[go: up one dir, main page]

FR2494728A1 - Procede de controle de la permeabilite des diaphragmes dans la preparation de metaux polyvalents par electrolyse et cellule d'electrolyse pour la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents

Procede de controle de la permeabilite des diaphragmes dans la preparation de metaux polyvalents par electrolyse et cellule d'electrolyse pour la mise en oeuvre de ce procede Download PDF

Info

Publication number
FR2494728A1
FR2494728A1 FR8025504A FR8025504A FR2494728A1 FR 2494728 A1 FR2494728 A1 FR 2494728A1 FR 8025504 A FR8025504 A FR 8025504A FR 8025504 A FR8025504 A FR 8025504A FR 2494728 A1 FR2494728 A1 FR 2494728A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
diaphragm
electrolysis
titanium
permeability
deposit
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
FR8025504A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2494728B1 (fr
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to FR8025504A priority Critical patent/FR2494728A1/fr
Priority to US06/313,229 priority patent/US4392924A/en
Priority to JP56189034A priority patent/JPS5834552B2/ja
Priority to AT81420172T priority patent/ATE20481T1/de
Priority to EP81420172A priority patent/EP0053564B1/fr
Priority to DE8181420172T priority patent/DE3174851D1/de
Priority to NO814028A priority patent/NO155703C/no
Publication of FR2494728A1 publication Critical patent/FR2494728A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2494728B1 publication Critical patent/FR2494728B1/fr
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/26Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of titanium, zirconium, hafnium, tantalum or vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/06Operating or servicing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

LE PROCEDE SUIVANT L'INVENTION CONCERNE L'ELABORATION DE METAUX POLYVALENTS TELS QUE LE TITANE, PAR ELECTROLYSE D'HALOGENURES FONDUS. IL CONSISTE A CONTROLER LA PERMEABILITE DU DIAPHRAGME QUI SEPARE L'ANOLYTE DU CATOLYTE EN PROVOQUANT LA CROISSANCE OU LA REDISSOLUTION D'UN DEPOT DU METAL A OBTENIR. LE PROCEDE S'APPLIQUE, EN PARTICULIER, A L'OBTENTION DU TITANE PAR ELECTROLYSE A PARTIR DE TIC1.

Description

-1 -
PROCEDE DE CONTROLE DE LA PERMEABILITE DES DIAPHRAGMES DANS
LA PREPARATION DE METAUX POLYVALENTS PAR ELECTROLYSE ET CEL-
LULE D'ELECFROLYSE POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE.
La procédé, qui fait l'objet de l'invention, concerne la préparation de
métaux polyvalents tels que le titane, le zirconium, le hafnium, le va-
nadium, le niobium ou le tantale par électrolyse en bains de sels fondus de leurs halogénures dissous dans un ou plusieurs halogénures alcalins
ou alcalino-terreux.
Ce procédé s'applique plus particulièrement à la préparation du titane
par électrolyse d'un bain d'halogénures fondus.
Il est connu que, dans la préparation par électrolyse de tels métaux, il est nécessaire de séparer dans l'électrolyseur les zones cathodique et
anodique du bain d'électrolyse au moyen d'un diaphragme.
Celui-ci doit s'opposer à la migration en direction de l'anode des ions du métal qu'on se propose de déposer à la cathode. En effet, ces ions,
qui se trouvent présents, au moins pour une part d'entre eux, à des de-
grés d'ionisation inférieurs au degré maximal, seraient oxydés au niveau supérieur par l'action de l'halogène qui se forme au contact de l'anode
et qui est également présent dans l'atmosphère au-dessus de l'anolyte.
Un tel mécanisme entraînerait une chute très importante du rendement de
l'électrolyse.
Ce diaphragme doit, par contre, laisser passer les ions alcalins ou al-
calino-terreux ainsi que les ions halogènes qui assurent le transport de
la plus grande partie du courant.
D'une façon générale, la perméabilité de ce diaphragme doit être suffi-
sante pour permettre la circulation de l'électrolyte afin d'équilibrer
les pressions dans les deux compartiments, tout en faisant le plus pos-
sible obstacle au passage du métal à déposer, sous forme ionique ou non
en direction du compartiment anodique.
Dans le brevet US. 2 789 943, on décrit en particulier un procédé de pro-
duction de titane par électrolyse d'un bain d'halogénures fondus dans le-
-2- quel on interpose entre l'anode et la cathode une structure métallique
perforée de façon à séparer l'anolyte et le catolyte.
Cette structure est, de préférence, constituée d'une grille ou d'un écran perforé en nickel ou alliage à base de nickel. Afin de lui donner
une perméabilité suffisamment faible pour qu'elle joue le rôle de dia-
phragme, on la recouvre d'un dépôt électrolytique de titane dans la cel-
lule d'électrolyse elle-même. Pour celà, on raccorde cette structure au circuit électrique d'alimentation de la cellule, de façon à lui faire
jouer le rôle d'une cathode. Le dépôt de titane qui se forme alors obtu-
re partiellement les trous.
Lorsque la perméabilité de la structure a été suffisamment réduite, on établit des conditions normales d'électrolyse entre anode et cathode, et
la structure ainsi revêtue de titane, joue le rôle d'un diaphragme effi-
cace. Le brevet FR. 2 423 555 décrit un autre mode de réalisation de diaphragme pour les cellules utilisées pour la préparation électrolytique de métaux
polyvalents. Ces diaphragmes sont, de préférence, constitués par une toi-
le métallique de nickel sur laquelle on a effectué un dépôt électrolyti-
que, ou non électrolytiqute de cobalt.
L'utilisation de ces deux types de diaphragme a montré, cependant, qu'ils
ne permettent pas de résoudre entièrement les problèmes qui se posent.
En effet, on constate que, quelle que soit la nature du matériau constitu-
tif du diaphragme, il se forme sur celui-ci au cours de l'électrolyse, un
dépôt du métal polyvalent présent sous forme d'halogénure dans le bain.
Ce dépôt est favorisé dans les cas o, commne l'enseigne le brevet US.
2 789 943, le diaphragme est raccordé électriquement au circuit d'alimen-
tation de la cellule de façon d lui donner une polarité négative par rap-
port à l'anode. Mais, même lorsque le diaphragme est isolé, on constate,
au moins dans certaines zones de celui-ci, la formation de dépôts du mé-
tal polyvalent.
L'expérience a montré que ces dépôts se forment en particulier au voisina-
ge ou à l'intérieur des trous ou des canaux qui mettent en communication xlua:ulçLa e: aujdeilviap a) ms xfua:lqo e luzqul np,odp unp uoîzu= -o10' lT e aDeJ 'eL Za qN 'A 'JH <-'Z 'IJ, onb sla1 sZuIPA(&xId xnem sap uo. wzzdid ei lnod osXIoiz:al,p alnlIaD auunp eumemqdtp np r.Tp.qeul -ladi me aGtoIuOD azs.suoD óuoi.;uatur., op za qosT v.; Inb ó9ppaold ai Sú unurZdo,I op sau.stoA uo.zuzolcxap suoT..puo sep. luepuodsammom soGu. uaza4p s.zurg.l sol suep s s.OXiT aDp e1nlIez -e op sauioq xne uo!sua% -e xiuazmrut op aenuaed 'ircç.ua 'f.op II 'pou.IT Q auiOTl p Iuq. 2 p eulp a au.a.uoz.mb m uanrb apoqz Oú s Q zru.reL(od Yzir np zgodp al U.taUOD.nb a ua uaçq.ssne A<talg ZuxemoD ua Zuauiapuxl un r.ua;eou ap I. ssnre amauuad zlop ap Doid Tl Un -o1;Da1Ja.xci smuaiyxClod nzaui sep uoimel'eadd BT mnod sgsF[pln souÉgUMd sZ -!P sap a.A ap againp ze IuaTaqetgplsuoa.o2uoi. oid p 4Ja.mItZed ua '.a syu g.ua.tuoxu. sial ap 3zalaXP:uezue cI mpmDomd un 9,qpaqDaz Duop i uO iueuîaswmg xed z0os uolso.uoz.ted %.os óev=dqgcip np uol-xru-zsap Qun <Cuaanos snTd aTl caZns OZ -9. ua II 'am.llocI.q apoizDzalg aun aoDo mluuotpzuo3: laUr as aueq(lul:p aT za adno: juula. ssOYJJol dsa ZKoZeO za O OTloue aru o- UOS..t M -..' *;uat13AC1oW -au ai I ' t[!p np sG.zod sop nlejo anbsaaid e:l.uIO np aliZnspx au SL -twouqda aD -:uaenos np zueampuai np aznpD aun '.ied aaznep 'la aInllaj mi ap sauioq xne uo.sual el op uorl-eueuGnt eun 'm'ed aunp 'alwsuom uo asXT. ol:a:Tt op al.rnsuod -el ap oamsau - ze ig ne 'nad r nad rm [a as -uoioad uo5e; op sd % zualzu-f.u as au AaOl zuemaupulx D 'zueumsnaanaqog SSS úZb Z ':I laAalq el aoluot oI e mmol co3 -,euxzu Gp ae: '% 08 OS pu.o:lze - nad mnb osK(oIOvagl,p zu-eno np zuoump -uma np uoT.leo.oToum aun pioqep znoz puocIsao:o uo-.inu.uq.p allza aun V *eauexqcelp S np a 9liqe-aiu ad - e op xApssaa2oid uo.lnulu p aun 'asXIommlalI,p olnlZaa e op _ue'uuorizuoi np s.ano ne 'uaAnos snid al 'uo-l-aGezsuoD '.ssnv -awelqdu-p np SOD-j xnap saT
8ZZL69Z
-4- cette perméabilité à une valeur optimale en asservissant la croissance ou la redissolution partielle de ce dépôt à la chute de tension dans
l'électrolyte imprégnant le diaphragme ou à une valeur liée à cette chu-
te de tension de façon à maintenir celle-ci dans êles limites déterminées.
Cette croissance ou cette redissolution partielle d'un dépôt d'un métal
polyvalent est effectuée sans interrompre le fonctionnement de l'électro-
lyse, de façon continue ou discontinue à vitesse constante ou variable.
Un mode particulièrement avantageux de contrôler la perméabilité du dia-
phragme suivant l'invention, consiste a faire passer dans le diaphragme um courant électrique dans un sens ou dans l'autre de façon qu'il y ait,
soit croissance du dépôt du métal polyvalent sur le diaphragme, soit re-
dissolution de ce dépôt, le sens et l'intensité-de ce courant étant as-
servis à la variation de la chute de tension dans l'électrolyte impré-
gnant le diaphragme.
Les exemples et les figures ci-après-décrivent de façon plus détaillée les caractéristiques du procédé suivant l'invention et les principaux
modes de mise en oeuvre de celui-ci.
La figure 1 est un schéma d'une cellule d'électrolyse à diaphramme pour
la préparation d'un métal polyvalent tel que le titane.
La figure 2 est un diagramme de la répartition des potentiels dans une
cellule à diaphragme du type de la figure 1, utilisée pour la prépara-
tion électrolytique du titane à partir d'un électrolyte à base de chlo-
rures fondus.
La figure 3 est un schéma d'un mode de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention appliqué à une cellule d'électrolyse à diaphragme du type de
la figure 1.
Bien que l'exemple ci-après concerne particulièrement la préparation du
titane, le procédé s'applique aussi à l'élaboration d'autres métaux po-
lyvalents tels que, en particulier, Zr, Hf, V, Nb et Ta...
La figure 1 est le schéma d'une cellule d'électrolyse à diaphrag-me,con-
venant en particulier pour la préparation par électrolyse du titane,dont la disposition générale est analogue à celle décrite dans le rapport USBH -5- n 7648-1972 intitulé '"Use of composite diaphragm in the Electrowinning
of titaniun" (fig. 1, p. 3).
Cette cellule comporte un récipient (1) en acier réfractaire chauffé de l'extérieur par des moyens connus et non décrits qui permettent de porter l'électrolyte (2) à une température d'environ 550 C. Celui-ci est constitué d'un mélange eutectique LiClKC! contenant en solution du titane, sous forme de chlorures à une concentration d'environ 1 à 3 % en poids
de Ti.
Une anode (3) en graphite plonge dans l'électrolyte et est entourée d'un
diaphragme (4). Cette anode est raccordée par une tige (5) au pôle posi-
tif d'une source de courant non représentée. Une cathode d'alimentation est constituée par un tube (6) en acier doux raccordé au pôle négatif d'une source de courant non représentée. Cette cathode est alimentée en TiC14 par le tube de liaison (7) à partir d'un système d'injection non
représenté. L'extrémité du tube (6) comporte une zone perforée (8) égale-
ment en acier doux immergée dans l'électrolyte.
Enfin, une cathode de dépôt (9) en acier doux est raccordée également au
pôle négatif de la source de courant. Un dispositif répartiteur du cou-
rant, non représenté, permet de fixer le rapport entre les courants I1 et 12 qui traversent respectivement les cathodes d'alimentation (6) et de dépôt (9). Le courant qui traverse l'anode a une intensité I égale à
I1 + 12.
On utilise comme diaphragme (4) une grille en Ni qui a été revêtue d'un dépôt de Ti par une méthode convenable,telle que celle décrite dans le
brevet US. n 2 789 943, de façon à réduire la perméabilité jusqu'au ni-
veau souhaité.
La quantité de TiCl4 injectée à travers la cathode d'alimentation est
telle que la concentration en Ti dissous dans l'électrolyte soit mainte-
nue de préférence dans l'intervalle de concentration de 1 à 3 % çn poids
de Ti.
Pour un rendement de dépôt cathodique de 100 %, la quantité de TiCl4 in-
troduite en grammes par heure pour un courant d'électrolyse de I (ampè-
-6- res) est 1,772 x I.
Bien qu'on ne connaisse pas exactement la nature des ions titane pré-
sents dans le catolyte, tout se passe comme si, dans ces conditions, le titane était présent en majorité sous forme d'ions bivalents.
Comme cela a été expliqué plus haut, on constate, dans le cas o le dia-
phragne est isolé du circuit d'alimentation en courant électrique de la
cellule, que, au fur et à mesure de l'électrolyse, ce diaphragme se col-
mate, c'est-à-dire qu'il se forme un dépft de titane qui obstrue les po-
res. Le diagramme de la figure 2 montre la répartition des potentiels dans la cellule d'électrolyse pendant son fonctionnement. Sur cette figure, on a
représenté en ordonnée le potentiel (P) qui existe dans la cellule d'élec-
trolyse en fonctionnement dans l'intervalle entre cathode et anode, re-
présenté en abscisse. La cathode C, le diaphragme D et l'anode A sont fi-
gurés de façon schématique.
[estronçons de droitesa, b et c représentent respectivement les varia-
tions de potentiel qui se produisent dans le catolyte, dans l'électrolyte
qui imprègne le diaphragme et dans l'anoiyte. Enfin, les vecteurs verti-
caux P'1, P2, P3 etP4 représentent respectivement les différences de po-
tentiel entre la cathode, les faces cathodique et anodique du diaphragme
et l'anode vis-à-vis de l'électrolyte en contact.
A travers le diaphragme, la variation du potentiel "b" est égale au pro-
duit de I (courant d'électrolyse) par RD (résistance de l'électrolyte
qui imprègne le diaphragme). I x RD varie en sens inverse de la perméa-
bilité.
Les études effectuées par la demanderesse ont montré que le diaphragme,
qui est revêtu sur sa majeure partie de titane, tend à se comporter vis-à-
vis de l'électrolyte, comme iune électrode de titane et qu'il est constam-
ment en équilibre de potentiel par rapport à cet électrolyte. Côté catho-
dique, ce potentiel d'équilibre P2 est défini par la formule bien connue des électrochimistes:2+ = e Ti2+/Ti + In a Ti cathodique P2 = e o 2F -7Ti2+ /To,
Dans cette formule: "e Ti /Ti représente le potentiel normal corres-
o pondant à la réaction chimique = "Ti ---Ti2+ + 2e"
"a Ti2+ cathodique" représente l'activité des ions Ti2+ dans le catolyte.
Côté anodique, le potentiel d'équilibre du diaphragme P3 par rapport à l'anolyte est défini par la formule: Ti2+/Tio RT Ti2+
P3 = el + 2-F In a anodique.
Dans cette formule, les conventions sont les mêmes que dans la précéden-
Ti2 2+
te et "aT anodique" représente l'activité des ions Ti dans l'anolyte.
En fonctionnement normal et, à un instant donné, du fait de la conducti-
vité électronique élevée du matériau constituant le diaphragme, on a: oTi2+/Ti + RT T'2+ T2T T T2
e Ti2/Ti'+ RT n aT 1 cathodique- IRD= e Ti2+ /Tio+ ln a Ti anodique.
Ti 2+
Toute variation de a cathodique entraîne automatiquement un rétablis-
sement de l'équilibre, donc une variation de aTi2+ anodique par dissolu-
tion ou dépôt de titane métallique dans les pores du diaphragme.
En simplifiant la relation 1, on obtient: Ti2+ RT In a cathodique = 2F Ti2+ a anodique IRD est donc une mesure de l'efficacité du diaphragme en tant que moyen
de faire obstacle à la diffusion des ions titane vers l'anolyte.
Au cours de l'électrolyse, on constate généralement une diminution de la porosité du diaphragme et, donc, une augmentation progressive de IRD, ce
qui est d'abord favorable au rendement. Mais, il existe une limite défi-
nie par l'égalité: Ti.2+/Ti' RT aTi2+ +/X eoTi/Ti eo+ RT ln aT cathodique - IRD = eo o eoX/ représente le potentiel de dépôt du métal alcalin ou alcalino o -8-
terreux "X'' de l'électrolyte, le plus facile à déposer dans les condi-
tions opératoires.
Au-delà de cette limite, le diaphragme devient bipolaire et un dépôt d'alcalin ou d'alcalino-terreux apparaît sur la face du diaphragme en regard de l'anode. Le rendement en courant côté anodique s'effondre alors rapidement par recombinaison du chlore dégagé à l'anode avec les alcalins formés. Par ailleurs, sur l'autre face du diaphragme, des ions chlore se
déchargent qui provoquent une attaque rapide de ce diaphragme.
De même, une perméabilité trop élevée du diaphragme n'est pas souhaitable car la diffusion des ions Ti du catolyte vers l'anolyte en quantité trop
importante conduirait à une trop grande baisse du rendement.
Pour éviter ces inconvénients, le procédé de contrôle de la perméabilité
du diaphragme suivant l'invention consiste à contrôler le dépôt de tita-
ne qui s'y effectue plus ou moins naturellement soit en vue de l'accroî-
tre, soit en vue de le redissoudre partiellement, cette croissance ou
cette redissolution étant asservies à la variation de la chute de ten-
sion à travers l'électrolyte qui imprègne le diaphragme. Il est ainsi possible, de façon extrêmement simple, de choisir par avance, en fonction des caractéristiques de la cellule, une valeur spéciale de cette chute
de potentiel et de maintenir celle-ci à l'intérieur d'une fourchette dé-
terminée. Dans la pratique, on doit maintenir la chute de potentiel à travers le diaphragme au-dessous d'une limite supérieure, de l'ordre du volt, qui
correspond à la différence entre le potentiel de dépôt de Ti et ce-
lui du métal alcalin ou alcalino-terreux. L'expérience a montré que le rendement est d'autant meilleur que la chute de potentiel à travers le
diaphragme est plus proche de cette limite supérieure, à condition ce-
pendant que la perméabilité reste suffisante pour assurer l'équilibre
des pressions entre les deux compartiments.
Il est possible de mesurer une valeur très proche de cette chute de po-
tentiel en disposant de part et d'autre du diaphragme, et à son voisinage immédiat, mais sans contact avec celui-ci, deux électrodes de référence
(par exemple des électrodes sensibles aux ions Cl telles que des électro-
des Ag/AgCl), plongées l'une dans le catolyte, l'autre dans l'anolyte
et reliées à un voltmètre à grande résistance interne. Le fonctionne-
ment du dispositif de contrôle de la perméabilité du diaphragme sera, de façon bien connue de l'homme de l'art, asservi aux variations de la chute de potentiel indiquée par le voltmètre, de façon à maintenir celle-ci dans les limites voulues. On pourra ainsi, de façon beaucoup
plus simple, mesurer en continu la différence de potentiel existant en-
tre le diaphragme et l'anode au moyen d'un voltmètre d'un même type et comparer cette différence de potentiel à un potentiel de référence qui sera, le plus souvent, celui qui aura été mesuré dans la période
suivant la mise en service du diaphragme o sa perméabilité était con-
sidérée comme ayant atteint un niveau satisfaisant. Il suffira alors d'asservir la croissance ou la redissolution du dépôt de titane dans les
pores du diaphragme aux variations de la différence entre la tension me-
surée et la tension de référence.
De toutes façons, cette difféfence ne devra pas dépasser la valeur qui
correspondrait à la décharge des ions alcalins sur le diaphragme.
D'autres moyens de mesure, soit directement de la chute de potentiel à travers l'électrolyte qui imprègne le diaphragme, soit d'une variable
fonction de cette chute de potentiel, peuvent être envisagés.
Un dispositif particulièrement avantageux représenté figure 3 consiste à connecter le diaphragme à une source de courant capable d'assurer le passage de ce courant dans les deux sens, l'autre pôle de cette source
étant relié à la cathode.
Comme on le voit, la figure 3 représente de façon schématique une cellu-
le d'électrolyse dont la conception dérive de celle de la cellule de la
figure 1.
La cellule d'électrolyse métallique (10)contient l'électrolyte (11) dont la composition est analogue à celle de celui décrit plus haut pour
la préparation du titane.
L'anode (12) est entourée d'un diaphragme (15).
L'anode est reliée, comme d'habitude, au pôle positif d'une première -10source de courant non représentée, dont le pôle négatif est relié aux
cathodes. Le diaphragme est relié soit au pôle positif soit au pôle né-
gatif d'une deuxième source de courant non représentée, dont l'autre pô-
le est relié à la cathode, et qui est capable d'assurer le passage à tra-
vers ce diaphragme d'un courant I3 dans le sens voulu. La cathode d'alimentation en TiCl4 (14) et la cathode de dépôt (15) sont
analogues à celles déjà décrites à la figure 1.
On petut ainsi injecter à travers le diaphragme un courant I3 qui traverse le catolyte en se retranchant ou en s'ajoutant au courant I issu de l'anode. Ce courant I3 provoque,suivant son sens de passage, le dépôt ou
la remise en solution du titane sur le diaphragme et permet ainsi d'assu-
rer et de maintenir la perméabilité du diaphragme à sa valeur optimale.
Un dispositif connu de l'homme de l'art permet de réaliser l'asservisse-
ment du sens et de l'intensité 13 du courant injecté dans le diaphragme à
la variation de la chute de tension IRD, à travers l'électrolyte impré-
gnant celui-ci, qui est détectée par l'un des moyens décrits précédemment et, par exemple, par la mesure en continu de la différence de potentiel entre le diaphragme et l'anode. L'injection du courant I3 à travers le
diaphragme est commencée dès que la chute de tension à travers l'électro-
lyte imprégnant celui-ci s'écarte dans un sens ou dans l'autre de la ten-
sion de référence. L'asservissement permet d'injecter dans le sens voulu un courant I3 d'autant plus intense que l'écart entre la chute de tension
à travers l'électrolyte imprégnant le diaphragme et la tension de réfé-
rence est plus grand. On s'arrange pour que le processus soit autorégula-
teur, c'est-à-dire pour que l'augmentation de l'intensité du courant en fonction de l'écart de tension soit supérieure à la valeur strictement nécessaire, afin d'accélérer le dépôt ou la dissolution et de favoriser ainsi, dans la mesure du possible, un retour aux conditions normales de
perméabilité du diaphragme.
Le courant I3 peut, éventuellement, être prélevé en parallèle sur la sour-
ce de courant alimentant la cellule, des moyens de régulation et d'inver-
sion indépendants permettant d'asservir ce courant en sens et en intensité
aux variations de chute de tension dans l'électrolyte imprégnant le dia-
phragme, comme expliqué plus haut.
-11 -
Le moyen de contrôle de la perméabilité du diaphragme suivant l'inven-
tion qui vient d'être décrit, peut s'appliquer non seulement au cas du
titane, mais aussi à celui de l'élaboration par électrolyse d'autres mé-
taux polyvalents tels que le zirconium, le hafnium, le vanadium, le nio-
bium ou le tantale. De nombreuses variantes peuvent être apportées au mode de réalisation du procédé de contrôle de la perméabilité du diaphragme sans sortir du
domaine de l'invention.
-12-

Claims (3)

REVENDICATIONS
1 / - Procédé de contrôle de la perméabilité du diaphragme d'une cellule d'électrolyse pour la préparation de métaux polyvalents tels que Ti, Zr, Hf, V, Nb ou Ta, à partir d'un électrolyte à base d'halogénures métalliques fondus, ce diaphragme étant recouvert d'un dépôt du métal à obtenir,
caractérisé en ce que ce contrôle est assuré par un processus de crois-
sance ou de redissolution du dépôt, qui est asservi à la chute de poten-
tiel dans l'électrolyte imprégnant le diaphragme, ou à une valeur liée à
cette chute de potentiel, de façon à la maintenir à l'intérieur de limi-
tes déterminées.
2 / - Procédé suivant revendication 1,caractérisé en ce que le processus
consiste en l'injection d'un courant continu dans le diaphragme, l'in-
tensité et le sens de ce courant étant asservis à la chute de potentiel de l'électrolyte imprégnant le diaphragme ou à une variable liée à cette
chute de potentiel.
/ - Procédé suivant revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans le cas de l'électrolyse du titane, la variable mesurée est la différence
de potentiel entre deux électrodes de référence plongées dans l'électro-
lyte de part et d'autre du diaphragme.
4 / - Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce
que la variable mesurée est la différence de potentiel entre anode et diaphragme. / - Cellule d'électrolyse pour l'élaboration du titane suivant l'une
des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte deux
électrodes de référence disposées de part et d'autre du diaphragme re-
liées à un dispositif de mesure de leur différence de potentiel.
FR8025504A 1980-11-27 1980-11-27 Procede de controle de la permeabilite des diaphragmes dans la preparation de metaux polyvalents par electrolyse et cellule d'electrolyse pour la mise en oeuvre de ce procede Granted FR2494728A1 (fr)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8025504A FR2494728A1 (fr) 1980-11-27 1980-11-27 Procede de controle de la permeabilite des diaphragmes dans la preparation de metaux polyvalents par electrolyse et cellule d'electrolyse pour la mise en oeuvre de ce procede
US06/313,229 US4392924A (en) 1980-11-27 1981-10-20 Process for controlling the permeability of diaphragms in the preparation of polyvalent metals by electrolysis and an electrolysis cell for carrying out the process
JP56189034A JPS5834552B2 (ja) 1980-11-27 1981-11-25 多価金属生成用電解槽
AT81420172T ATE20481T1 (de) 1980-11-27 1981-11-25 Verfahren zum ueberwachen der diaphragmadurchlaessigkeit waehrend der elektrolytischen vorbereitung mehrwertiger metalle und elektrolysezelle zur durchfuehrung dieses verfahrens.
EP81420172A EP0053564B1 (fr) 1980-11-27 1981-11-25 Procédé de contrôle de la perméabilité des diaphragmes dans la préparation de métaux polyvalents par électrolyse et cellule d'électrolyse pour la mise en oeuvre de ce procédé
DE8181420172T DE3174851D1 (en) 1980-11-27 1981-11-25 Process for monitoring the diaphragm permeability during the electrolytic preparation of polyvalent metals, and electrolysis cell for carrying out this process
NO814028A NO155703C (no) 1980-11-27 1981-11-26 Fremgangsmaate for aa kontrollere permeabiliteten for et diafragma i en elektrolysecelle.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8025504A FR2494728A1 (fr) 1980-11-27 1980-11-27 Procede de controle de la permeabilite des diaphragmes dans la preparation de metaux polyvalents par electrolyse et cellule d'electrolyse pour la mise en oeuvre de ce procede

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2494728A1 true FR2494728A1 (fr) 1982-05-28
FR2494728B1 FR2494728B1 (fr) 1984-03-02

Family

ID=9248544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8025504A Granted FR2494728A1 (fr) 1980-11-27 1980-11-27 Procede de controle de la permeabilite des diaphragmes dans la preparation de metaux polyvalents par electrolyse et cellule d'electrolyse pour la mise en oeuvre de ce procede

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4392924A (fr)
EP (1) EP0053564B1 (fr)
JP (1) JPS5834552B2 (fr)
AT (1) ATE20481T1 (fr)
DE (1) DE3174851D1 (fr)
FR (1) FR2494728A1 (fr)
NO (1) NO155703C (fr)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2560896B1 (fr) * 1984-03-12 1989-10-20 Pechiney Procede d'obtention d'un metal par electrolyse d'halogenures en bain de sels fondus comportant un double depot simultane et continu et dispositifs d'application
US4686025A (en) * 1984-03-12 1987-08-11 Pechiney Apparatus for the production of a metal by electrolyzing halides in a molten salt bath, by a simultaneous continuous double deposit
ES8609513A1 (es) * 1985-06-21 1986-09-01 Hermana Tezanos Enrique Nuevo diseno de catodo para beneficio electroquimico de me- tales
AU6870591A (en) * 1989-06-30 1991-03-11 Glen J. Schoessow Electrochemical nuclear process and apparatus for producing tritium, heat, and radiation
JP5504515B2 (ja) * 2008-05-01 2014-05-28 独立行政法人産業技術総合研究所 希土類金属の回収方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2789943A (en) * 1955-05-05 1957-04-23 New Jersey Zinc Co Production of titanium
FR1149544A (fr) * 1955-05-05 1957-12-27 New Jersey Zinc Co Production de titane
FR2405311A1 (fr) * 1977-10-10 1979-05-04 Sred Az I Tsvetnoi Procede de controle et d'optimalisation automatiques du regime de depot electrolytique d'un metal et dispositif pour sa mise en oeuvre
FR2423555A1 (fr) * 1978-04-21 1979-11-16 Dow Chemical Co Appareil et procede pour l'obtention par electrolyse de metaux polyvalents
JPS5914556B2 (ja) * 1978-04-28 1984-04-05 ザ ダウ ケミカル カンパニ− チタン電解製造用金属性隔膜および該隔膜を使用する電解槽と該電解槽中でのチタン製造法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57116789A (en) 1982-07-20
NO814028L (no) 1982-05-28
EP0053564B1 (fr) 1986-06-18
US4392924A (en) 1983-07-12
ATE20481T1 (de) 1986-07-15
NO155703C (no) 1987-05-13
JPS5834552B2 (ja) 1983-07-27
DE3174851D1 (en) 1986-07-24
NO155703B (no) 1987-02-02
FR2494728B1 (fr) 1984-03-02
EP0053564A1 (fr) 1982-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0113931B1 (fr) Cathode pour la production électrolytique d&#39;hydrogène et son utilisation
FR2494728A1 (fr) Procede de controle de la permeabilite des diaphragmes dans la preparation de metaux polyvalents par electrolyse et cellule d&#39;electrolyse pour la mise en oeuvre de ce procede
CH660496A5 (fr) Cuve d&#39;electrolyse a intensite superieure a 250&#39;000 amperes pour la production d&#39;aluminium par le procede hall-heroult.
CA2208913C (fr) Procede de regulation de la teneur en alumine du bain des cuves d&#39;electrolyse pour la production d&#39;aluminium
FR2484465A1 (fr) Procede pour regler la composition d&#39;alliages nickel-cobalt obtenus par electrodeposition
EP0053565B1 (fr) Nouveau dispositif et procédé pour l&#39;alimentation en TiCl4 des cellules d&#39;électrolyse pour la préparation du titane
FR2494727A1 (fr) Cellule pour la preparation de metaux polyvalents tels que zr ou hf par electrolyse d&#39;halogenures fondus et procede de mise en oeuvre de cette cellule
FR2680523A1 (fr) Procede d&#39;electrodeposition.
WO2004007812A1 (fr) Procédé de polissage électrolytique pour des instruments dentaires en alliage de nickel-titane
FR2546186A1 (fr) Dispositif pour le traitement electrolytique de rubans metalliques
BE1000646A6 (fr) Procede et dispositif de caracterisation electrochimique d&#39;electrolyte, et procede d&#39;electrolyse les mettant en oeuvre.
EP0061392A1 (fr) Procédé et dispositif pour l&#39;électrotraitement de matériaux composites pulvérulents
EP1838903B1 (fr) Procédé d&#39;électrodéposition d&#39;un metal pour l&#39;obtention de cellules à électrodes-électrolyte polymère solide
FR3060610A1 (fr) Procede electrolytique pour extraire de l&#39;etain et/ou du plomb compris dans un melange conducteur
EP0197867B1 (fr) Procédé d&#39;amélioration de la pureté des métaux de transition obtenus par électrolyse de leurs halogénures en bain de sels fondus
EP0198775B1 (fr) Procédé de contrôle en continu de la teneur en métal dissous dans un bain de sels fondus et son application à l&#39;alimentation continue d&#39;une cellule d&#39;électrolyse en sels dudit métal
EP0156668A1 (fr) Procédé et dispositif pour la fabrication de lithium en continu
EP0424287B1 (fr) Procédé et dispositif d&#39;introduction d&#39;au moins un halogénure à l&#39;état liquide ou gazeux dans le bain d&#39;une cellule d&#39;électrolyse ignée
FR2532332A1 (fr) Procede pour la preparation continue de lithium par electrolyse du chlorure de lithium dans un melange de sels fondus et appareillage pour la mise en oeuvre dudit procede
FR3128456A1 (fr) Procédé de production d’hydrogène sous pression par électrolyse de l’eau découplée
EP0531223A1 (fr) Procédé de régénération de bains de nickelage contenant du sulfamate de nickel et permettant une vérification de l&#39;aptitude du bain au nickelage
WO1998046809A1 (fr) Procede d&#39;electrodeposition par metal refractaire
EP4389940A1 (fr) Dispositif pour une electrodeposition anti-dendrites
Nakagawa et al. Electrochemical study of a soluble niobium anode in molten salts
FR2544751A1 (fr) Elimination de l&#39;argent de melanges de chlorure complexes d&#39;argent et de cuivre

Legal Events

Date Code Title Description
TP Transmission of property
CA Change of address
CD Change of name or company name
ST Notification of lapse