DE2729567A1

DE2729567A1 - Elektrolysegeraet zur rueckgewinnung von silber aus einer fixierloesung

Info

Publication number: DE2729567A1
Application number: DE19772729567
Authority: DE
Inventors: Kenneth R Houseman
Original assignee: Litton Industrial Products Inc
Current assignee: Western Atlas Inc
Priority date: 1976-07-16
Filing date: 1977-06-30
Publication date: 1978-01-19
Also published as: JPS5311118A; SE7707900L; BR7704629A; GB1588931A; NL7707151A; FR2358476A1; IT1105090B; AU2671577A; US4175026A

Description

PATENTANWALTS Dipl.-Ing. A. Wasmeier Dipl.-Ing. H. Graf Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1 D-8400 REGENSBURG 1

GREFLINGER STRASSE 7

Deutsche Patentamt Telefon (O941) 54753

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L/p 9047 2. Juni 1977

W/Ja

LITTON INDUSTRIAL PRODUCTS, INC., 360 North Crescent Drive, Beverly Hills, California 90210, USA Elektrolysegerät zur rückgewinnung von Silber aus einer Fixierlösung

Zusammenfassung: Gegenstand der Erfindung ist ein Elektrolysegerät zum Rückgewinnen eines Metalles aus einer Lösung, in der das Metall in ionischer Form vorhanden ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Gerät einen länglichen Streifen aus Kunststoff auf, der auf beiden Seiten mit stromleitenden Überzügen zur Ausbildung anodischer und kathodischer Oberflächen überzogen ist. Der Streifen ist zwischen zwei Endplatten zur Bildung einer Zelle angeordnet. Er ist in eine Spirale oder Wendel gewickelt, so daß die anodische Oberfläche gegenüber der kathodischen Oberfläche zu liegen kommt. Die Zelle ist innerhalb eines Behälters angeordnet und es sind Flüssigkeitskanäle vorgesehen, die es der Metallionen enthaltenden Lösung gestatten, durch die spiralförmige Zelle zu strömen.

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Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 75020073) 5 83Θ 300 Gerichtsstand Regensburg

Postscheck Manchen 88369-801

j Di· Erfindung baziaht «ich auf das elektrolytische Rückgewinnen van j Hetallen and insbasandara aaf ain Elektrolysegerflt zur Rückgewinnung ainas Hatallas aas ainar Ionan das Netall·· anthaltandan LBsang. Das GarBt nach varliagandar Erfindung ist insbasondara zar Verwendung alt Silbar anthaltandan Lesungen geeignet and wird zwecknOBigerweise bai dar RUckgawinnang von verbraucht·« odar wiadar in Ualauf gasatztaai Silbar au: FixiorlBsungan, dia bai dar fotografisehan Entwicklung vorwondot wardan, benutzt.

Varfahran zu« oloktrolytischon ROckgewinnen von Netallen sind an sich bakannt. Bai derartigen Varfahran wird Bblicharwaisa ain Paar van Elektroden in dia olaJctrolytiseho Losung eingetaucht and an dia Elaktrodan aina Spannung ausreichender Grotto gelegt, daait oino tfandarong dar Hotallionen zur Kathode und oino Ablagerung dos Netalles auf dar Kaode 1 oberfläche in Fan einer kohärenten Platte, die in AnschluB daran ont- ! farnt wird, orreicht wird. Es sind elektrolytiscbo Zollon zur Erzialung dar gewOneahton ROckgowinnung das Natalias in divorson AusfVhnnujafo ontwickolt wordon, dia oino Vielzahl van Prinzipion in bozug auf Arbeit» woise und Au flau unfasson.

Ein Nacbtoil dar neiston diaoar bekannten Anardnunfon besteht darin, dot sia sehr teuer in dar Harstallung sind. Farnar ist dar Rfchgawlnnunf·- vorgang naujoa· und kostspialig, so doB dia gosaaton Koston fur dia lua»- gawinnung auiorardontlich hoch wardan·

Ein weiterer Nacfcleil bofcannter Anordnunfon bastaht darin, dal vorhaltnisuuAig baoje Strand lebten erferderlieh sind, on ain raoabos «aal vallstandigoa Intfaman van Netallionon zu gawalirloiston· Oaraxti«· höh· Strondicbta« funren zu einer sehlochten pbysinalioaUn Fan ά·τ aatalliseben Platta, wie auah au einer Zorsotzung dar Llsungsbsständig11g.

Zum Stand· der Technik wird auf folgende US-Patentschriften hingewiesen:

3 560 366
3 655 547
3 661 756
3 715 299
3 759 813
3 941 675

	583	255
2	834	724
3	368	950
3	409	530
3	533	918
3	544 i	»1
3	551	317

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die vorgeschilderten Nachteile der bekannten Anordnungen auszuschalten und ein Elektrolysegerat zu· Rückgewinnen von Metallen aus einer Metallionen enthaltenden LOsung zu schaffen, das einfach in der Konstruktion und ia Betrieb sowie wirtschaftlich ist in der Herstellung, und das alt verhflltnisaflBig geringen Stroadichten unabhängig davon, ob Metallionen in hohen Konzentrationen vorhanden sind oder nicht, betrieben werden kann.

GeaflB der Erfindung wird ein Elektrolysegerat zua Rückgewinnen eines Netalles aus einer LOsung vorgeschlagen, das aus einea oder aehreren länglichen Streifen ovs flexible·, isolierend·· Material besteht, der bzw. die aindestens auf einer Seite ait einea stroaleitenden überzug besteht bzw. bestehen, daait entweder ein· anodisch· oder «in· kathodisch· Oberfläche er*lt wird.

Gealfi weiterer Erfindung weist die Elektrode einen einzelnen Streifen ovs isolierend·« Material ait stroal«it«nd«n Ub«rzOg«n auf beiden Seiten zur Ausbildung anodischer and kathodischer Oberflachen avf. Oar Streifen •as isolierend·· Material ist se «ri«nti«rt, doß «r ein· Spirale oder •ine Wendel bildet, daait die anedisehe eben· Oberfläche gegenüber der kataodisehen «ban«n Oberflache angeordnet sein kann.

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Bei der bevorzugten Ausfuhrungsfora der Erfindung wird die anodische Oberfläche durch Aufbringen eines gut leitenden Überzuges auf die FiImoberfläche als eine Unterlage und anschließendes Überziehen der Oberfläche ait einea entsprechenden stroaleitenden KarbongraphitUberzug erzeugt. Die anodische ebene Oberfläche kann auch Platin, platiniertes Titan oder Tantal verwenden. Die kathodische Oberfläche wird durch Niede schlagen eines entsprechenden Graphits, Silbers oder anderen Metalls auf der Oberfläche des isolierenden Streifens erzeugt· Es kännen auch nichtmetallische Stromleiter zur Ausbildung der kathodischen Oberfläche verwendet werden.

Bei einer anderen Ausfuhrungsfora der Erfindung weist die elektrolytische Zelle eine Vielzahl von Platten aus isolierendem Material auf, die mit stromleitendem Material Überzogen sind, damit abwechselnde anodische und kathodische ebene Oberflächen erzielt werden·

Das erfindungsgemäße Gerät ist zum Rückgewinnen durch Umlauf von Metallionen aus Bädern geeignet, in denen hohe Stromdichten die erneute Verwendung des Bades selbst ausschließen.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausfuhrungsbeispielen erläutert· Es zeigern

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Streifens aus Isoliermaterial, der auf beiden Seiten mit stromleitenden Schichten zur Ausbildung anodischer und kathodischer ebener Flächen überzogen ist,

Fig. 2 eine Teilschnittansicht des mit Überzug versehenen Streifens längi der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des mit überzug versehenen Streifens, der zur Ausbildung von Elektroden in eine Spirale geformt ist,

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Fig. 4 ein· Schnittansicht der Elektroden längs der Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer elektrolytischen Zelle, bei der die Elektroden verwendet werden,

Fig. 6 eine Schnittansicht der elektrolytischen Zelle, Fig. 7 teilweise in Schnitt eine Aufsicht auf die AuffUllkanner der

Zelle längs der Linie 7-7 der Fig. 6, Fig. 8 eine Schnittansicht der elektrolytischen Zelle längs der Linie

8-8 der Fig. 6,
Fig. 9 eine schenatische Darstellung der elektrolytischen Zelle, die in

einer RUckgewinnungsanordnung verwendet wird, Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer zweiten AusfUhrungsforn der

Anodenanordnung,
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer zweiten AusfUhrungsforn der

Kathodenanordnung,
Fig. 12 eine Schnittansicht durch die zweite AusfUhrungsforn der elektro-

lytischen Zelle, und j

Fig. 13 eine Ansicht der elektrolytischen Zelle in einen Behälter.

Figur 1 zeigt einen länglichen Streifen 10, der aus einen Streifen aus Isoliermaterial 11, vorzugsweise einen flexiblen Material, z.B. Kunststoff besteht. Eine Seite des Kunststoffstreifens 11 ist nit einen FiIn

12 aus stronleitenden, sich nicht verbrauchenden, oder nicht oxydierenüberzogen, den Material, der eine anodische Oberfläche bildete/Bei der bevorzugten AusfUhrungsforn weist der anodische überzug 12 eine Unterlage 13 aus gut leitenden Material, z.B. Silber, und einen darüber angeordneten überzug 14 aus Karbongraphit auf. Andere stronleitende, sich nicht ver-

brauchende Materialien, die ebenfalls verwendet werden können, sind Kohlenstoff, platiniertes Titan oder Tantal. Die entgegengesetzte Seite des Kunststoffstreifens 11 weist einen zweiten überzug 15 aus stronleitenden Material auf, der eine kathodische Oberfläche bildet. Die kathodische Oberfläche 15 besteht vorzugsweise aus Silber oder Graphit. Diese

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ΛΑ - * -

; speziellen Schichten 11, 12 und 15 sind in Fig· 2 ia einzelnen darge- ! stellt.

! Fig. 3 zeigt, wie der längliche Streifen 10 zu einer Spirale gefönt ist

i Bei dieser Anordnung ist die anodische Oberfläche 12 so orientiert, daß ! sie der kathodischen Oberflache 15 etwa Ober die gesagte Lange des Strei

^! fens 11 zugeordnet ist. Elektrische Leiter 16 und 17 sind elektrisch alt den anodischen und kathodischen Oberflächen 12 und 15 verbunden.

j Fig. 4 zeigt die Anordnung der sich abwechselnden anodischen und kathoi dischen Oberflächen 12 und 15, welche einander zugewandt sind. 0er Be-

I reich zwischen diesen Oberflachen ist zur Aufnahae eines Materials 18,_z>e

, einer Fixierlösung oder eines anderen flüssigen Materials, das Ionen j eines Netalls enthalt, vorgesehen.

i
I
; Fig. 5 zeigt einen Behalter 20, der als das andere Gehäuse der elektro-

j lvtischen Zoll· verwendet wird. Der Behalter 20 weist eine zylindrische Wand 21, einen Boden 22 alt daran angeforaten FüBen 23 und eine obere

i Abdeckung 24 auf, die ferner zur teilweisen Ausbildung einer AuffBllkaaaer 25 (Fig. 6) dient. Die obere Abdeckung 24 besitzt femer eine Einlaßöffnung 26. Fig. 6 zeigt eine Leitung 28, die gestrichelt engedeutet ist und die ait der Einlaßöffnung 26 verbunden wird.

wie
Ferner weist,/die Fig. 6 zeigt, die elektronische Zelle obere und untere Endplatten 30 und 31 auf, die beide eine spiralfSraige Mut 32 besitzen, welche zur Aufnehae der oberen und unteren Rander des Streifen! 10 dient. Eine Slvle 33 ist zwischen den Endplatte» 30 und 31 engeerdnet, Oie SBuIe 33 besitzt eine dreieckfBraige Öffnung 34, «urea die in der Zelle befindliebe Flüssigkeit rtröat. Eine Abgebefffaung 35 ist en der Unterseite der Seele 33 vergesehen, daait die Flüssigkeit hindere* «ad in einen Belter 36 strtaen kann.

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Die obere Endplatte 30 weist ferner eine Vielzahl von Einlaßöffnungen 37 auf, die auf einer schrägen Fläche angeordnet und so orientiert sind, dal) die sie durchfließende Flüssigkeit in das Innere der elektrolytischen Zelle in einer Wirbelbewegung eintritt· Die Orientierung dieser Einlaßöffnungen ist in Fig· 7 dargestellt«

Fig. 8 zeigt den Querschnitt der elektrolytischen Zelle, wobei der Streifen 10 spiralförmig angeordnet ist und die anodischen und kathodischen ebenen Flächen 15 und 16 einander gegenüberliegend festgelegt sind

Wie in Fig· 9 gezeigt, ist eine Metallionen enthaltende Lösung 40 in

! eine* großen Tank 50 gespeichert, der als der Tank einer automatischen

Filaentwicklungsvorrichtung verwendet werden kann· Eine Öffnung 61 ist i
! am Boden des Tankes 40 angeordnet, durch sie steht die Lösung 40 «it de* Einlaß einer Pu«pe 60 in Verbindung. Die Pu «pe 60 fördert die Lösung 40 von des Tank 50 Ober die Leitung 28 in die AuffUllkaeeer der elektrolytischen Zelle 20.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ströat die Lösung dann von der AuffUllkasmer 25 durch die Offnungen 37 und in das Innere der Zelle 10 in einer Wirbelbewegung. Bei« Eintritt in das Innere der Zelle 10 gelangt die Lösung 40 zwischen die i« Abstand voneinander angeordneten anodischen und kathodischen ebenen Flachen 12 und 15· Dann wird eine Spannung an die Elektroden Ober die Leiter 16 and 17 angelegt, um eine Wanderung der Metallionen in der Löseng 40 zvr kathodischen Oberflache 15 zu erzielen. Die Löseng 40 wird dann durch die SäeIe 33 in den Behalter 36 abgegeben. Schließlich street die Lösung 40 von des) Behalter 36 zurück in den Tank 50 aber eine Leiteng 63.

Nach Beendigung des Vorganges wird der Behalter 20 von desi Behalter 36 entfernt, und der Streifen 10 wird dann aus der Zelle herousgene—en,

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wobei die Metallionen auf der anodischen Oberfläche 15 niedergeschlagen sind.

Die Fig· 10 bis 13 zeigen eine zweite AusfUhrungsforn einer elektrolyti-I sehen Zelle 58· Die elektrolytische Zelle 58 weist eine Anodenanordnung 41 und eine Kathodenanordnung 51 auf. Die Anodenanordnung 41 besitzt eine Befestigungsschiene 43 mit einer Vielzahl von parallelen Platten 42, die auf der Schiene befestigt sind. Die Platten 42 bestehen vorzugsweise aus dUnnen Platten aus isolierenden Material, das «it einem stromleitenden Material Überzogen werden kann· Wie in Fig. 10 gezeigt, kann das stromleitende Material de Form einer Lösung 44 im Behälter 46 haben, wobei die Platten 42 im Behälter 46 angeordnet sind, damit die stromleitende Lösung an den Platten 42 aus isolierendem Material anhaften kann·

In ähnlicher Weise weist die Kathodenanordnung 51 eine Befestigungsschiere 53 auf, an der eine Vielzahl von parallelen Platten 52 aus isolierendem Material befestigt sind. Die Platten 52 können dadurch mit einem überzug versehen werden, daß sie in eine Lösung 54 aus stromleitendem Material eingetaucht werden, das im Behälter 56 enthalten ist, damit die Lösung 52 einen überzug darauf ausbilden kann.

Fig· 12 zeigt eine elektrolytische Zelle 58, in der die Anodenanordnung 41 und die Kathodenanordnung 51 so orientiert sind, daß die dünnen Platten 42 der Anode 41 abwechselnd zwichen den dUnnen Platten 52 der Kathode 51 versetzt angeordnet sind.

Wie in Fig. 13 gezeigt, ist die elektrolytische Zelle 58, die die abwechselnden anodischen und kathodischen Oberflächen 42 und 52 aufweist, in eine Fixierlösung 62 eingetaucht, die in einem Behälter 64 vorhanden ist« über nicht dargestellte elektrische Leiter wird eine Spannung an die Elektroden angelegt, die so hoch gewählt ist, daß die Metallionen zu den

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kathodischen Oberflächen 52 wandern. Der Behälter 64 kann laufend aufgefüllt werden, und zwar ähnlich wie bei der Anordnung nach Fig. 9 gezeigt.

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Claims

Patentansprüche

1. Elektrode fUr ein Elektrolysegerttt, gekennzeichnet durch eine dünne Platte (10, 11) aus isolierenden Material nit einen überzug (12, 13) aus stronleitenden Material auf einer Seite, der eine anodische Ober· fläche bildet.

2· Elektrode fUr ein Elektrolysegerttt, gekennzeichnet durch eine dUnne

Platte (10, 11) aus isolierenden Material nit einen überzug (15) aus

der stronleitenden Material auf einer Seite,/eine kathodische Oberfläche bidet.

3· Elektrode für ein Elektrolysegerttt, gekennzeichnet durch eine dUnne Platte (10, 11) aus isolierenden Material nit einen überzug (12, 13; 15) aus stronleitenden Material auf beiden Seiten zur Ausbildung eine anodischen und einer kathodischen Oberfläche.

4. Elektrode für ein Elektrolysegerttt nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dUnne Platte (10, 11) aus isolierenden Mate-

ί rial flexibel ist.

5. Elektrode fUr ein Elektrolysegerttt nach Anspruch 4, dadurch gekenn-

; zeichnet, daß die Platte (10, 11) aus flexiblen isolierenden Material : aus Kunststoff besteht.

;

6. Elektrode für ein Elektrolysegerttt nach Anspruch 1 oder 3, dadurch ; gekennzeichnet, daß das anodische Uberzugsnaterial ein nicht oxydie-

rendes oder sich nicht verbrauchendes Material ist.

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ORIGINAL INSPECTED

7. Elektrode fUr ein Elektrolysegerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch

gekennzeichnet, daß das kathodische Uberzugsnaterial aus einer Metallgruppe, bestehend aus Silber oder Graphit ausgewählt ist·

8* Elektrode fUr ein Elektrolysegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daB das anodische Uberzugsnaterial aus einer Metallgruppe bestehend aus Platin, platinierten Titan oder Tantal ausgewählt ist.

9. Elektrode fUr ein Elektrolysegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das anodische Uberzugsnaterial Kohlenstoff ist·

10. Elektrode fUr ein Elektrolysegerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die anodische Oberfläche (12, 13) eine Unterlage

' (13) ous gut leitenden Material und eine Oberschicht (14) aus Karbongraphit aufweist.

11. Elektrolysegerät zuη Wiedergewinnen eines Metalles aus einer Ionen des Metalles enthaltenden Läsung, gekennzeichnet durch eine Zelle (20, 58) nit einen Paar von Elektroden (12, 15; 41, 51), deren eine durch eine dUnne Platte aus Isoliermaterial mit einen überzug aus stronleitenden, eine anodische Oberfläche bildenden Material hergestellt ist, eine Speisequelle, die eine Spannung an die Elektroden legt (16, 17), und eine Vorrichtung (60), die das die Metallionen enthaltende Stränungsnittel (40) durch die Zelle (20; 58) und Über die Elektroden (12, 15; 41, 51) fuhrt.

j

12. Elektrolysegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ι andere Elektrode durch eine dUnne Platte aus isolierenden Material ■it einen Überzug aus stronleitendem Material darauf ausgebildet ist, wodurch eine kathodische Oberfläche entsteht.

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13· Elektrolysegerat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die , Zelle aus einer dUnnen Platte aus isolierendem Material mit Überzügen

j aus stromleitenden Materialien auf beiden Seiten ausgebildet ist.

14. Elektrolysegerat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug auf der einen Seite des isolierenden Materiales die anodische Oberfläche und der Überzug auf der anderen Seite des isolierenden Materiales die kathodische Oberflache bildet.

15. Elektrolysegerat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die j dUnne Platte aus isolierendem Material so orientiert ist, daß die

I anodischen und die kathodischen Oberflächen abwechselnd einander zugef wandt sind.

116. Elektrolysegerflt nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ; dUnne Platte aus isolierendem Material so orientiert ist, daß sie βink

• Spirale bildet.

17. Elektrolysegerflt nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle (20) in einem Strömungsmittel enthaltenden Behalter (36) angeordnet ist.

18. Elektrolysegerat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle (20) ferner ein Paar von Endplatten (30, 31) aufweist, zwischen denen die dUnne Platte (12) aus isolierendem Material angeordnet ist·

19. Elektrolysegerat nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatten (30, 31) spiralförmig· Nuten (32) aufweisen, die zvr Aufnahme der Rander der dUnnen Platte (12) aus isolierendem Film ausgebildet sind.

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20« Elektrolysögerut nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dafi die Zelle (20) eine AuffOllkasMor (25) die Ober der oberen Endplatte (30) angeordnet ist, und eine Mtlzahl von Einlaßöffnungen (26), die auf de oberen Platte (30) ausgebildet sind und die «it der AuffUllkaswer (25) und alt den Elektroden in Verbindung stehen, besitzt.

21. Elektrolysogerat nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (26) Ober den Radius der oberen Endplatte (30) voneinander versetzt sind.

22. Elektrolysegerat nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine AuslaBOffnung (35) an der Bodenplatte (31) for den Stroo»ngss)ittelaustritt vorgesehen ist.

23. ElektrelysegerVt noch Anspruch 11, dodoroh gekennzeichnet, daß die dünne Platte ms isolierend*· Material flexibel ist.

24· Eloktrelysegerft noch Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die dOane Platte aus flexible·, isoliere«**· Notarial aus Kunststoff be-•teere.

25· Eloktrolvsogerat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dal das anedioone Uberzagsaaterial oin sieh nicht vorbroucbendes Hateriel ist

26. Eloktrolysgel noch Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dal das odiocno übonugsojaterial aus einer Orvpa· von Hetallen bostebend aus Silber oder Graphit ausgewallt ist.

27« Elofctreljroofortt naob Anspruah 2i, dadureh gokonnseichnet, defl das oaadisobe Uboravgoaatorial «us einer Oruppo von Nttallon bostobond aus Platin, platzierte· Tita« oder Tantal ousgowanlt ist.

28. Elektrolysegerat nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, doB das anodische Uberzugsaaterial Kohlenstoff ist·

29. Elektrolysegerat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ; anodische Oberfläche eine Unterlage aus gut leitendes) Material und eine Oberschicht aus Karbongraphit besitzt.

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