Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 039484

   Библиографические данные
(11)039484    (13) B1
(21)201990207

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел: C     


Документ опубликован 2022.02.01
Текущий бюллетень: 2022-02  
Все публикации: 039484  
Реестр евразийского патента: 039484  

(22)2017.07.07
(51) C25C 3/08 (2006.01)
C25C 3/06 (2006.01)
C25C 3/16 (2006.01)
C25C 3/18 (2006.01)
C25C 7/02 (2006.01)
C25C 7/04(2006.01)
(43)A1 2019.06.28 Бюллетень № 06  тит.лист, описание 
(45)B1 2022.02.01 Бюллетень № 02  тит.лист, описание 
(31)62/359,833
(32)2016.07.08
(33)US
(86)US2017/041188
(87)2018/009862 2018.01.11
(71)АЛКОА ЮЭСЭЙ КОРП. (US)
(72)Лю Синхуа (US)
(73)АЛКОА ЮЭСЭЙ КОРП. (US)
(74)Парамонова К.В., Угрюмов В.М., Христофоров А.А., Гизатуллин Ш.Ф., Гизатуллина Е.М., Глухарёва А.О., Костюшенкова М.Ю., Лебедев В.В., Лыу Т.Н., Строкова О.В., Осипенко Н.В. (RU)
(54)УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ
   Формула 
(57) 1. Электролизер (100), содержащий
резервуар (132) электролизера, выполненный с возможностью удержания ванны расплавленного электролита, расположенной в резервуаре электролизера;
по меньшей мере один анодный модуль (120), имеющий множество вертикально-ориентированных анодов (124), проходящих вниз от основы (122) анода и выполненных с возможностью перемещения вверх и вниз в резервуар (132) электролизера, причем каждый из множества вертикально-ориентированных анодов (124) представляет собой выделяющий кислород электрод;
по меньшей мере один катодный модуль (130), расположенный в резервуаре (132) электролизера противоположно анодному модулю (120), причем по меньшей мере один катодный модуль (130) содержит множество вертикально-ориентированных катодов (108), выполненных с возможностью чередования с множеством вертикально-ориентированных анодов (124), где по меньшей мере один анодный модуль (120) расположен в резервуаре (132) электролизера,
причем каждый из множества вертикально-ориентированных анодов (124) и каждый из множества вертикально-ориентированных катодов (108) находятся на расстоянии друг от друга,
при этом вертикально-ориентированные катоды (108) выполнены с возможностью смачивания расплавленным алюминием; и
дно (102) резервуара (132) электролизера, поддерживающее по меньшей мере один катодный модуль (130), причем каждый из вертикально-ориентированных катодов (108) по меньшей мере одного катодного модуля (130) присоединен ко дну (102) электролизера (100), при этом дно электролизера (102) содержит смачиваемый алюминием материал;
причем дно (102) электролизера состоит из первой части (150) верхней поверхности, второй части (151) верхней поверхности и канала (106),
причем множество вертикально-ориентированных катодов проходит вверх от первой и второй частей (150, 151) верхней поверхности,
причем множество вертикально-ориентированных катодов (108) выполнено таким образом, что во время работы они находятся в состоянии полного погружения в ванну расплавленного электролита,
причем по меньшей мере один катодный блок (112) расположен ниже множества вертикально-ориентированных катодов (108),
причем первая часть (150) и вторая часть (151) верхней поверхности дна (102) электролизера выполнены с возможностью направления в канал (106) под действием силы тяжести по существу всего жидкого алюминия, полученного в электролизере,
при этом канал (106) содержит смачиваемый алюминием материал и выполнен с возможностью приема жидкого алюминия с частей (150, 151) верхней поверхности.
2. Электролизер (100) по п.1, в котором канал (106) расположен между первой и второй частями (150, 151) верхней поверхности.
3. Электролизер (100) по п.2, в котором канал (106) расположен на одинаковом расстоянии от первой боковой стенки (115) и второй боковой стенки (114) электролизера.
4. Электролизер (100) по п.3, дополнительно содержащий лоток (103), расположенный вблизи по меньшей мере одной из первой боковой стенки (115) или второй боковой стенки (114) электролизера.
5. Электролизер (100) по п.3, в котором первая часть (150) верхней поверхности наклонена от поверхности вертикально-ориентированного катода ко второй части (151) верхней поверхности, при этом вторая часть (151) верхней поверхности наклонена от боковой стенки электролизера к каналу (106).
6. Электролизер (100) по п.5, в котором первая и вторая части (150, 151) верхней поверхности наклонены от боковых стенок электролизера к каналу (106).
7. Электролизер (100) по п.5, в котором первая часть (150) верхней поверхности содержит первую нисходящую линию, проходящую от поверхности вертикально-ориентированного катода (108) ко второй части (151) верхней поверхности.
8. Электролизер (100) по п.7, в котором первая часть (150) верхней поверхности имеет угол наклона от 0 до 60° вдоль первой нисходящей линии от поверхности вертикально-ориентированного катода ко второй части (151) верхней поверхности.
9. Электролизер (100) по п.8, в котором вторая часть (151) верхней поверхности содержит вторую нисходящую линию, проходящую от боковой стенки к каналу (106).
10. Электролизер (100) по п.9, в котором вторая часть (151) верхней поверхности имеет угол наклона от 0 до 60° вдоль второй нисходящей линии от боковой стенки к каналу (106).
11. Электролизер (100) по любому из пп.1-10, в котором смачиваемый алюминием материал дна (102) электролизера представляет собой по меньшей мере один материал из TiB2, ZrB2, HfB2, SrB2 или их комбинации.
12. Электролизер (100) по любому из пп.1-11, в котором канал (106) имеет угол наклона от 0 до 15° вдоль третьей нисходящей линии от первой торцевой стенки до второй торцевой стенки электролизера.
13. Электролизер (100) по любому из пп.1-12, в котором смачиваемый алюминием материал канала (106) представляет собой по меньшей мере один материал из TiB2, ZrB2, HfB2, SrB2 или их комбинации.
14. Электролизер (100) по любому из пп.1-13, дополнительно содержащий сборник (128) вблизи нижней точки канала (106).
15. Способ получения металлического алюминия посредством электрохимического восстановления оксида алюминия с использованием электролизера (100) по любому из пп.1-14, в котором
подают электрический ток на множество вертикально-ориентированных анодов в электролизере (100);
пропускают электрический ток через ванну расплавленного электролита, содержащуюся в резервуаре электролизера (100);
принимают электрический ток через множество вертикально-ориентированных катодов (108) и по меньшей мере один катодный блок (112);
получают жидкий алюминий на наружных поверхностях катодов, причем жидкий алюминий течет под действием силы тяжести от наружных поверхностей катода по частям (150, 151) верхней поверхности и в канал (106), образуя в результате этого текущий слой жидкого алюминия на частях (150, 151) верхней поверхности; и
собирают жидкий алюминий из канала (106).
16. Способ по п.15, в котором электролизер дополнительно содержит сборник (128) вблизи нижней точки канала (106), причем сбор жидкого алюминия из канала (106) дополнительно содержит сбор жидкого алюминия из канала (106) в сборник (128).
17. Способ по п.16, в котором сбор жидкого алюминия предусматривает выпуск по меньшей мере некоторой части жидкого алюминия из сборника (128).
18. Способ по любому из пп.15-17, в котором сбор жидкого алюминия предусматривает периодический выпуск жидкого алюминия в ходе эксплуатации электролизера для получения алюминия.
19. Способ по любому из пп.15-17, в котором сбор жидкого алюминия предусматривает непрерывный выпуск жидкого алюминия в ходе эксплуатации электролизера для получения алюминия.
Zoom in