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EP0046853A1 - Process for removing electrocatalytically acive protective layers of electrodes comprising a metal core, and application of this process - Google Patents

Process for removing electrocatalytically acive protective layers of electrodes comprising a metal core, and application of this process Download PDF

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Publication number
EP0046853A1
EP0046853A1 EP81105342A EP81105342A EP0046853A1 EP 0046853 A1 EP0046853 A1 EP 0046853A1 EP 81105342 A EP81105342 A EP 81105342A EP 81105342 A EP81105342 A EP 81105342A EP 0046853 A1 EP0046853 A1 EP 0046853A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thermal treatment
electrodes
metal
coating
application
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP81105342A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0046853B1 (en
Inventor
Christine geb. Möller Dr. Dipl.-Chem. Zöllner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
C Conradty Nuernberg GmbH and Co KG
Original Assignee
C Conradty Nuernberg GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by C Conradty Nuernberg GmbH and Co KG filed Critical C Conradty Nuernberg GmbH and Co KG
Priority to AT81105342T priority Critical patent/ATE10955T1/en
Publication of EP0046853A1 publication Critical patent/EP0046853A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0046853B1 publication Critical patent/EP0046853B1/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells

Definitions

  • the invention relates to a method for removing electrocatalytically effective protective coatings from electrodes with a metal core, and to the application of the method.
  • Electrodes of this type have been used increasingly for some years, especially for the aqueous electrolysis of the alkali halides, since they work more economically than the usual ones in the majority of cell types.
  • DE-OS 22 13 528 discloses a method in which the used electrodes are melted in a salt, which essentially consists of at least one hydrogen sulfate or pyrosulfate of an alkali metal or ammonium is immersed at a temperature between 300 and 500 ° C and then this treated electrode after cooling is subjected to a rinsing with water.
  • a salt which essentially consists of at least one hydrogen sulfate or pyrosulfate of an alkali metal or ammonium is immersed at a temperature between 300 and 500 ° C and then this treated electrode after cooling is subjected to a rinsing with water.
  • 3,684,577 describes a method for removing the electrically conductive coating from a titanium structure by bringing the carrier structure into contact with a molten salt bath which consists of a mixture of 1 to 15 parts by weight of an alkali metal hydroxide and a part by weight Part of an alkali salt of an oxidizing agent.
  • the invention has for its object to provide a simple and inexpensive method for removing used coatings from metal electrodes while exposing a clean 'surface for recoating, in which the removal of
  • This object is achieved by the creation of a method of the type mentioned at the outset, which is characterized in that a non-adhesive intermediate layer of a connection of the carrier metal located between the protective coating and the carrier structure is produced by targeted thermal treatment.
  • the metallic carrier core can consist of any metal or metal alloy on which a non-adhesive connection can be produced.
  • the type of coating itself on the metallic support is not critical.
  • the electrocatalytically active protective layers used for the chlor-alkali electrolysis and related electrochemical processes generally exist from oxidic components of the platinum metals and have a layer thickness of a few micrometers.
  • the chemical composition of the coating and its thickness can be varied within wide limits without the solid-state diffusion of cations and / or anions necessary for the formation of the non-adhesive connecting layer being impeded by the coating which is still present, in particular in the case of used coatings, in particular at higher temperatures .
  • oxides, carbides, nitrides, hydrides or combinations thereof is particularly advantageous.
  • the formation of the non-adhesive intermediate layer between the coating and the metallic substrate is achieved in that the thermal treatment is carried out at a temperature of 400 to 900 ° C.
  • the thermal treatment is carried out in a gas atmosphere with at least a proportion of the component which supplies oxygen, carbon, nitrogen or hydrogen or a mixture thereof, depending on the desired compound.
  • this can also consist of several cycles.
  • every new combination of metallic substrate and protective coating expediently requires a few specific tests, if necessary with the aid of thermogravimetric and differtial thermal analysis, since the existing literature primarily relates to the formation of bonds between unprotected metals.
  • slightly sub-stoichiometric compounds for example oxides, are formed in the intermediate layer, which can form on the bare metal surface under substantially different conditions, for example under very greatly reduced gas partial pressure.
  • the thermal treatment is carried out in a gas atmosphere with at least a proportion of oxygen, carbon, nitrogen or hydrogen-supplying component, or a mixture thereof, depending on the desired non-adhesive compound.
  • oxygen-supplying compo For example, air or mixtures with a lower. Oxygen content can be used. Since the diffusion of the gas through the protective layer to be removed is often the rate-determining step, an increase in the oxygen content generally brings about
  • the carbon supply component e.g. serve as an atmosphere containing hydrocarbons.
  • nitrogen its hydrogen compounds or hydrogen can be used as the nitrogen or hydrogen supplying component.
  • inert gas e.g. Noble gases, preferably argon, etc., are considered.
  • predrying stage it is particularly preferred to precede a pre-drying stage before the thermal treatment.
  • the predrying can be carried out in the range from 130 to 250 ° C. in particular.
  • the non-adhesive metal compound When carrying out the process according to the invention for the preparation of the non-adhesive metal compound, it is often preferred to go through low temperature ranges very quickly both in the heating phase and in the cooling phase and at the reaction temperature, at The formation of the non-adhesive metal compound takes place only for a short period of time, often less than 1 hour, sometimes preferably in the range from 20 to 40 minutes for sheets, and even with a shorter reaction time if a very reactive gas is used. Treatment times of less than 15 minutes are preferred for the treatment of electrodes as wire gratings. Although these times refer primarily to the treatment of titanium cores, it is nevertheless easily possible for a person skilled in the art on the basis of preliminary tests to easily determine the optimum temperature and time conditions for other valve metals. It is obvious that the temperature and time conditions can vary to a certain extent, depending on the type and in particular the detailed geometry of the electrode construction, the thickness of the coating to be removed, the type of reaction gas used and its pressure.
  • electrodes which are often used in aqueous chlor-alkali electrolysis, i.e. Of electrodes, which contain a coating of platinum metal or compounds or mixtures thereof 'on a valve metal core, it is often favorable to keep the desired compounds in the range from 700 to 870 ° C. in a gas atmosphere, these conditions being particularly suitable for Manufacture of oxides, for example by treatment in air, have proven.
  • thermo treatment to produce a non-stick oxide, e.g. to be carried out at a temperature above 650 ° C. in non-oxidizing molten salt by anodic oxidation.
  • the method according to the invention finds its preferred application for the removal of deactivated protective coatings from Electrodes with a core made of valve metal or a valve metal alloy and in particular made of titanium or alloys. of this.
  • the method can also be applied particularly advantageously to electrodes in which the parts carrying the active coating consist of expanded metal, wire or rods of a maximum diameter of less than 1 cm.
  • the method according to the invention is also particularly applicable to electrode sheets which carry the active coating.
  • the sheets are treated at a temperature between about 600 to 700 ° C. for a period of more than 20 minutes, preferably in air.
  • the shape of the metallic base body can also play an important role in determining the reaction conditions.
  • a non-adherent oxide can be produced on a coated, planar, titanium-shaped body by subjecting it to a temperature treatment at 650 to 700 ° C Exposes air. A white titanium oxide is formed, which peels off and jumps off when the molded body cools.
  • coated round material for example wire with a diameter of 3 to 5 mm
  • the titanium oxide formed as an intermediate layer adheres firmly to the substrate and can hardly be removed by brushing with wire brushes or similar processes. Longer reaction times, thermal shock treatment and an increase in the reaction temperature even into the
  • the activated surface is substantially made of wires, rods, or expanded metal, can entcoaten according to the inventive method.
  • the titanium anodes with the used coating being held at 800 to 860 ° C. for about 5 to 10 minutes, preferably 7 to 8 minutes.
  • the coating peels off slightly when it cools down. In the case of complicated constructions, all coating residues can easily be removed by brushing or by compressed air (without blasting media).
  • the favorable temperature ranges determined by orientation tests should be adhered to very precisely so that a certain compound, such as oxide, forms.
  • the low temperature ranges should be passed very quickly both when heating up and when cooling down, if an adhesive bond can form in them.
  • a certain duration of treatment must not be exceeded so that e.g. does not convert a non-adherent .stoichiometric compound into a compound with high oxidation levels adhering to the metal surface. This applies particularly to the manufacture of oxides.
  • short reaction times should be aimed at, so that the intermediate layer does not become unnecessarily thick.
  • the method according to the invention has the considerable advantage that the removal of the deactivated coating is very uniform, complete and easy to control, even in the case of complicated constructions.
  • the new surface of the support structure obtained can be directly re-coated without further process steps, such as pickling, greasing, rinsing, etc.
  • the new coatings adhere just as firmly as the first coating and they have the same favorable electrochemical properties.
  • the process is very little labor, time and cost intensive.
  • the deactivated old coating is obtained in pure form, so that the valuable precious metals that are still preserved can be recovered without cumbersome enrichment from highly abrasive blasting media or aggressive salt melts and pickling is easily possible.
  • the sheet was used in a technical chlorate electrolysis for 3 years.
  • the residual coating still had an average layer thickness of 10 ⁇ m due to gamma head examinations.
  • the sheet was pre-dried at 175 ° C for 20 minutes, then held in a preheated oven at 650 ° C for 40 minutes, then immediately removed and cooled by the ambient air.
  • the coating could be lifted off in large pieces. It had a white oxide skin on its underside, which was soaked in an HF / HN0 3 mixture by soaking for 20 hours. the original black coating. The metal surface was shiny metallic. Scanning electron micrographs of the metal surface show hexagonal stepped depressions with clear step formation parallel to the 001 surfaces. The back of the oxide skin showed growths that fit into the depressions of the metal surfaces. However, they do not have a clear crystalline habit.
  • the sheet was no longer pickled before recoating, but only degreased.
  • the new coating stuck excellent and had better electrochemical values than before.

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Abstract

A method of removing electrocatalytically active protective coatings from electrodes with metal cores, in which a non-adhesive intermediate layer of a compound of the substrate metal is produced in a position between the protective coating and the substrate structure by means of controlled thermal treatment. By using the method, deactivated protective coatings can be removed in a particularly easy manner from electrodes with valve metal cores.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtragung elektrokatalytisch wirksamer Schutzüberzüge von Elektroden mit Metallkern, sowie die Anwendung des Verfahrens.The invention relates to a method for removing electrocatalytically effective protective coatings from electrodes with a metal core, and to the application of the method.

Elektroden dieses Typs werden seit einigen Jahren in steigendem Masse, vor allem für die wässrige Elektrolyse der Alkalihalogenide verwendet, da sie in der Überzahl der Zellentypen wirtschaftlicher arbeiten, als die früher üblichen.Electrodes of this type have been used increasingly for some years, especially for the aqueous electrolysis of the alkali halides, since they work more economically than the usual ones in the majority of cell types.

Grafitanoden. Obwohl die Lebensdauer der Beschichtungen durch verbesserte Beschichtungstechniken und dem Trend zu niedrigen Stromstärken ständig zunimmt,ist die Aktivität derGraphite anodes. Although the life of the coatings is constantly increasing due to improved coating techniques and the trend towards low amperages, the activity of

Anodenoberfläche nach kontinuierlichem Einsatz über mehrere Jahre durch anodische Passivierung, Ausbildung von Fremdbelägen, partielle Zerstörung der Konstruktion durch Kurzschlüsse oder infolge mechanischer Abtragung der Deckschicht soweit abgebaut, dass eine Wiederbeschichtung notwendig ist.Anode surface after continuous use over several years by anodic passivation, formation of foreign deposits, partial destruction of the construction by short circuits or due to mechanical wear of the covering layer, degraded to such an extent that re-coating is necessary.

Bevor die Metallkonstruktion erneut beschichtet werden kann, müssen die verbliebenen, edelmetallhaltigen Beschichtungsreste zweckmässig entfernt werden. Versuche, die neue Beschichtung bei Titanelektroden direkt auf die Reste der alten Beschichtung aufzubringen (DE-OS 21 57 511) haben sich in der Praxis nicht bewährt, wie verschiedene nachveröffentlichte Patentschriften wie die US-PS 3 684 577 und US-PS Re 28 849 zeigen.Before the metal construction can be coated again, the remaining coating residues containing the precious metal must be removed appropriately. Attempts to apply the new coating on titanium electrodes directly to the remains of the old coating (DE-OS 21 57 511) have not proven themselves in practice, as have been various post-published patents such as US Pat. No. 3,684,577 and US Pat. No. Re 28,849 demonstrate.

Es besteht daher die von der Fachwelt allgemein anerkannte Notwendigkeit, die Metallkonstruktion bei möglichst ge- ' ringem Verlust an Trägermaterial möglichst vollständig von den verbrauchten Überzügen zu reinigen. Die neugebildete Oberfläche der Konstruktion sollte hiernach gute Hafteigenschaften beim Aufbringen des neuen Coatings zeigen. Sehr wesentlich für ein wirtschaftlichesWiederbeschichtungsverfahren ist es auch, dass sich die wertvollen Beschichtungsmetalle aus dem verbrauchten Coating rückgewinnen lassen.There is therefore a need, generally recognized by experts, to clean the metal structure as completely as possible from the used coatings with the least possible loss of carrier material. The newly formed surface of the construction should show good adhesive properties when applying the new coating. It is also very important for an economical recoating process that the valuable coating metals can be recovered from the used coating.

Ein mechanisches Entfernen der Überzüge durch Trocken- oder Nasstrahlen ist bereits in den DE-OSen 28 15 955, 26 38 218 und 26 45 414 beschrieben worden. Obwohl es wohl das verbreitetste Verfahren darstellt, ist es dadurch nachteilig, dass beim Sandstrahlen in Handarbeit sehr hohe Personalkosten anfallen, beim automatischen Strahlen dagegen hohe Verluste an Konstruktionsmaterial nicht zu vermeiden sind. Auch ist die Rückgewinnung der edlen Metalle bzw. Verbindungen hiervon aus dem verbrauchten Strahlmittel, das nach Untersuchungen maximal 3 % Beschichtungsmaterial enthält, wegen der schleissenden Eigenschaften des Strahlmittels recht schwierig..A mechanical removal of the coatings by dry or wet blasting has already been described in DE-OSes 28 15 955, 26 38 218 and 26 45 414. Although it is probably the most common process, it is disadvantageous in that sandblasting by hand incurs very high personnel costs, whereas automatic blasting cannot avoid high losses in construction material. That too is It is quite difficult to recover the noble metals or their compounds from the used abrasive, which according to investigations contains a maximum of 3% coating material, due to the abrasive properties of the abrasive.

Es sind aber auch andere Verfahren zur Beseitigung verbrauchter überzüge von Metallanoden bekannt: Zum Beispiel offenbart die DE-OS 22 13 528 ein Verfahren, worin die verbrauchten Elektroden in eine Salzschmelze, welche im wesentlichen aus mindestens einem Hydrogensulfat oder Pyrosulfat eines Alkalimetalls oder des Ammoniums gebildet ist, bei einer Temperatur zwischen 300 und 500°C eingetaucht und dann diese so behandelte Elektrode nach dem Abkühlen einer Spülung mit Wasser unterworfen wird. In der US-PS 3 684 577 ist ein Verfahren zur Beseitigung des elektrisch leitenden Coatings von einer Titankonstruktion angegeben, indem man die Trägerkonstruktion mit einem Salzschmelzbad in Kontakt bringt, das aus einer Mischung aus 1 bis 15 Gew.-Teilen eines Alkalimetallhydroxids und einem Gew.-Teil eines Alkalisalzes eines oxidierenden Agens besteht.However, other methods for removing used coatings from metal anodes are also known: For example, DE-OS 22 13 528 discloses a method in which the used electrodes are melted in a salt, which essentially consists of at least one hydrogen sulfate or pyrosulfate of an alkali metal or ammonium is immersed at a temperature between 300 and 500 ° C and then this treated electrode after cooling is subjected to a rinsing with water. US Pat. No. 3,684,577 describes a method for removing the electrically conductive coating from a titanium structure by bringing the carrier structure into contact with a molten salt bath which consists of a mixture of 1 to 15 parts by weight of an alkali metal hydroxide and a part by weight Part of an alkali salt of an oxidizing agent.

Fast identisch damit ist die DE-PS 19 09 757, nach der die Anoden bei einer Temperatur von 250°C mit einer Schmelze von Kalium- oder Natriumnitrat, die ausserdem noch eine starke anorganische Base enthält, behandelt werden.DE-PS 19 09 757, according to which the anodes are treated at a temperature of 250 ° C. with a melt of potassium or sodium nitrate, which also contains a strong inorganic base, is almost identical to this.

Ein etwas anderes Verfahren ist in der US-PS 3 761 312 offenbart. Hier werden die Elektroden einem zweistufigen Beizvorgang, wobei das erste Beizbad 0,3 bis 3 % H202 neben beliebigen Säure und Basen enthält und die zweite Beizflüssigkeit aus 20-30 %-igerSalzsäure besteht, unterworfen. Endlich beschreibt die US-PS Re 28 849 ein elektrolytisches Reinigungsverfahren, wobei die zu reinigende Elektrode als Anode in einem Elektrolyten geschaltet wird, der 5 bis 70 % eines Sulfats, Nitrats, Perchlorats, Chlorats, eines Persulfats oder eine Mischung derselben enthält. Elektrolysiert wird bei einer Stromdichte von 1 bis 100 Afdm2.A somewhat different method is disclosed in U.S. Patent 3,761,312. Here the electrodes are subjected to a two-stage pickling process, the first pickling bath containing 0.3 to 3% H 2 0 2 in addition to any acid and base and the second pickling liquid consisting of 20-30% hydrochloric acid. Finally, US Pat. No. Re 28,849 describes an electrolytic cleaning process, the electrode to be cleaned being switched as an anode in an electrolyte which contains 5 to 70% of a sulfate, nitrate, perchlorate, chlorate, a persulfate or a mixture thereof. Electrolysis is carried out at a current density of 1 to 100 Afdm 2 .

Diese Verfahren sind weniger für einen technischen Einsatz geeignet, sondern mehr als Labormethoden anzusprechen. Insbesondere eignen sich Verfahren, die mit sauren Salzen oder Säuren arbeiten, nicht zur Behandlung von Titananoden technischer Konstruktion und nach einem technischen Einsatz, da diese Konstruktionsteile aufweisen, die entweder von vornherein keine Schutzschicht erhalten haben bzw. diese durch Kurzschlüsse vollständig verloren haben. Durch eine Behandlung mit sauren Chemikalien werden diese daher sofort sehr massiv angegriffen, während die zu entfernende Deckschicht sich nur schwach oder gar nicht auflöst.These methods are less suitable for technical use, but more to address as laboratory methods. In particular, processes which work with acid salts or acids are not suitable for the treatment of titanium anodes of technical construction and after a technical use, since these have construction parts which either have not received a protective layer from the outset or have completely lost them through short circuits. Treating them with acidic chemicals will therefore immediately attack them massively, while the top layer to be removed will only dissolve weakly or not at all.

Bei Verfahren der Art, wie sie in der US-PS 3 684 577 beschrieben sind, ergeben sich erhebliche Gefährdungen, da die dort herangezogenen oxidierenden Salzschmelzen zum Teil schon bei schwachem Erwärmen explosionsartig mit Titan reagieren (GMELIN, Handbuch der anorganischen Chemie, Systemnummer 41, 198 (1951)). Dies gilt auch für die Salzschmelzen gemäss DE-PS 19 09 757, wenn auch erst bei höheren Temperaturen.In processes of the type described in US Pat. No. 3,684,577, there are considerable dangers, since the oxidizing salt melts used there sometimes react explosively with titanium even when they are only slightly warmed (GMELIN, Handbuch der inorganic Chemie, system number 41, 198 (1951)). This also applies to the molten salt according to DE-PS 19 09 757, although only at higher temperatures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und billiges Verfahren zur Entfernung verbrauchter Überzüge von Metallelektroden unter Freilegung einer sauberen'Oberfläche für die Wiederbeschichtung zu schaffen, worin der Abtrag anThe invention has for its object to provide a simple and inexpensive method for removing used coatings from metal electrodes while exposing a clean 'surface for recoating, in which the removal of

Metall minimal und vor allem gleichmässig ist und die wertvollen Komponenten der Schutzüberzüge vollständig und ein, fach rückgewonnen werden können. Dieses Verfahren soll insbesondere auf Ventilmetallelektroden mit edelmetallhaltigen Schutzüberzügen anwendbar sein.Metal is minimal and, above all, uniform and the valuable components of the protective coatings can be completely and easily recovered. This method is said to be particularly applicable to valve metal electrodes with protective coatings containing precious metals.

Diese Aufgabe wird durch die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass durch gezielte thermische Behandlung eine zwischen dem Schutzüberzug und der Trägerkonstruktion befindliche, nichthaftende Zwischenschicht einer Verbindung des Trägermetalls erzeugt wird.This object is achieved by the creation of a method of the type mentioned at the outset, which is characterized in that a non-adhesive intermediate layer of a connection of the carrier metal located between the protective coating and the carrier structure is produced by targeted thermal treatment.

Der metallische Trägerkern kann aus jedem Metall bzw. jeder Metallegierung bestehen, auf denen sich eine nichthaftende Verbindung erzeugen lässt.The metallic carrier core can consist of any metal or metal alloy on which a non-adhesive connection can be produced.

Als Ursache dieses Nichthaftens der neu gebildeten Verbindungsschichten kommen verschiedene physikalische Phänomene in Frage, etwa aufgrund des Pilling-Bedworth-Prinzipes, nach dem z.B. Oxide ein grösseres Volumen einnehmen als die Metalle aus denen sie gebildet werden, oder durch unterschied-. liche thermische Ausdehnungskoeffizienten, oder durch Bildung gasförmiger Verbindungen, wie Oxide, Hydride, etc., oder durch Bindungsschwächung in der Grenzschicht durch Diffusion der Kationen aus dem Metall (Kirkendall-Effekt) und dergleichen.Various physical phenomena come into question as the cause of this non-sticking of the newly formed connecting layers, for example due to the Pilling-Bedworth principle, according to which e.g. Oxides occupy a larger volume than the metals from which they are formed, or by different. Liche thermal expansion coefficient, or by formation of gaseous compounds, such as oxides, hydrides, etc., or by weakening the bond in the boundary layer by diffusion of the cations from the metal (Kirkendall effect) and the like.

Die Art des Überzuges selbst auf dem metallischen Träger ist nicht kritisch. Die für die Chlor-Alkali-Elektrolyse und verwandte elektrochemische Prozesse verwendeten, elektrokatalytisch wirksamen Schutzschichten bestehen im allgemeinen aus oxidischen Komponenten der Platinmetalle und weisen eine Schichtdicke von einigenMikrometern auf. Jedoch lassen sich die chemische Zusammensetzung des Überzuges sowie dessen Dicke in weiten Grenzen variieren, ohne dass die für die Ausbildung der nichthaftenden Verbindungsschicht notwendige Festkörperdiffusion von Kationen und/oder Anionen durch die noch vorhandene Beschichtung, insbesondere bei verbrauchten Überzügen, insbesondere bei höheren Temperaturen behindert wäre.The type of coating itself on the metallic support is not critical. The electrocatalytically active protective layers used for the chlor-alkali electrolysis and related electrochemical processes generally exist from oxidic components of the platinum metals and have a layer thickness of a few micrometers. However, the chemical composition of the coating and its thickness can be varied within wide limits without the solid-state diffusion of cations and / or anions necessary for the formation of the non-adhesive connecting layer being impeded by the coating which is still present, in particular in the case of used coatings, in particular at higher temperatures .

Bei der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist die Bildung von Oxiden, Carbiden, Nitriden, Hydriden bzw. Kombinationen hiervon, besonders vorteilhaft.When carrying out the process according to the invention, the formation of oxides, carbides, nitrides, hydrides or combinations thereof is particularly advantageous.

Im allgemeinen wird die Bildung der nichthaftenden Zwischenschicht zwischen Überzug und metallischem Substrat dadurch erreicht, dass die thermische Behandlung bei einer Temperatur von 400 bis 900°C durchgeführt wird. Insbesondere wird die thermische Behandlung in einer Gasatmosphäre mit zumindest einem Anteil an sauerstoff-, kohlenstoff-, stickstoff- oder wasserstoffliefernder Komponente oder einem Gemisch hiervon - je nach der gewünschten Verbindung - durchgeführt. Diese kann bei Blechen auch aus mehreren Zyklen bestehen. Zur Optimierung der Bedingungen bedarf es für jede neue Kombination von metallischem Untergrund und Schutzüberzug zweckmässig einiger gezielter Tests, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme thermogravimetrischer und differtialthermoanalytischer Untersuchungen, da die vorhandene Literatur sich primär auf die Verbindungsbildung ungeschützter Metalle bezieht. Durch die behinderte Diffusion durch die Schutzschicht bilden sich z.B. in der Zwischenschicht leicht unterstöchiometrische Verbindungen, z.B. Oxide, die auf der blanken Metalloberfläche unter wesentlich anderen Bedingungen, etwa unter sehr stark vermindertem Gaspartialdruck, entstehen können.In general, the formation of the non-adhesive intermediate layer between the coating and the metallic substrate is achieved in that the thermal treatment is carried out at a temperature of 400 to 900 ° C. In particular, the thermal treatment is carried out in a gas atmosphere with at least a proportion of the component which supplies oxygen, carbon, nitrogen or hydrogen or a mixture thereof, depending on the desired compound. For sheet metal, this can also consist of several cycles. To optimize the conditions, every new combination of metallic substrate and protective coating expediently requires a few specific tests, if necessary with the aid of thermogravimetric and differtial thermal analysis, since the existing literature primarily relates to the formation of bonds between unprotected metals. As a result of the impeded diffusion through the protective layer, slightly sub-stoichiometric compounds, for example oxides, are formed in the intermediate layer, which can form on the bare metal surface under substantially different conditions, for example under very greatly reduced gas partial pressure.

Im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens ist es, wie bereits vorstehend angeführt, bevorzugt, dass die thermische Behandlung in einer Gasatmosphäre mit zumindest einem Anteil an sauerstoff-, kohlenstoff-, stickstoff- oder wasserstoffliefernder Komponente, oder einem Gemisch hiervon, je nach gewünschter nichthaftender Verbindung, durchgeführt wird. Als sauerstoffliefernde Kompo- . nente können beispielsweise Luft oder Gemische mit einem niedrigeren. Sauerstoffanteil herangezogen werden. Da die Diffusion des Gases durch die abzutragende Schutzschicht häufig den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt darstellt, bringt im allgemeinen eine Erhöhung des Sauerstoffanteils in demIn the context of the method according to the invention, as already mentioned above, it is preferred that the thermal treatment is carried out in a gas atmosphere with at least a proportion of oxygen, carbon, nitrogen or hydrogen-supplying component, or a mixture thereof, depending on the desired non-adhesive compound. As an oxygen-supplying compo. For example, air or mixtures with a lower. Oxygen content can be used. Since the diffusion of the gas through the protective layer to be removed is often the rate-determining step, an increase in the oxygen content generally brings about

Gas keinen speziellen Vorteil. Als kohlenstoffliefernde Komponente kann z.B. eine Atmosphäre, die Kohlenwasserstoffe enthält, dienen. Als stickstoff- oder wasserstoffliefernde Komponente können primär Stickstoff, dessen Wasserstoffverbindungen bzw. Wasserstoff herangezogen werden. Je nach Durchführung der Reaktionsbedingungen kann es manchmal zweckmässig sein, der Gasatmosphäre zusätzlich einen Anteil an, unter Behandlungsbedingungen inertem Gas zuzumischen. Als solches inertes Gas können z.B. Edelgase, bevorzugt Argon, etc., angesehen werden.Gas no special advantage. As the carbon supply component, e.g. serve as an atmosphere containing hydrocarbons. Primarily nitrogen, its hydrogen compounds or hydrogen can be used as the nitrogen or hydrogen supplying component. Depending on the implementation of the reaction conditions, it may sometimes be expedient to additionally add a proportion of the gas which is inert under the treatment conditions to the gas atmosphere. As such inert gas e.g. Noble gases, preferably argon, etc., are considered.

Für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist es besonders bevorzugt, vor der thermischen Behandlung eine Vortrocknungsstufe vorzuschalten. Die Vortrocknung kann insbesondere im Bereich von 130 bis 250°C durchgeführt werden.To carry out the method according to the invention, it is particularly preferred to precede a pre-drying stage before the thermal treatment. The predrying can be carried out in the range from 130 to 250 ° C. in particular.

Bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung der nichthaftendenMetallverbindung ist es häufig bevorzugt, niedrige Temperaturbereiche sowohl bei der Aufheizphase als auch bei der Abkühlungsphase recht rasch zu durchlaufen und bei der Reaktionstemperatur, bei der die Bildung der nichthaftenden Metallverbindung erfolgt, nur für einen kurzen Zeitraum, häufig unter 1 Stunde, manchmal bevorzugt im Bereich von 20 bis 40 Minuten für Bleche, und beim Einsatz eines sehr reaktiven Gases sogar noch bei kürzerer Reaktionszeit zu halten. Für die Behandlung von Elektroden als Drahtroste sind Behandlungszeiten unter 15 Minuten bevorzugt. Wenngleich sich diese Zeitangaben primär auf die Behandlung von Titankernen beziehen, so ist es doch für den Fachmann aufgrund orientierender Versuche leicht möglich, die optimalen Temperatur- und Zeitbedingungen bei anderen Ventilmetallen leicht zu ermitteln. Es ist offensichtlich, dass die Temperatur- und Zeitbedingungen im gewissen Rahmen, je nach Art und insbesondere Detailgeometrie der Elektrodenkonstruktion, Dicke des abzutragenden Überzuges, Art des eingesetzten Reaktionsgases und dessen Druck im gewissen Umfang variieren können.When carrying out the process according to the invention for the preparation of the non-adhesive metal compound, it is often preferred to go through low temperature ranges very quickly both in the heating phase and in the cooling phase and at the reaction temperature, at The formation of the non-adhesive metal compound takes place only for a short period of time, often less than 1 hour, sometimes preferably in the range from 20 to 40 minutes for sheets, and even with a shorter reaction time if a very reactive gas is used. Treatment times of less than 15 minutes are preferred for the treatment of electrodes as wire gratings. Although these times refer primarily to the treatment of titanium cores, it is nevertheless easily possible for a person skilled in the art on the basis of preliminary tests to easily determine the optimum temperature and time conditions for other valve metals. It is obvious that the temperature and time conditions can vary to a certain extent, depending on the type and in particular the detailed geometry of the electrode construction, the thickness of the coating to be removed, the type of reaction gas used and its pressure.

Bei der Behandlung von Elektroden, wie sie bei der wässrigen Chloralkalielektrolyse häufig Verwendung finden, d.h. von Elektroden, die auf einem Ventilmetallkern eine Beschichtung aus Platinmetall bzw. Verbindungen oder Gemische hiervon 'enthalten, ist es häufig günstig, zur Herstellung der gewünschten Verbindungen im Bereich von 700 bis 870°C in Gasatmosphäre zu halten, wobei sich diese Bedingungen insbesondere für die Herstellung von Oxiden, beispielsweise durch Behandlung in Luft, bewährt haben.In the treatment of electrodes which are often used in aqueous chlor-alkali electrolysis, i.e. Of electrodes, which contain a coating of platinum metal or compounds or mixtures thereof 'on a valve metal core, it is often favorable to keep the desired compounds in the range from 700 to 870 ° C. in a gas atmosphere, these conditions being particularly suitable for Manufacture of oxides, for example by treatment in air, have proven.

Es ist aber auch möglich, die thermische Behandlung zur Erzeugung eines nichthaftenden Oxides, z.B. bei einer oberhalb 650°C liegenden Temperatur in nichtoxidierender Salzschmelze durch anodische Oxidation durchzuführen.However, it is also possible to use the thermal treatment to produce a non-stick oxide, e.g. to be carried out at a temperature above 650 ° C. in non-oxidizing molten salt by anodic oxidation.

Das erfindungsgemässe Verfahren findet seine bevorzugte Anwendung zur Entfernung desaktivierter Schutzüberzüge von Elektroden mit einem Kern aus Ventilmetall oder einer Ventilmetallegierung und insbesondere aus Titan bzw. Legierungen. hiervon. Das Verfahren lässt sich besonders günstig auch auf solche Elektroden anwenden, bei denen die die aktive Beschichtung tragenden Teile aus Streckmetall, Draht oder Stäben eines maximalen Durchmessers unter 1 cm bestehen.The method according to the invention finds its preferred application for the removal of deactivated protective coatings from Electrodes with a core made of valve metal or a valve metal alloy and in particular made of titanium or alloys. of this. The method can also be applied particularly advantageously to electrodes in which the parts carrying the active coating consist of expanded metal, wire or rods of a maximum diameter of less than 1 cm.

Bei derartigen Elektrodenkonstruktionen, die häufig bei der wässrigen Chloralkalielektrolyse ihren Einsatz finden, ist es häufig besonders günstig, wenn die thermische Behandlung zwischen 800 und 870°C in Luft während eines Zeitraums von weniger als 15 Minuten durchgeführt wird, wobei dieser Temperaturbereich durch sehr rasches Aufheizen der Elektrode sehr rasch erreicht wird.With such electrode constructions, which are often used in aqueous chlor-alkali electrolysis, it is often particularly advantageous if the thermal treatment between 800 and 870 ° C. is carried out in air for less than 15 minutes, this temperature range being achieved by very rapid heating the electrode is reached very quickly.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist insbesondere auch -auf Elektrodenbleche, die die aktive Beschichtung tragen, anwendbar. In diesem Fall ist es besonders günstig, wenn die Bleche bei einer Temperatur zwischen etwa 600 bis 700°C während eines Zeitraums von mehr als 20 Minuten, vorzugsweise in Luft, behandelt werden.The method according to the invention is also particularly applicable to electrode sheets which carry the active coating. In this case, it is particularly advantageous if the sheets are treated at a temperature between about 600 to 700 ° C. for a period of more than 20 minutes, preferably in air.

Das erfindungsgemässe Verfahren und dessen Anwendung ist nachstehend im Hinblick auf die bevorzugte Bildung von Oxiden weiter erläutert. Diese Ausführungen gelten zum Teil sinngemäss auch für die Herstellung von anderen nichthaftenden Metallverbindungen bzw. kann aufgrund dieser konkreten Angaben eine sinngemässe Übertragung für den Fachmann, gegebenenfalls unter Durchführung einiger einfacher orientierender Versuche, leicht erfolgen.The process according to the invention and its use is further explained below with regard to the preferred formation of oxides. These statements also apply in part analogously to the production of other non-adhesive metal compounds or, based on this specific information, an analogous transfer can easily be carried out for the person skilled in the art, possibly by carrying out a few simple orientation tests.

Überraschenderweise kann auch die Formgebung des metallischen Grundkörpers eine wesentliche Rolle bei der Festlegung der Reaktionsbedingungen spielen. Zum Beispiel kann man auf einem beschichteten Titanformkörper flächig-planarer Ausbildung ein nichthaftendes Oxid dadurch erzeugen, dass man ihn einer Temperaturbehandlung bei 650 bis 700°C an Luft aussetzt. Es bildet sich dabei ein weisses Titanoxid, das beim Abkühlen des Formkörpers leicht abblättert und abspringt. Wird unter den gleichen Reaktionsbedingungen jedoch beschichtetes Rundmaterial behandelt, etwa Draht von 3 bis 5 mm Durchmesser, so haftet das als Zwischenschicht gebildete Titanoxid fest auf dem Untergrund und lässt sich durch Bürsten mit Drahtbürsten oder ähnlichen Verfahren kaum entfernen. Auch längere Reaktionszeiten, Thermoschockbehandlung und Erhöhung der Reaktionstemperatur bis in dieSurprisingly, the shape of the metallic base body can also play an important role in determining the reaction conditions. For example, a non-adherent oxide can be produced on a coated, planar, titanium-shaped body by subjecting it to a temperature treatment at 650 to 700 ° C Exposes air. A white titanium oxide is formed, which peels off and jumps off when the molded body cools. However, if coated round material is treated under the same reaction conditions, for example wire with a diameter of 3 to 5 mm, the titanium oxide formed as an intermediate layer adheres firmly to the substrate and can hardly be removed by brushing with wire brushes or similar processes. Longer reaction times, thermal shock treatment and an increase in the reaction temperature even into the

Nähe von 750°C bringen keine vollständige Ablösung der Beschichtung von dem Untergrund. Dieses Phänomen lässt sich erklären, wenn man annimmt, dass das in dem genannten Temperaturbereich gebildete Oxid aufgrund des Pilling-Bedworth-Prinzips, also wegen seines grösseren Volumens, bei radialem Wachstum auf Rundmaterial ohne Spannung aufwächst, da linear proportional zur Schichtdicke des wachsenden Oxides, r + △r, sich auch die zum Aufwachsen zur Verfügung stehende Fläche, 2 π(r + △r)·h, vergrössert.Close to 750 ° C does not completely detach the coating from the substrate. This phenomenon can be explained if it is assumed that the oxide formed in the temperature range mentioned, due to the Pilling-Bedworth principle, i.e. because of its larger volume, grows on round material without tension during radial growth, since it is linearly proportional to the layer thickness of the growing oxide, r + △ r, the area available for growing up, 2 π (r + △ r) · h, also increases.

Die Beseitigung von verbrauchten überzügen von Drähten mit einem Durchmesser unter 1 cm bzw. von Streckmetall mit Stegbreite und Steghöhe unter 0,5 cm ist jedoch von besonderer Bedeutung, da in technischen Elektrolysen eingesetzte aktivierte Metallanoden sich überwiegend folgenden zwei Konstruktionstypen zuordnen lassen:

  • (a) Bei Anoden für Horizontalzellen wird die eigentliche Anodenfläche aus parallelen Titandrähten von etwa 3 bis 5 mm Durchmesser gebildet, die im Abstand von wenigen mm auf ein Stromverteilungssystem aus mehreren massiven Titanstegen aufgeschweisst sind (Schmetterling). Die Stromzuführung erfolgt durch einen Kupferstab, der in den Schmetterling eingeschraubt wird und gegen den Angriff des Chlors durch eine aufgeschweisste Titanhülse geschützt ist.
  • (b) Für die Alkalichloridelektrolyse nach dem Diaphragma- bzw. Membran-Verfahren verwendet man Kastenanoden mit äusseren Abmessungen von ca. 0,5 bis 2 m Kantenlänge und einer Tiefe von einigen Zentimetern. Die Korbwände bestehen aus gewalztem oder ungewalztem edelmetallbeschichteten Streckmetall mit Steghöhe und Stegbreite von meist 0,5 bis 3 mm. Zur Stromzuführung wird ein titanplattierter Kupferstab an die Korbwände angeschweisst (vgl. Themaheft "Chloralkali-Elektrolyse" von "Chemie-Ingenieur-Technik", 47. Jahrgang 1975, Heft 4, insbesondere Seite 126, Abb. 1 und 4).
However, the removal of used coatings from wires with a diameter of less than 1 cm or from expanded metal with a bar width and bar height of less than 0.5 cm is of particular importance, since activated metal anodes used in technical electrolysis can mainly be assigned to the following two types of construction:
  • (a) In the case of anodes for horizontal cells, the actual anode surface is formed from parallel titanium wires of about 3 to 5 mm in diameter, which are welded at intervals of a few mm onto a current distribution system made of several massive titanium bars (butterfly). The power is supplied by a copper rod that is screwed into the butterfly and against the attack of the chlorine is protected by a welded-on titanium sleeve.
  • (b) Box anodes with external dimensions of approximately 0.5 to 2 m edge length and a depth of a few centimeters are used for alkali metal chloride electrolysis using the diaphragm or membrane method. The cage walls consist of rolled or non-rolled expanded metal coated with noble metal with web height and web width of usually 0.5 to 3 mm. To supply power, a titanium-plated copper rod is welded to the basket walls (cf. thematic booklet "Chloralkali Electrolysis" by "Chemie-Ingenieur-Technik", 47th year 1975, booklet 4, especially page 126, fig. 1 and 4).

Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass sich auch Me- tallanoden in den oben beschriebenen Ausführungsformen, deren aktivierte Fläche im wesentlichen aus Drähten, Stäben oder Streckmetall besteht, nach dem erfindungsgemässen Verfahren entcoaten lassen.Surprisingly, it has now been found, that even Me- t allanoden in the above-described embodiments, the activated surface is substantially made of wires, rods, or expanded metal, can entcoaten according to the inventive method.

Es bedarf dazu einer sehr gezielten thermischen Behandlung, wobei die Titananoden mit der verbrauchten Beschichtung bei 800 bis 860°C etwa 5 bis 10 Minuten,'vorzugsweise 7 bis 8 Minuten, gehalten werden. Dabei entsteht in der Zwischenschicht ein sehr feines schwarzes, röntgenamorphes, unterstöchiometrisches Titanoxid. Beim Abkühlen platzt die Beschichtung leicht ab. Bei komplizierten Konstruktionen können alle Beschichtungsreste leicht durch Bürsten oder durch Druckluft (ohne Strahlmittel) entfernt werden.This requires a very targeted thermal treatment, the titanium anodes with the used coating being held at 800 to 860 ° C. for about 5 to 10 minutes, preferably 7 to 8 minutes. This creates a very fine black, X-ray amorphous, substoichiometric titanium oxide in the intermediate layer. The coating peels off slightly when it cools down. In the case of complicated constructions, all coating residues can easily be removed by brushing or by compressed air (without blasting media).

Im allgemeinen kann es für die Bildung der erfindungsgemässen nichthaftenden, oxidischen Zwischenschichten wesentlich sein, dass folgende Parameter eingehalten werden:

  • Die Proben sollten vorgetrocknet werden, da Spuren von Wasser die Bildung festhaftender Verbindungs- und insbesondere Oxidhäute begünstigen.
In general, it may be essential for the formation of the non-adhesive, oxidic intermediate layers according to the invention that the following parameters are observed:
  • The samples should be pre-dried because traces of water favor the formation of adherent compound and especially oxide skins.

Die durch orientierende Versuche ermittelten günstigen Temperaturbereiche sollten sehr genau eingehalten werden, damit sich eine bestimmte Verbindung, wie Oxid, bildet. Insbesondere sollten die niedrigen Temperaturbereiche dann sowohl beim Aufheizen als auch beim Abkühlen sehr schnell durchfahren werden, wenn sich in ihnen eine haftende Verbindung bilden kann. Weiterhin darf eine bestimmte Behandlungsdauer nicht überschritten werden, damit sich z.B. nicht eine nichthaftende .unterstöchiometrische Verbindung in eine auf der Metalloberfläche haftende Verbindung hoher Oxidationsstufen umwandelt. Dies gilt insbesondere bei Herstellung von Oxiden. Allgemein sind kurze Reaktionszeiten anzustreben, damit die Zwischenschicht nicht unnötig dick wird.The favorable temperature ranges determined by orientation tests should be adhered to very precisely so that a certain compound, such as oxide, forms. In particular, the low temperature ranges should be passed very quickly both when heating up and when cooling down, if an adhesive bond can form in them. Furthermore, a certain duration of treatment must not be exceeded so that e.g. does not convert a non-adherent .stoichiometric compound into a compound with high oxidation levels adhering to the metal surface. This applies particularly to the manufacture of oxides. In general, short reaction times should be aimed at, so that the intermediate layer does not become unnecessarily thick.

Das erfindungsgemässe Verfahren weist den beträchtlichen Vorteil auf, dass der Abtrag der desaktivierten Beschichtung auch bei komplizierten Konstruktionen sehr gleichmässig, vollständig und leicht zu steuern ist. Die erhaltene neue Oberfläche der Trägerkonstruktion kann ohne weitere Verfahrensschritte, wie Beizen, Einfetten, Spülen, usw., direkt neu beschichtet werden. Dabei haften die neuen Überzüge ebenso fest wie die Erstbeschichtung und sie haben dieselben günstigen elektrochemischen Eigenschaften. Das Verfahren ist sehr wenig personal-, zeit- und kostenintensiv. Weiterhin fällt die desaktivierte alte Beschichtung in reiner Form an, so dass die Rückgewinnung der noch erhaltenen, wertvollen Edelmetalle ohne umständliche Anreicherung aus stark schleissenden Strahlmitteln oder agressiven Salzschmelzen und Beizen leicht möglich ist.The method according to the invention has the considerable advantage that the removal of the deactivated coating is very uniform, complete and easy to control, even in the case of complicated constructions. The new surface of the support structure obtained can be directly re-coated without further process steps, such as pickling, greasing, rinsing, etc. The new coatings adhere just as firmly as the first coating and they have the same favorable electrochemical properties. The process is very little labor, time and cost intensive. Furthermore, the deactivated old coating is obtained in pure form, so that the valuable precious metals that are still preserved can be recovered without cumbersome enrichment from highly abrasive blasting media or aggressive salt melts and pickling is easily possible.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele illustriert:The invention is illustrated below with the aid of a few exemplary embodiments:

Beispiel 1example 1

Ein Titanblech, 860 x 420 x 3 mm, wurde mit einer edelmetallhaltigen, speziell für die Chloratelektrolyse geeigneten Beschichtung einer Schichtdicke von 15µm versehen.A titanium sheet, 860 x 420 x 3 mm, was coated with a noble metal coating that is especially suitable for chlorate electrolysis and has a layer thickness of 15 µm.

Das Blech wurde 3 Jahre in einer technischen Chloratelektrolyse eingesetzt. Das Restcoating hatte aufgrund von Gammaskopuntersuchungen noch eine durchschnittliche Schichtdicke von 10µm. Das Blech wurde 20 Minuten bei 175°C vorgetrocknet, dann in einem vorgeheizten Ofen 40 Minuten auf 650°C gehalten, dann sofort herausgenommen und durch die Raumluft abgekühlt.The sheet was used in a technical chlorate electrolysis for 3 years. The residual coating still had an average layer thickness of 10 µm due to gamma head examinations. The sheet was pre-dried at 175 ° C for 20 minutes, then held in a preheated oven at 650 ° C for 40 minutes, then immediately removed and cooled by the ambient air.

Das Coating liess sich in grossen Stücken abheben. Es hatte auf'seiner Unterseite eine weisse Oxidhaut, die sich durch 20-stündiges Einweichen in einem HF/HN03-Gemisch von. der ursprünglichen scharzen Beschichtung abheben liess. Die Metalloberfläche war metallisch blank. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Metalloberfläche zeigen hexagonale gestufte Vertiefungen mit klarer Stufenbildung parallel zu den 001-Flächen. Die Rückseite der Oxidhaut zeigte Aufwachsungen, die in die Vertiefungen der Metalloberflächen passen. Sie haben jedoch keinen klaren kristallinen Habitus.The coating could be lifted off in large pieces. It had a white oxide skin on its underside, which was soaked in an HF / HN0 3 mixture by soaking for 20 hours. the original black coating. The metal surface was shiny metallic. Scanning electron micrographs of the metal surface show hexagonal stepped depressions with clear step formation parallel to the 001 surfaces. The back of the oxide skin showed growths that fit into the depressions of the metal surfaces. However, they do not have a clear crystalline habit.

Das Blech wurde vor dem Wiederbeschichten nicht mehr gebeizt, sondern nur entfettet. Die neue Beschichtung haftete ausgezeichnet an und hatte bessere elektrochemische Werte als zuvor.The sheet was no longer pickled before recoating, but only degreased. The new coating stuck excellent and had better electrochemical values than before.

Beispiel 2Example 2

Eine Titananode mit einer wirksamen Anodenfläche von 420 x 495 mm, bestehend aus Titandrähten von 4 mm Durchmesser, die parallel im Abstand von 3 mm auf die Stromverteilungskonstruktion aufgeschweisst wurden, wurde mit einer für die Chloralkalielektrolyse nach dem Amalgamverfahren geeigneten Beschichtung versehen und 24 Monate in einer technischen Elektrolyse eingesetzt. Sie wurde bei 200°C während 45 Minuten vorgetrocknet, dann sofort in einen auf 860°C vorgeheizten Ofen gebracht und 10 Minuten bei 8300C gehalten. Die Anode wurde an der Luft bei Raumtemperatur abgekühlt. Nach dieser Behandlung liess sich das Coating in grossen Stücken abheben. Die in den Winkeln der Konstruktion hängenden Beschichtungsreste wurden abgebürstet. Stellenweise war die sonst blanke Metallober- fläche mit feinem schwarzen Oxidpulver bedeckt, das beim normalen Entfettungsverfahren abgespült wurde. Daraufhin wurde die Titankonstruktion wieder beschichtet, die hiernach wieder in einer technischen Elektrolyse eingesetzt werden konnte.A titanium anode with an effective anode area of 420 x 495 mm, consisting of titanium wires with a diameter of 4 mm, which were welded in parallel at a distance of 3 mm to the power distribution structure, was provided with a coating suitable for chloralkali electrolysis according to the amalgam process and 24 months in one technical electrolysis used. She was pre-dried at 200 ° C for 45 minutes then immediately placed in a preheated 860 ° C oven and held for 10 minutes at 830 0 C. The anode was cooled in air at room temperature. After this treatment, the coating could be lifted off in large pieces. The coating residues hanging in the corners of the construction were brushed off. In places, the otherwise bare metal surface was covered with fine black oxide powder, which was rinsed off in the normal degreasing process. The titanium structure was then coated again, which could then be used again in technical electrolysis.

Claims (15)

1. Verfahren zur Abtragung elektrokatalytisch wirksamer Schutzüberzüge von Elektroden mit Metallkern, dadurch gekennzeichnet , dass durch gezielte thermische Behandlung eine zwischen dem Schutzüberzug und der Trägerkonstruktion befindliche, nichthaftende Zwischenschicht einer Verbindung des Trägermetalls erzeugt wird.1. A method for the removal of electrocatalytically active protective coatings from electrodes with a metal core, characterized in that a non-adhesive intermediate layer of a connection of the carrier metal between the protective coating and the support structure is produced by targeted thermal treatment. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass als nichthaftende Verbindung des Trägermetalls ein Oxid, Carbid, Nitrid oder Hydrid erzeugt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that an oxide, carbide, nitride or hydride is produced as the non-adhesive compound of the carrier metal. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die thermische Behandlung bei einer Temperatur im Bereich von 400 bis 900°C durchgeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the thermal treatment is carried out at a temperature in the range of 400 to 900 ° C. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die thermische Behandlung in einer Gasatmosphäre mit zumindest einem Anteil an sauerstoff-,kohlenstoff-, stickstoff- oder wasserstoffliefernder Komponente oder einemGemisch hiervon - je nach der gewünschten Verbindung - durchgeführt wird.4. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the thermal treatment is carried out in a gas atmosphere with at least a proportion of oxygen, carbon, nitrogen or hydrogen-supplying component or a mixture thereof - depending on the desired compound. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Gasatmosphäre einen Anteil an unter Behandlungsbedingungen inertem Gas enthält.5. The method according to claim 4, characterized in that the gas atmosphere contains a proportion of gas inert under the treatment conditions. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die O2-liefernde Komponente Luft oder ein Gas mit niedrigerem Anteil an 02 und die kohlenstoffliefernde Komponente ein Kohlenwasserstoffgas darstellt:6. The method according to claim 4, characterized in that the O 2 supplying component is air or a gas with a lower proportion of 0 2 and the carbon supplying component is a hydrocarbon gas: 7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der thermischen Behandlung eine Vortrocknungsstufe, insbesondere im Bereich von 130 bis 250°C, vorgeschaltet ist.7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the thermal treatment is preceded by a predrying step, in particular in the range from 130 to 250 ° C. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die thermische Behandlung in einem raschen Durchlaufen niedriger Temperaturbereiche und einem kurzen Halten bei höherer Temperatur besteht.8. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the thermal treatment consists in a rapid passage through low temperature ranges and a short hold at a higher temperature. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass das Halten bei höherer Temperatur bei etwa 700 bis 870°C in Gasatmosphäre und insbesondere Luft durchgeführt wird.9. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the holding is carried out at a higher temperature at about 700 to 870 ° C in a gas atmosphere and in particular air. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass die thermische Behandlung zur Erzeugung eines nichthaftenden Oxids bei einer oberhalb 6500C liegenden Temperatur in nichtoxidierender Salzschmelze durch anodische Oxidation durchgeführt wird.10. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the thermal treatment for producing a non-stick oxide is carried out at a temperature above 650 0 C in non-oxidizing molten salt by anodic oxidation. 11. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche zur Entfernung desaktivierter Schutzüberzüge von Elektroden mit einem Kern aus Ventilmetall oder einer Ventilmetallegierung und insbesondere Titan.Use of the method according to one or more of the preceding claims for removing deactivated protective coatings from electrodes with a core made of valve metal or a valve metal alloy and in particular titanium. 12. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 11 auf Titanelektroden, deren die aktive Beschichtung tragenden Teile aus Streckmetall, Draht oder Stäben eines maximalen Durchmessers unter 1 cm bestehen.12. Application of the method according to claim 11 to titanium electrodes, the parts carrying the active coating of expanded metal, wire or rods of a maximum diameter of less than 1 cm. 13. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 12, wobei die thermische Behandlung zwischen 750 und 870°C an der Luft während eines Zeitraums von weniger als 15 Minuten durchgeführt wird.13. Application of the method according to claim 12, wherein the thermal treatment between 750 and 870 ° C in air is carried out for a period of less than 15 minutes. 14. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 11 auf Titanelektroden, deren die aktive Beschichtung tragende Teile aus Blechen bestehen.14. Application of the method according to claim 11 to titanium electrodes, the parts carrying the active coating consisting of sheets. 15. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , dass die Bleche bei einer Temperatur zwischen etwa 600 bis 700°C während eines Zeitraums von mehr als 20 Minuten, vorzugsweise in Luft, behandelt werden.15. Application of the method according to claim 14, characterized in that the sheets are treated at a temperature between about 600 to 700 ° C for a period of more than 20 minutes, preferably in air.
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