the two departments of electrolysis and decomposition takes place through the recessed space under the inner cylinder and through channels 21, which are arranged in the sheet steel housing, the latter being the centrifugal pump surrounds with little margin. The mercury gets through to the outer compartment several channels (in the example given there are three) and is through the same Number of spirals headed. This latter apparatus is of a lighter type than the one previously described and also uses a lower mass of mercury. In particular, the floor 22 of the apparatus in each of the compartments has a surface of the same shape as the mercury level in the apparatus in operation, so that the mercury mass, which is the bottom of the department for electrolysis covered, has a very small and practically constant thickness, which is double Advantage of the savings in investment costs and the improvement of the electrical Efficiency as well as the reduction of the time for the electrolysis with it brings.

In diesem Beispiel für die Apparatur befindet sich das Anoden-Drahtgewebe parallel zu der Quecksilberoberfläche und in geringem Abstand von derselben, so daß die durch den Joule-Effekt frei gemachte Wärmemenge nur sehr gering ist. Der Rührwerkszylinder 23 trägt in seinem oberen Teil eine gelochte Hohlscheibe 24, welche infolge der Zentrifugalwirkung die in 25 enthaltene Flüssigkeit durch die untere Öffnung des Zylinders 23 in den interpolaren Raum einsaugt und sie dann in den oberen Teil der Abteilung auswirft. Man erzielt auf diese Weise eine intensive Erneuerung des finit der Anode in Berührung befindlichen Elektrolyten finit der Wirkung, daß einerseits die Temperatur der der Elektrolyse unterworfenen Flüssigkeit niedrig bleibt mit allen sich daraus ergebenden Vorteilen, andererseits die Bildung von Siliciumdioxydniederschlägen auf der Anode verzögert oder überhaupt verhindert wird.In this example for the apparatus is the anode wire mesh parallel to the mercury surface and at a short distance from it, so that the amount of heat released by the Joule effect is very small. Of the Agitator cylinder 23 carries in its upper part a perforated hollow disk 24, which due to the centrifugal effect, the liquid contained in 25 through the lower Opening the cylinder 23 is sucked into the interpolar space and then into the upper Part of the department ejects. In this way an intense renewal is achieved of the electrolyte in contact with the anode finite the effect that on the one hand, the temperature of the liquid subjected to electrolysis is low remains with all the resulting advantages, on the other hand the formation of Silica deposits on the anode is delayed or prevented at all.

Man kann auf diese Weise, wenn man von einer Natriumsilicatlösung ausgeht, bei welcher das Molekularverhältnis Si 02 : Na20 gleich 3,3 ist und die Siliciumdioxydkonzentration sich auf 8 Gewichtsprozent beläuft, eine Natriumsilicatlösung herstellen, bei welcher sich das Molekularverhältnis Si 02 : Na, O auf 4.4 beläuft, und zwar durch eine Elektrolyse von 2 Stunden und 20 Minuten Dauer bei einer anfänglichen Stromdichte von 4 Ampere je Quadratdezimeter Kathodenoberfläche. Anstatt den Verfahrensgang bei einem Molekularverhältnis von Si02 : Na20 von 4,4 abzustoppen, kann man denselben fortsetzen, bis man eine Kieselsäurelösung erhalten hat, deren Kennwerte hinsichtlich Reinheit und Säuregehalt in der französischen Patentschrift 968 361 beschrieben worden sind. Die gesamte auf die Elektrolyse aufgewendete Zeit beläuft sich alsdann auf 13 Stunden. Bei diesem Vorgang bildet sich auf der Anode keinerlei Niederschlag von gallertartigem Siliciumdioxyd, und die erhaltenen Lösungen sind vollkommen rein und dauerhaft.You can do this if you think of a sodium silicate solution goes out, in which the molecular ratio Si 02: Na20 is equal to 3.3 and the Silica concentration amounts to 8 weight percent, a sodium silicate solution produce, in which the molecular ratio Si 02: Na, O amounts to 4.4, by electrolysis of 2 hours and 20 minutes for an initial one Current density of 4 amperes per square decimeter of cathode surface. Instead of the course of the procedure to stop at a molecular ratio of SiO2: Na2O of 4.4, one can do the same continue until a silicic acid solution is obtained, its characteristics with regard to Purity and acidity are described in French patent specification 968,361 have been. The total time spent on the electrolysis then amounts to on 13 hours. During this process, no precipitate forms on the anode of gelatinous silica, and the solutions obtained are perfectly pure and permanent.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen ermöglichen einen besseren Wirkungsgrad, ein rascheres Fortschreiten der Elektrolyse und die Möglichkeit, dem Vorgang Lösungen zu unterziehen, welche konzentrierter an Siliciumdioxyd sind, als es mit den früher verwendeten Vorrichtungen möglich war.The devices according to the invention allow a better efficiency, a more rapid progression of the electrolysis and the possibility of the process solutions which are more concentrated in silicon dioxide than it was with the former used devices was possible.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for the electrolysis of alkali silicate solutions with mercury cathode, consisting of an internally arranged cylindrical compartment for the electrolysis and an externally arranged annulus for the decomposition of the Amalgam, with an anode and agitator in the cylinder that holds the electrolyte are provided, characterized in that for the agitator and one in the mercury circuit (13, 14, 11) a common shaft is provided at the lowest point of the pump is surrounded by a passage channels for the amalgam having lining is, and that in the space for the decomposition of the amalgam, the mercury resp. Amalgam receiving spiral channel is arranged so that the amalgam resp. The mercury level decreases gradually towards the middle.

2. Device according to claim 1, characterized in that a special water supply line (20) is provided is that through horizontal channels with vertical openings (19) with which the amalgam, z. B. sodium amalgam, or the mercury-absorbing spiral channel 'in Connection.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that the anode is arranged horizontally at a small distance from the mercury surface is.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the agitator (23) is provided with a perforated hollow disk (24).

5. Modification of the device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the impeller of the pump and the cylindrical agitator have separate drives. Considered publications: German Patent Specifications No. 89 902, 123908, 64: 3157; French Patent No. 861354; U.S. Patent No. 1562,940; R emy, Textbook of Inorganic Chemistry- (1950), 1st volume, p. 172; Winnacker-Weingärtner, Inorganic Technology, Vol. 1, p. 450451; K irk - O t hmer, Enc. Chem. Techn., Vol. 1, pp. 374 and 376.