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WO1999022045A1 - Electrode of an electrolytic bath for generating fluorine and isotropic carbonaceous block used therefor - Google Patents

Electrode of an electrolytic bath for generating fluorine and isotropic carbonaceous block used therefor Download PDF

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WO1999022045A1
WO1999022045A1 PCT/JP1998/004859 JP9804859W WO9922045A1 WO 1999022045 A1 WO1999022045 A1 WO 1999022045A1 JP 9804859 W JP9804859 W JP 9804859W WO 9922045 A1 WO9922045 A1 WO 9922045A1
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WO
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electrode
electrolytic bath
fluorine
anode
carbonaceous material
Prior art date
Application number
PCT/JP1998/004859
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French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuro Tojo
Jiro Hiraiwa
Nobuatsu Watanabe
Masahide Sangawa
Original Assignee
Toyo Tanso Co., Ltd.
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tanso Co., Ltd. filed Critical Toyo Tanso Co., Ltd.
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/24Halogens or compounds thereof
    • C25B1/245Fluorine; Compounds thereof
    • 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
    • C25B11/04Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/042Electrodes formed of a single material
    • C25B11/043Carbon, e.g. diamond or graphene

Definitions

  • the anode of the electrolytic bath for fluorine generation which is inexpensive, has a longer life, and has excellent electrode characteristics, is significantly reduced by greatly reducing the costs required for machining and the former stage of molding and improving the ability to suppress the anode effect.
  • An isotropic carbonaceous block can be provided.
  • the inventors of the present invention first pointed out that the problem remaining in the previously developed isotropic carbonaceous block, that is, the problem that the cost required for molding and In order to find a solution near the limit, we believe that the mechanical strength of the block can be solved if it can be positively weakened to the point where self-damage can be avoided and good electrode characteristics can be maintained. Various experimental studies were repeated.
  • the reaction between fluorine generated on the anode made of a carbonaceous electrode and the carbon electrode during electrolysis generates fluorinated graphite having extremely low surface energy.
  • the wettability between the anode and the bath becomes poor, and the portion becomes electrochemically inactive.
  • the effective area of the anode decreases with increasing coverage of the anode surface with fluorinated graphite, and the current density increases. This is the main cause of anode overvoltage in fluorine electrolysis.
  • the coverage of graphite fluoride exceeds about 20 ° / 0 , the voltage rises sharply and power cannot be supplied. This phenomenon is the anodic effect.
  • the heat treatment temperature is usually from 1000 ° C to 1500 ° C, preferably from 1000 ° C to 1200 ° C.
  • the isotropic carbonaceous block obtained in this way has a characteristic structure that is much more dense but moderately porous compared to the carbon material blocked by so-called extrusion molding. Has become.
  • the raw material such as altered pitch @ mesocarbon microbeads, should be a monolithic material with a nearly spherical
  • the anisotropy of the specific resistance in the vertical and horizontal directions can be equal to or less than 1.2 even in mold molding.
  • the average pore radius is 0.5 / im or more
  • the cumulative pore volume is 80 mm 3 / g or more
  • the gas permeability is 0.1 cm 2 / s
  • Such an isotropic carbon block prevents bubbles of fluorine gas generated on the electrode surface while preventing the electrolytic bath from penetrating into the electrode, and has a high current density as a fluorine electrolysis electrode. It can be used more stably up to electrolysis conditions.
  • 5 in the figure is a bus bar
  • 6 is an insulating material
  • 7 is an electrolytic cell lid made of metal
  • 8 is a cathode gas outlet
  • 9 is an anode gas outlet
  • 10 is a bolt for mounting the anode 2
  • 11 indicates a holding plate
  • 12 indicates a metal-coated surface.
  • the anode 2 made of a carbonaceous block is an L-shaped bus bar 5 made of metal.
  • a holding plate 11 and a supporting member such as a bolt 10 which can be electrically connected to the apparatus main body.
  • the obtained raw material was molded by four methods using both the CIP molding and the die molding while changing the pressure so as to obtain a product having dimensions of 340 XI 70 X thickness 70 (mm).
  • the carbonaceous block for the anode as a sample was fired by firing nine types (for Experimental Examples 1 to 4, for Experimental Examples 5 to 8 and for Experimental Example 9) at 100 ° C.
  • the test pieces were prepared, and five test pieces each of 10 ⁇ 10 ⁇ 10 mm and 10 ⁇ 10 ⁇ 60 mm were prepared, and each physical property was measured.
  • the flexural strength is 10 X 10 X 60 mm for the test piece (however, the dimensional tolerance is 10 ⁇ 0.02, 5 ⁇ 0.02, 60 ⁇ 0.1), between the fulcrums
  • the distance shall be 40 mm and measured with a universal material testing machine.
  • the radius of curvature of the fulcrum at the fulcrum is 1.5 mm
  • the angle of the press wedge is 60 °
  • the radius of curvature at the tip is 3 mm.
  • Place the test piece horizontally on the abutment apply a vertical load at the uniform speed in the center of the test piece, and measure the maximum load when the test piece breaks. Read on.
  • the bending strength of the test piece is calculated by the following formula and rounded to one decimal place.
  • PB pressure of second chamber 135 at time
  • VB volume of second chamber 135 (cm 3 )
  • samples 8 carbonaceous blocks of (bulk density in molding pressure 900 k gZcm 2 is 1. e gZcin 3, the bending strength 1 129 kgf Zcm 2)
  • a critical current density of about 1 OAZdm 2 when using a carbon material by conventional extrusion molding for the anode is obtained, and the lower the molding pressure becomes, the lower the bulk density and bending strength become. It can be seen that the current density has increased and the ability to suppress the anodic effect has increased.
  • the bulk density molding pressure was obtained at 1 00 kg / cm 2 1. 33 g / cm 3, in the case of bending strength 334 kgf / cm 2 Sample 5, until the current density up to 40 A / dm 2 Even when the voltage was applied, no anodic effect occurred during electrolysis.
  • the carbonaceous Proc the properties l OO e OO k gZcm 2 about, preferably forming is carried out in conditions of a 100 to 300k g cm 2 about a relatively low pressure. Therefore, not only can a small-scale CIP molding apparatus be used, but also a general-purpose mold molding apparatus can be used, so that the molding cost can be reduced as compared with the case where the conventional large-scale CIP apparatus needs to be used. The number of birds can be reduced.
  • the electrode of the electrolytic bath for generating fluorine of the present invention and the isotropic carbonaceous block used for the electrode are constituted as described above, and are inexpensive but exhibit excellent electrode characteristics while exhibiting excellent electrode characteristics. Are suitable.

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Abstract

A carbonaceous block for a positive electrode, which is inexpensive yet exhibiting a long life and excellent electrode characteristics, and an electrode using the carbonaceous block. The isotropic carbonaceous block is used as a positive electrode in an electrolytic bath which comprises a hydrogen fluoride-containing molten salt for generating fluorine, and has a bulk density of less than 1.6 g/cm3, a bending strength of more than 200 kgf/cm2, an average porous radius of more than 0.5 νm, a cumulative porous volume of more than 80 mm3/g, and a gas permeability of more than 0.1 cm2/s.

Description

明 細 書 フッ素発生用電解浴の電極及びそれに用いられる等方性炭素質ブロック 技術分野  Description Electrode of electrolytic bath for fluorine generation and isotropic carbonaceous block used for the electrode
本発明は、 安価で、 電極特性に優れたフッ素発生用電解浴の電極及び それに用いられる等方†生炭素質プロックに関する。 背景技術  The present invention relates to an electrode of an electrolytic bath for generating fluorine which is inexpensive and has excellent electrode characteristics, and an isotropic carbonaceous block used for the electrode. Background art
フッ素の工業的製造法としては、 一般にフッ化水素 (以下 「H F」 と 略記する) 含有溶融塩の電気分解法が採用されている。 またその電気分 解もほとんどの場合、 約 9 0でに保たれたフッ化カリウム (以下 「HK J と略記) と H Fの混合溶融塩中で行ういわゆる中温法が用いられてい る。 この中温法を実施するためのフッ素電解槽の電極の陽極には専ら炭 素材が用いられ、 陰極及び槽本体には一般に鉄等の金属が用いられてい る。 また隔壁にはモネルが用いられている。 電気分解は通常、 電流密度 7〜l O AZ d m2 、 浴電圧 8 . 5〜 1 5 Vの条件の下で(1) 式の総括 反応式に従って進行し、 隔壁で仕切られた陽極側でフッ素が、 陰極側で 水素が得られる。 As an industrial method for producing fluorine, an electrolysis method of a molten salt containing hydrogen fluoride (hereinafter abbreviated as “HF”) is generally employed. In most cases, the so-called medium temperature method is used in which a mixed molten salt of potassium fluoride (hereinafter abbreviated as “HK J”) and HF is maintained at about 90. In order to carry out the process, a carbon material is used exclusively for the anode of the electrode of the fluorine electrolytic cell, and a metal such as iron is generally used for the cathode and the tank body, and Monel is used for the partition. Decomposition usually proceeds according to the general reaction formula (1) under the conditions of a current density of 7 to 10 O AZ dm 2 and a bath voltage of 8.5 to 15 V, and fluorine is generated on the anode side partitioned by the partition wall. On the cathode side, hydrogen is obtained.
2 H F -→ F 2 + H2 (1) このような電気分解の円滑操業を確保するために陽極用炭素材に対し ては、 基本的に以下①〜③の要求電極特性を満たすものであることが好 ましい。 2 HF-→ F 2 + H 2 (1) In order to ensure the smooth operation of such electrolysis, carbon materials for anodes basically satisfy the following required electrode characteristics ① to ③ It is preferable.
①いわゆる陽極効果の発生、 つまり分極がある程度進行した後に電圧 が突然急上昇し、 通電不能になるという事態の発生を回避できるもので あること。 ②フッ素の增産を図るには、 印加電流密度を増加すればよい。 しかし 、 通常は印加電流密度の増加に比例して陽極の分極が急速に進行する。 これによつて、 陽極効果の発生も早まり、 電極 (陽極) の取替え回数が 増え、 生産効率が低下する。 そこで、 印加電流密度を多少増加しても、 陽極効果を抑制し得るものであること。 (1) It must be possible to avoid the occurrence of the so-called anode effect, that is, the situation in which the voltage suddenly rises after the polarization has progressed to some extent and the current cannot be supplied. (2) To produce fluorine, increase the applied current density. However, the polarization of the anode usually progresses rapidly in proportion to the increase in the applied current density. This accelerates the anodic effect, increases the number of electrode (anode) replacements, and reduces production efficiency. Therefore, the anode effect can be suppressed even if the applied current density is slightly increased.
③電解中に、 陽極たる炭素材自体が部分的に破壊、 崩壊、 剥落等する ことによつて通電不能となったり、 生じた炭素粉が回収中のフッ素に混 じって、 その純度を低下させるという事態が起こらないように、 陽極た る炭素材自体が相当の強度を有していること。  (3) During electrolysis, the carbon material itself as the anode is partially destroyed, collapsed, peeled off, etc., making it impossible to conduct electricity, or the resulting carbon powder mixes with the fluorine being recovered, lowering its purity. The carbon material itself, which is the anode, must have considerable strength so that it does not occur.
これまで、 フッ素の製造用の陽極として用いられてきた炭素材として ίま、 例 XJま、 ' i n du s t r i a l E l e c t r o c em i c a 1 P e o c e s s e s, E d. b y A. K u h n , p p. 22, 1 970, E l s e v i o r」 に紹介されているように気孔半径が 5 / m 以上の物であった。 しかしながら、 これらは、 気孔径が大きいため、 機 械強度もそれに伴い低く、 自己破損防止能力が低いため、 前記した要求 事項の②と③を満足しうるものではなかった。  Until now, carbon materials that have been used as anodes for the production of fluorine, such as XJ, 'in du strial Electromica 1 P eocesses, Ed. By A. Kuhn, p p. 22, 1970, Elsevior ”, the pore radius was more than 5 / m. However, because of their large pore diameter, their mechanical strength was also low, and their self-damage prevention ability was low, so they could not satisfy the above requirements (1) and (3).
本出願人らは、 前記問題点を解消でき、 前記の要求電極特性を満足し 得る有効な陽極用炭素材として、 十分な強度を有しかつ分極しにくいも の、 つまり陽極効果の抑制に有効で最大電流密度を高め得るような、 固 有抵抗の縦、 横方向の異方比が 1. 2以下である炭素質ブロック (等方 性炭素質ブロック) の開発に成功し、 既に 「フッ素の製造方法」 として 特許を取得している (特公昭 61 - 1 2994号公報) 。 かかる十分な 強度 (高密度で高強度) を有する等方性炭素質ブロックの開発により、 それ以前には陽極効果の発生を防ぐためにせいぜい 6〜 8 AZ d m2 程 度の最大電流密度でしかフッ素の電解製造を行えなかったものが、 1 5 A/dm2 程度の最大電流密度でも電解を安定して継続できるようにな つた。 この結果、 フッ素電解効率つまりフッ素生産性が大幅に向上した しかし、 上記の炭素質ブロックにおいても、 改善すべき余地は残され ていた。 即ち、 高密度 '高強度の等方性炭素質ブロックを得るための焼 成前成形の段階では、 1 トン Zcm2 程度の冷間静水圧加圧成形 (以下 「C I PJ 成形という) を必要としていたため、 成形装置が比較的大規 模であった。 このため、 それ以前には嵩密度 1. 2〜1. 3程度の硬く て脆い多孔質の陽極用炭素質プロックを比較的小規模で、 低圧力の押出 成形装置で成形していた場合に比べて、 成形圧力が高い為に、 成形コス トも高くなつていた。 The present applicants have proposed an effective carbon material for an anode capable of solving the above problems and satisfying the required electrode characteristics, having sufficient strength and being hardly polarized, that is, effective for suppressing the anode effect. We succeeded in developing a carbonaceous block (isotropic carbonaceous block) with a specific resistance of less than 1.2 in the vertical and horizontal directions, which can increase the maximum current density in A patent has been obtained for the "manufacturing method" (Japanese Patent Publication No. 61-12994). The development of the isotropic carbonaceous blocks having such sufficient strength (high density and high strength), earlier fluorine only in the maximum current density of at most. 6 to 8 AZ dm 2 extent in order to prevent the occurrence of anode effect those that did not perform the electrolytic production, we can continue the electrolysis stably at maximum current density of about 1 5 a / dm 2 I got it. As a result, the efficiency of fluorine electrolysis, that is, the productivity of fluorine, was greatly improved. However, there is still room for improvement in the above carbonaceous block. That is, in the pre-sintering molding stage to obtain a high-density, high-strength isotropic carbonaceous block, cold isostatic pressing of about 1 ton Zcm 2 (hereinafter referred to as “CI PJ molding”) is required. Because of this, the molding equipment was relatively large, and before that, a hard and brittle porous anode carbonaceous block with a bulk density of about 1.2 to 1.3 was produced on a relatively small scale. The molding cost was higher because the molding pressure was higher than when molding with a low-pressure extrusion molding machine.
さらに、 焼成終了後の炭素質ブロックを電極として用いるには、 電解 容量に見合った所定寸法の形状、 大きさのものに機械加工する必要があ るが、 高密度 '高強度であるため非常に加工しにくく、 機械加工コス ト も高くなつていた。 高密度 '高強度の等方性炭素質ブロックは、 確かに 長寿命で電解性能に優れるが、 成形コストゃ機械加工コストが非常に高 くつくため、 製品価格の効果的な低減を実現できるまでの改善には至つ ていなかった。  In addition, in order to use the carbonaceous block after firing as an electrode, it is necessary to machine it into a shape and size with predetermined dimensions commensurate with the electrolytic capacity, but because of its high density and high strength, it is extremely It was difficult to process and the machining cost was high. High-density, high-strength isotropic carbonaceous blocks certainly have a long life and excellent electrolytic performance, but because molding costs are extremely high, machining costs are extremely high, and until product prices can be effectively reduced. Has not been improved.
本発明の目的は、 上記の事情に鑑みてなされたものであり、 その目的 とするところは、 長寿命で電極特性に優れながらも安価である等方性炭 素質材からなる陽極用の電極及びそれに用いられる等方性炭素質プロッ クを提供する点にある。 発明の開示  An object of the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electrode for an anode made of an isotropic carbonaceous material, which has a long life and excellent electrode characteristics but is inexpensive. The point is to provide an isotropic carbonaceous block used for it. Disclosure of the invention
上記目的を達成し得た本発明のフッ素発生用電解浴の陽極として用い られる等方性炭素質材からなる電極は、 嵩密度が 1. e gZcni3 以下The electrode made of an isotropic carbonaceous material used as the anode of the electrolytic bath for generating fluorine of the present invention, which has achieved the above object, has a bulk density of 1.egZcni 3 or less.
、 曲げ強さが 2 O Ok g f /cm2 以上であることを特徴とする。 このような等方性炭素質材からなる電極であれば、 先に開発した等方 性炭素質プロックの機械的強度よりは少し弱めとなる構造体でありなが ら、 自己破損防止能力は十分な実用的レベルを維持し、 その上で陽極効 果抑制能力をさらに向上させることも可能となる。 この結果、 機械的強 度が弱められた分だけ機械加工しやすくなる。 さらにその前工程として の成形圧力が低くて済むので、 C I P成形によらずとも、 汎用的な金型 成形が可能となる。 また C I P成形による場合でも、 成形圧力が低い分 安価に作製が可能となる。 従って、 機械加工及びその前段階である成形 に要する各コストの大幅な低減と陽極効果抑制能力の向上により、 安価 でありながら、 一層長寿命で電極特性に優れたフッ素発生用電解浴の陽 極用等方性炭素質プロックを提供することができる。 The bending strength is 2 O Ok gf / cm 2 or more. An electrode made of such an isotropic carbonaceous material has a structure that is slightly weaker than the mechanical strength of the previously developed isotropic carbonaceous block, but has sufficient self-damage prevention ability. It is also possible to maintain a practical level, and further improve the ability to suppress the anode effect. As a result, machining becomes easier due to the reduced mechanical strength. Furthermore, since the molding pressure as a pre-process is low, general-purpose mold molding can be performed without using CIP molding. In addition, even in the case of CIP molding, it is possible to manufacture at low cost because of the low molding pressure. Therefore, the anode of the electrolytic bath for fluorine generation, which is inexpensive, has a longer life, and has excellent electrode characteristics, is significantly reduced by greatly reducing the costs required for machining and the former stage of molding and improving the ability to suppress the anode effect. An isotropic carbonaceous block can be provided.
また、 前記等方性炭素質材は、 平均気孔半径が 0 . 5 i m以上、 累積 気孔体積が 8 0 mm3 Z g以上、 ガス透過率が 0 . 1 c m2 s以上で あることを特徴とする。 Further, the isotropic carbonaceous material has an average pore radius of 0.5 im or more, a cumulative pore volume of 80 mm 3 Zg or more, and a gas permeability of 0.1 cm 2 s or more. I do.
このような等方性炭素質材であれば、 電解浴の電極内への浸透を防止 することができる。 また、 電極表面の濡れ性を確保できフッ素ガスの泡 切れが良く、 フッ素電解用電極として高電流密度の電解条件まで更に安 定的に使用することができる。  With such an isotropic carbonaceous material, it is possible to prevent the electrolytic bath from penetrating into the electrode. In addition, the wettability of the electrode surface can be ensured, and the bubbles of fluorine gas can be easily removed, and the electrode for fluorine electrolysis can be used more stably even under high current density electrolysis conditions.
また、 前記のような等方性炭素質材を用いた電極であって、 前記等方 性炭素質材の表面のうち通電可能な支持部材との接合部に金属被覆膜が 形成されていることを特徴とする。  An electrode using the isotropic carbonaceous material as described above, wherein a metal coating film is formed on a surface of the isotropic carbonaceous material at a junction with an electrically conductive support member. It is characterized by the following.
前記支持部材との接合部にあたる面に溶射若しくは電解メツキ等の適 宜な方法で N iや C u等の金属を被覆する。 これにより、 使用中の接合 部の腐食により発生するジュール熱及びアーク放電に由来する、 電極の 割れを防止することができる。  The surface corresponding to the joint with the support member is coated with a metal such as Ni or Cu by an appropriate method such as thermal spraying or electrolytic plating. As a result, it is possible to prevent the electrode from cracking due to Joule heat and arc discharge generated by corrosion of the joint during use.
以下、 本発明を詳しく説明する。 ( 1 ) 本発明者らは、 まず、 先に開発した等方性炭素質ブロックにおい て残されていた問題、 即ち、 成形及び加工に要するコストがかかり過ぎ るという問題は、 等方性炭素質ブロックの機械的強度を、 自己破損を回 避でき且つその良好な電極特性を維持できる限界近くまで積極的に弱め ることができれば解決できるはずとの考えに立って、 その限界の付近を 探るべく種々実験検討を重ねた。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. (1) The inventors of the present invention first pointed out that the problem remaining in the previously developed isotropic carbonaceous block, that is, the problem that the cost required for molding and In order to find a solution near the limit, we believe that the mechanical strength of the block can be solved if it can be positively weakened to the point where self-damage can be avoided and good electrode characteristics can be maintained. Various experimental studies were repeated.
さらに、 本発明者らはその検討の過程で、 等方性炭素質プロックとし て緻密質であるよりも、 ある程度多孔質である方がフッ素電解中に陽極 効果が起こりにくくなる事実を見い出した。 この現象についてミクロ的 な考察の結果、 以下の知見が得られた。  Furthermore, the present inventors have found, in the course of the study, that the anodic effect is less likely to occur during fluorine electrolysis when the porous is somewhat porous than when the isotropic carbonaceous block is dense. As a result of microscopic consideration of this phenomenon, the following findings were obtained.
即ち、 電解中に炭素質電極からなる陽極上で生ずるフッ素とこの炭素 電極との反応により、 表面エネルギーが極めて低いフッ化黒鉛が生成す る。 このフッ化黒鉛が生成した部分では、 陽極と浴との濡れが悪くなり 、 電気化学的に不活性となる。 陽極の有効面積は、 フッ化黒鉛による陽 極表面の被覆率の増大によって減少し、 電流密度は増大する。 これがフ ッ素電解における陽極過電圧の主要な原因であり、 フッ化黒鉛による被 覆率が 2 0 °/0程度を越えると電圧が急上昇し、 通電不能となる。 この現 象が陽極効果である。 That is, the reaction between fluorine generated on the anode made of a carbonaceous electrode and the carbon electrode during electrolysis generates fluorinated graphite having extremely low surface energy. In the portion where the fluorinated graphite is generated, the wettability between the anode and the bath becomes poor, and the portion becomes electrochemically inactive. The effective area of the anode decreases with increasing coverage of the anode surface with fluorinated graphite, and the current density increases. This is the main cause of anode overvoltage in fluorine electrolysis. When the coverage of graphite fluoride exceeds about 20 ° / 0 , the voltage rises sharply and power cannot be supplied. This phenomenon is the anodic effect.
充分に脱水された電解浴 (K F · 2 H F ) 中においては (2 ) 式に示 した反応が進行する。
Figure imgf000007_0001
In a sufficiently dehydrated electrolytic bath (KF · 2HF), the reaction shown in equation (2) proceeds.
Figure imgf000007_0001
C x F " は、 フッ素一黒鉛層間化合物と呼ばれ、 Cと Fの結合状態は 電荷移動型である。 ここで、 MFは L i F、 N i F 2 、 C a F z 、 M g F 2 、 A 1 F 3 等の金属フッ化物であり、 この反応促進の触媒となる。 これらの化合物はフッ素化学種が、 黒鉛層間に入りこんで生成する。 これらは、 フッ素原子の大きな電気陰性度により、 黒鉛層の π電子がフ ッ素原子に吸引されることにより正孔に生ずる。 具体的な作用としては 、 電気伝導度が上昇し、 極性が増大する。 浴は、 イオン性融体で、 電極 表面の極性の向上により浴と電極間の儒れ性は極めて良くなる。 このこ とにより、 フッ素ー黒鉛層間化合物が生成した電極表面では陽極効果発 生が抑制されフッ素発生反応が円滑に進行する。 C x F "is called a fluorine-graphite intercalation compound, and the bonding state of C and F is a charge transfer type. Here, MF is Li F, Ni F 2 , C a F z , M g These are metal fluorides such as F 2 and A 1 F 3 , which are catalysts for promoting this reaction.These compounds are formed when fluorine species penetrate into the graphite layer.These are the large electronegativities of fluorine atoms. Π electrons in the graphite layer It is generated in holes by being attracted to nitrogen atoms. As a specific action, the electrical conductivity increases, and the polarity increases. The bath is an ionic melt, and the polarity between the bath and the electrode is greatly improved by improving the polarity of the electrode surface. This suppresses the anodic effect on the electrode surface where the fluorine-graphite intercalation compound is generated, and the fluorine generation reaction proceeds smoothly.
そして、 陽極たる炭素電極が適度に多孔質であると、 陽極表面に接す るフッ素ガスがその陽極内部の表面近くの微小すき間内に入り込む。 そ の結果、 陽極上に生じるフッ素の泡の膜が途切れやすくなり、 その途切 れた部分では陽極表面が露出するため、 再び浴と濡れやすくなって電気 化学的活性状態が復活し、 電解をさらに続行できることが分かった。 そこで、 本発明者らは、 上記知見をもとに、 陽極用炭素質材として、 自己破損を回避できる程度に緻密化させ、 上記のフッ素黒鉛層間化合物 を生成する表面を、 陽極効果抑制能力の向上に寄与できる程度に多孔化 させ得る適切な機械的強度を見い出すべくさらに検討を重ねた。 その結 果、 最終的に、 「等方性炭素質材の特性が、 嵩密度が 1 . 6 g Z c m3 以下、 曲げ強さが 2 0 0 k g f Z c m2 以上、 平均気孔半径が 0 . 5 m以上、 累積気孔容積が 8 0 mm3 / g以上、 ガス透過率が 0 . 1 c m 2 Z s以上」 という特有の構成を具備した本発明にかかるフッ素発生用 電解浴の陽極用等方性炭素質材を完成したものである。 If the carbon electrode, which is the anode, is appropriately porous, fluorine gas in contact with the anode surface will enter the minute gap near the surface inside the anode. As a result, the film of fluorine bubbles generated on the anode is easily interrupted, and the surface of the anode is exposed at the interrupted portion, so that it is easily wetted with the bath again, the electrochemically active state is restored, and electrolysis is started. It turns out that we can continue further. Therefore, based on the above findings, the present inventors made the carbonaceous material for the anode dense enough to avoid self-damage, and reduced the surface on which the above-mentioned fluorine-graphite intercalation compound was formed, with the ability to suppress the anode effect. Further studies were conducted to find appropriate mechanical strength that can be made porous so as to contribute to improvement. As a result, finally, characteristics of "isotropic carbonaceous material, bulk density 1. 6 g Z cm 3 or less, a bending strength of 2 0 0 kgf Z cm 2 or more, the average pore radius is 0. 5 m or more, cumulative pore volume of 80 mm 3 / g or more, gas permeability of 0.1 cm 2 Z s or more ” This is a completed carbonaceous material.
( 2 ) 上記の等方性炭素質材を得るためには、 例えば、 微粉状骨材コー タスにほぼ等重量又はそれ以上のピッチバインダーを加えた材料を用い るか、 又は微小モザイク組織のコ一クスゃ生コークスのように熱処理段 階で大きい収縮を示す骨材を用い炭素材の必要な微密化を図るか、 ある レ、は変質ビッチゃメソカーボンマイクロビーズのような骨材と結合材が 一体的に構成された一元系材料を用いることにより達成することができ る。 ここで 「微小モザイク組織」 とは、 ピッチを加熱してメソフェーズ小 球体が生成する過程でそのサイズが 10 μπι以下のものがモザィク様に 等方性マトリックス中に一様に分散しているものをいう。 このような構 造をもつ炭素材を加熱すると、 モザイク部分は大きく収縮して所望の高 密度材料が得られやすくなるからである。 (2) In order to obtain the above isotropic carbonaceous material, for example, use is made of a material obtained by adding a pitch binder of approximately the same weight or more to a fine powder aggregate, or Use aggregates that show large shrinkage during the heat treatment stage, such as raw coke, to achieve the necessary densification of the carbon material.Some are combined with aggregates such as denatured bitch-mesocarbon microbeads. This can be achieved by using a monolithic material in which the material is integrally formed. Here, the term “micro-mosaic structure” refers to a micro-mosaic structure in which the mesophase spherules whose size is 10 μπι or less are uniformly dispersed in an isotropic matrix like a mosaic during the process of heating the pitch to form mesophase spherules. Say. When a carbon material having such a structure is heated, the mosaic portion shrinks greatly, and a desired high-density material is easily obtained.
また、 上記のように、 ピッチから生成したメソフェーズ小球体を分離 して得られる、 いわゆるメソカーボンマイクロビーズは、 そのままで一 元系材料として本発明の炭素電極の原料として有利に用いることができ る。 ピッチを乾留する際に雰囲気制御を行うと空気中では非黒鉛化炭素 材、 窒素ガス中では易黒鉛化炭素材の前駆体が得られ、 これらを変質ピ ツチと言い、 やはり一元系材料として本発明の炭素電極の製造に用いる ことができるものである。  Further, as described above, so-called mesocarbon microbeads obtained by separating mesophase microspheres generated from pitch can be advantageously used as a raw material of the carbon electrode of the present invention as a monolithic material as it is. . If the atmosphere is controlled during the carbonization of the pitch, a non-graphitizable carbon material precursor is obtained in air and a graphitizable carbon material precursor is obtained in nitrogen gas.These precursors are called altered pitches. It can be used for producing the carbon electrode of the invention.
即ち、 本発明の陽極用炭素質ブロックは、 例えば、 粒径が 3〜20/ mの微粉状の仮焼骨材コークス 100重量部にコールタールピッチ、 石 油ピツチのようなピッチバインダー約 80〜 130重量部を配合した 2 元系材料、 又は変質ピッチゃメソカーボンマイク口ビーズのような一元 系材料を約 150〜 250 °Cで混捏した後冷却し、 粉碎して粒度調整を 行ったものを成形し、 最終的に熱処理することにより製造することがで きる。 成形は、 C I P成形や金型成形により 100〜600k g/cm 2 程度、 好ましくは 100〜300 k g/cm2 程度の低加圧下で等方 性プロック体に成形する。 また熱処理温度は、 通常 1000°C〜 150 0°C、 好ましくは 1000¾〜 1200°Cである。 このようにして得ら れた等方性炭素質ブロックは、 いわゆる押出成形によりブロック化され た炭素材に比べるとはるかに微密質でありながらも適度に多孔質である という特徴ある構造体となっている。 また、 変質ピッチゃメソカーボン マイクロビーズのような原料が球状に近い形状の一元系材料を用いるこ とにより、 金型成形であっても前述したように固有抵抗の縦方向、 横方 向の異方比が 1. 2以下の等方性を有することができる。 That is, the carbonaceous block for an anode of the present invention is, for example, a powder binder having a particle size of 3 to 20 / m. A mixture of 130 parts by weight of a binary material or a modified material such as a denatured pitch mesocarbon mic mouth bead is kneaded at about 150 to 250 ° C, cooled, pulverized, and then subjected to particle size adjustment. It can be manufactured by molding and finally heat-treating. The molding is carried out by CIP molding or die molding under a low pressure of about 100 to 600 kg / cm 2 , preferably about 100 to 300 kg / cm 2 , to form an isotropic block. The heat treatment temperature is usually from 1000 ° C to 1500 ° C, preferably from 1000 ° C to 1200 ° C. The isotropic carbonaceous block obtained in this way has a characteristic structure that is much more dense but moderately porous compared to the carbon material blocked by so-called extrusion molding. Has become. In addition, the raw material, such as altered pitch @ mesocarbon microbeads, should be a monolithic material with a nearly spherical Thus, as described above, the anisotropy of the specific resistance in the vertical and horizontal directions can be equal to or less than 1.2 even in mold molding.
そのような構造体からなる本発明の陽極用等方性炭素質プロックの特 性は、 上記したように、 少なくとも嵩密度にして 1. S gZcm3 以下 、 曲げ強さが 200 k g ί Zcm2 以上であることが必要である。 より 好ましくは、 嵩密度は 1. 25〜: L. 5 gZcm3 で曲げ強さが 30◦ k g f Zcm2 以上である。 このような特性の陽極用等方性炭素質プロ ックであれば、 陽極効果抑制がさらに向上して電極特性をより優れたも のとできる。 また、 電解容量に見合った所定寸法の電極形状に機械加工 がし易くなり、 機械加工コストの低減化を図ることができる。 さらにそ の前工程としての成形圧力が低くて済むので、 C I P成形によらずとも 、 汎用的な金型成形が可能となり、 また C I P成形による場合でも、 よ り小規模化が可能となる。 従って、 機械加工及びその前段階である成形 に要する各コストの大幅な低滅と、 陽極効果抑制能力の向上により、 安 価でありながら、 より一層長寿命で、 電極特性に優れた陽極用等方性炭 素質プロックを提供することができる。 The characteristics of the isotropic carbonaceous block for an anode of the present invention comprising such a structure are, as described above, at least 1.S gZcm 3 or less in terms of bulk density and 200 kg kgZcm 2 or more in bending strength. It is necessary to be. More preferably, the bulk density is 1.25 to: L. 5 gZcm 3 and the flexural strength is 30 ° kgf Zcm 2 or more. With the isotropic carbonaceous block for anode having such characteristics, the suppression of the anode effect is further improved, and the electrode characteristics can be further improved. In addition, machining can be easily performed into an electrode shape having a predetermined size corresponding to the electrolytic capacity, and the machining cost can be reduced. Further, since the molding pressure as a pre-process can be reduced, general-purpose mold molding can be performed without using CIP molding, and even in the case of using CIP molding, further downsizing can be achieved. Therefore, the cost for machining and the preceding stage, molding, are greatly reduced, and the ability to suppress the anodic effect is improved, so that it is inexpensive, has a longer life, and has excellent electrode characteristics. An anisotropic carbon block can be provided.
また、 本発明の陽極用等方性炭素質ブロックの特性として、 平均気孔 半径が 0. 5 /im以上、 累積気孔体積が 80 mm3 /g以上、 ガス透過 率が 0. 1 cm2 /s以上であることも好ましい。 このような等方性炭 素質ブロックであれば、 電解浴の電極内への浸透を防止しつつ、 電極表 面で発生したフッ素ガスの泡切れが良く、 フッ素電解用電極として高電 流密度の電解条件まで更に安定的に使用することができる。 図面の簡単な説明 In addition, as the characteristics of the isotropic carbonaceous block for an anode of the present invention, the average pore radius is 0.5 / im or more, the cumulative pore volume is 80 mm 3 / g or more, and the gas permeability is 0.1 cm 2 / s The above is also preferable. Such an isotropic carbon block prevents bubbles of fluorine gas generated on the electrode surface while preventing the electrolytic bath from penetrating into the electrode, and has a high current density as a fluorine electrolysis electrode. It can be used more stably up to electrolysis conditions. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 一般的な電解装置に含まれる電解槽の概略断面図である。 図 2は、 実験例 1〜 4で使用した炭素質プロック (C I P成形法によ り得たサンプル①〜④) についての、 水銀圧入法により得られた累積気 孔容積と平均気孔半径の関係を示す図である。 FIG. 1 is a schematic sectional view of an electrolytic cell included in a general electrolytic device. Fig. 2 shows the carbonaceous block (CIP molding method) used in Experimental Examples 1-4. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the cumulative pore volume and the average pore radius obtained by the mercury intrusion method for the obtained samples I to II).
図 3は、 ガス透過率測定装匱の概略図である。  Figure 3 is a schematic diagram of the gas permeability measuring equipment.
図 4は、 実験例 1〜 9における試料の各特性値の測定結果をまとめた 表である。  FIG. 4 is a table summarizing the measurement results of the respective characteristic values of the samples in Experimental Examples 1 to 9.
図 5は、 実験例 1〜 4で使用した 1素質ブロック ( C I P成形法によ り得たサンプル①〜④) についての、 9 0で K F · 2 H F電解浴中にお ける定電流法により求めた陽極電流密度一電位曲線を示す図である。 図 6は、 実験例 5〜 8で使用した炭素質ブロック (金型成形法により 得たサンプル⑤〜⑧) についての、 9 0 °CK F · 2 H F電解浴中におけ る定電流法により求めた陽極電流密度—電位曲線を示す図である。  Figure 5 shows the constant current method in a KF · 2 HF electrolytic bath at 90 for the one material block (samples I to 得 obtained by the CIP molding method) used in Experimental Examples 1 to 4. FIG. 4 is a diagram showing a anodic current density-potential curve. Figure 6 shows the results obtained by the galvanostatic method in a 90 ° CK F · 2 HF electrolytic bath for the carbonaceous blocks (samples I to II obtained by the die molding method) used in Experimental Examples 5 to 8. FIG. 4 is a diagram showing an anode current density-potential curve.
図 7は、 実験例 1〜4で使用した炭素質ブロック (C I P成形法によ り得たサンプル①〜④) についての、 電流密度とフッ素ガス気泡発生棼 の関係を示す図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 7 is a diagram showing the relationship between current density and fluorine gas bubble generation for the carbonaceous blocks (samples I to II obtained by the CIP molding method) used in Experimental Examples 1 to 4. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
図 1を参照しつつ本発明における炭素質プロックを使用して、 フッ素 を得ることのできる一般的な電解装置に含まれる電解槽について説明す る。 図 1において一般的な電解装置に含まれる電解槽は、 混合溶融塩 ( K F · 2 H F ) を用いて電解浴 1 aを形成する電解槽本体 1と、 混合溶 融塩に浸漬されている等方性炭素質プロックからなる陽極 2と、 一般に 金属からなる陰極 3と、 陽極 2側と陰極 3側とを仕切る隔壁 4とを備え ている。 ここで、 図中符号の 5はブスバー、 6は絶縁材、 7は金属で作 製された電解槽蓋、 8は陰極ガス出口、 9は陽極ガス出口、 1 0は陽極 2の取り付け用ボルト、 1 1は押さえ板、 1 2は金属被覆面を示す。 炭素質ブロックカゝらなる陽極 2は、 金属からなる L字型のブスバー 5 と押さえ板 1 1とボルト 1 0等の通電可能な支持部材を介して装置本体 に接続されている。 An electrolytic cell included in a general electrolytic apparatus that can obtain fluorine using the carbonaceous block according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, an electrolytic cell included in a general electrolytic apparatus is composed of an electrolytic cell body 1 forming an electrolytic bath 1a using a mixed molten salt (KF · 2HF), and an electrolytic cell immersed in the mixed molten salt. An anode 2 made of an isotropic carbonaceous block, a cathode 3 generally made of metal, and a partition wall 4 separating the anode 2 side and the cathode 3 side are provided. Here, 5 in the figure is a bus bar, 6 is an insulating material, 7 is an electrolytic cell lid made of metal, 8 is a cathode gas outlet, 9 is an anode gas outlet, 10 is a bolt for mounting the anode 2, 11 indicates a holding plate, and 12 indicates a metal-coated surface. The anode 2 made of a carbonaceous block is an L-shaped bus bar 5 made of metal. And a holding plate 11 and a supporting member such as a bolt 10 which can be electrically connected to the apparatus main body.
また、 金属と比べて、 炭素材の固有抵抗は大きいことが良く知られて いる。 電解実施中には、 ブスバ一 5や押さえ板 1 1と陽極 2の間に、 混 合溶融塩 (K F■ 2 H F ) や、 発生ガス (F 2 ) の侵入がある。 この時 に、 混合溶融塩 (K F■ 2 H F ) や、 発生ガス (F 2 ) が固化したり、 あるいは炭素材からなる陽極 2と反応、 腐食によって、 部分的に接触面 の導通が阻害される。 これが酷くなると、 発熱や、 極端な場合、 放電を 起こして電極が破損し、 電解不能の状態になってしまう。 この現象を抑 制するために、 炭素質ブロックからなる陽極 2の、 ブスバー 5と押さえ 板 1 1と接する面 1 2には、 溶射又は電解メツキ等により、 N i若しく は C u等の金属が被覆されている。 炭素材と金属の接触よりも、 金属と 金属との接触のほうが接触抵抗が低く抑えられるためである。 これによ り、 長期間安定した通電状態を維持でき、 電極の割れを防止することが 可能となる。 It is well known that carbon materials have higher specific resistance than metals. During the electrolysis, mixed molten salt (KF ■ 2HF) and generated gas (F 2 ) enter between the bus bar 5 and the holding plate 11 and the anode 2. At this time, the conduction of the contact surface is partially inhibited by solidification of the mixed molten salt (KF ■ 2HF) or generated gas (F 2 ), or reaction with the anode 2 made of carbon material and corrosion. . If this becomes severe, heat will be generated, or in extreme cases, electric discharge will occur, damaging the electrodes and rendering it impossible for electrolysis. In order to suppress this phenomenon, the surface 12 of the anode 2 made of a carbonaceous block, which is in contact with the bus bar 5 and the holding plate 11, is sprayed or plated with metal such as Ni or Cu. Is coated. This is because the contact resistance between the metal and the metal is lower than that between the carbon material and the metal. This makes it possible to maintain a stable energized state for a long period of time and to prevent electrode cracking.
次に実験例により本発明を更に詳細に説明する。  Next, the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples.
(実験例 1〜4、 実験例 5〜8 )  (Experimental examples 1-4, Experimental examples 5-8)
実験例 1〜4は、 C I P成形法により成形圧力を種々変えることによ り調整された機械的強度の異なる 4種類のサンプル用炭素質ブロックに ついて、 その陽極効果抑制能力を調査し評価した。 また実験例 5〜8は 、 成形法を金型成形法とする以外は、 実験例 1〜4と同様の要領で別の 4種類のサンプル用炭素質ブロックについてその陽極効果抑制能力を調 査し評価した。 また、 実験例 9は、 出発原料にメソ力一ボンマイクロビ ーズを主体とした以外は、 実験例 1〜4と同様の要領でサンプル用炭素 質プロックを作製した。  In Experimental Examples 1-4, four types of carbonaceous blocks for samples having different mechanical strengths adjusted by variously changing the molding pressure by the CIP molding method were investigated and evaluated for their ability to suppress the anodic effect. In Experimental Examples 5 to 8, the anodic effect suppressing ability of four other types of carbonaceous blocks for samples was investigated in the same manner as in Experimental Examples 1 to 4, except that the molding method was a mold molding method. evaluated. In Experimental Example 9, a carbonaceous block for a sample was prepared in the same manner as in Experimental Examples 1 to 4, except that the starting material used was mainly mesoporous microbeads.
まず、 成形前の実験例 1〜8のサンプル用炭素質プロック原料を以下 の要領で調整した。 即ち、 325メッシュ (Ty l e r) 以下に粉砕し た仮焼石油コークス粉 100重量部に対して 90重量部のコールタール ピッチを加え、 約 150〜250°C、 好ましくは約 180〜220°Cに おける加熱下で長時間混捏すると共に揮発分を調整し、 常温まで冷却し た。 その後、 再度粉碎して 100メッシュ (Ty l e r) 以下の粉砕品 を分級 ·回収し、 サンプル用炭素質プロックの原料とした。 First, the carbonaceous block raw materials for the samples of Experimental Examples 1 to 8 before molding were as follows. Was adjusted in the manner described above. That is, 90 parts by weight of coal tar pitch is added to 100 parts by weight of calcined petroleum coke powder pulverized to 325 mesh (Tyler) or less, and brought to about 150 to 250 ° C, preferably about 180 to 220 ° C. The mixture was kneaded under heating for a long time, the volatile content was adjusted, and the mixture was cooled to room temperature. Then, it was pulverized again to classify and collect pulverized products of 100 mesh (Tyler) or less, and used as raw materials for carbonaceous blocks for samples.
実験例 9のサンプル用炭素質プロック原料は平均粒径 10〜40 m のメソカーボンマイクロビーズを用いて C I Pで成形後 1000 °Cで焼 成した。  The carbonaceous block raw material for the sample in Experimental Example 9 was formed by CIP using mesocarbon microbeads having an average particle diameter of 10 to 40 m, and then fired at 1000 ° C.
次に、 得られた原料を C I P成形と金型成形の両方法により、 340 X I 70 X厚み 70 (mm) の寸法品となるようにそれぞれ圧力を変え ながら 4種類づっ成形し、 得られた合計 9種類 (実験例 1〜4用、 実験 例 5〜 8用及び実験例 9用) の成开休を 1 O 0 0 °Cで焼成する二とによ りサンプルとしての陽極用炭素質ブロックを製作し、 10 X 10X 10 mm及び 1 0 X 1 0 X 60 mmの試験片を各 5個用意し、 各物性を測定 した。  Next, the obtained raw material was molded by four methods using both the CIP molding and the die molding while changing the pressure so as to obtain a product having dimensions of 340 XI 70 X thickness 70 (mm). The carbonaceous block for the anode as a sample was fired by firing nine types (for Experimental Examples 1 to 4, for Experimental Examples 5 to 8 and for Experimental Example 9) at 100 ° C. The test pieces were prepared, and five test pieces each of 10 × 10 × 10 mm and 10 × 10 × 60 mm were prepared, and each physical property was measured.
嵩密度の測定には、 試験片 10 X 10 X 60mmを用いる (但し、 寸 法公差 10 ±0. 02、 5±0. 02、 60±0. 1とする) 。 まず、 試験片を 105〜1 10°Cの空気浴中に移し 1時間ごとに冷却して重さ を図る。 これを恒量に達するまで繰り返す。 次に試験片の各片の長さを 3力所ずつはかり、 それぞれ各辺の平均寸法から体積を求める。 試験辺 の嵩密度は次の式によつて計算し、 小数点以下 3桁に丸める。  For the measurement of bulk density, use a test specimen of 10 x 10 x 60 mm (however, the dimensional tolerance is 10 ± 0.02, 5 ± 0.02, 60 ± 0.1). First, transfer the test piece to an air bath at 105 to 110 ° C, cool it every hour, and weigh it. This is repeated until a constant weight is reached. Next, measure the length of each test piece at three points, and determine the volume from the average size of each side. The bulk density of the test side is calculated by the following formula and rounded to three decimal places.
d=W/V  d = W / V
ここで d 嵩密度  Where d bulk density
W 乾燥試験片の重さ (g)  W Weight of dry specimen (g)
V 体積 (cm3 ) なお、 試験片の嵩密度は、 5個の試験片の測定値の平均値を小数点以下 2桁に丸めて示す。 V volume (cm 3 ) The bulk density of the test pieces is shown by averaging the measured values of five test pieces rounded to two decimal places.
硬さは、 ショァ一 D型硬度計により、 試験片 1 ◦ X 1 0 X 6 Ommを 用いて (但し、 寸法公差 1 0 ± 0. 0 2、 5 ± 0. 0 2、 6 0 ± 0· 1 とする) 測定する。 試験機は安定した台の上に垂直に置いて使用する。 測定箇所は、 成形時における加圧面および側面で各 3点測定する。 ただ し、 測定箇所は繰り返しや接近した点及び端面に近い点であってはなら ない。 測定値の読取は整数値をもってする。 尚、 試験片は、 予め 1 0 5 〜1 1 の空気浴中で 2時間以上保ち、 これをデシケータ中で冷却し て室温に達したものを使用する。 試験片の硬度は 5個の試験片の加圧面 、 および側面の測定値のそれぞれの平均値を整数に丸めて示す。  The hardness was measured by a Shore D type hardness tester using a test piece 1 ◦ X 10 X 6 Omm (however, dimensional tolerances 10 ± 0.02, 5 ± 0.02, 60 ± 0 1) Measure. The tester is used by placing it vertically on a stable table. Measurements are made at three points each on the pressurized surface and side surface during molding. However, the measurement points must not be repeated, close, or close to the end face. The reading of the measured value is an integer value. The test specimens should be kept for at least 2 hours in an air bath of 105 to 11 and cooled in a desiccator to reach room temperature. The hardness of the test piece is shown by rounding the average value of the measured values of the pressed surface and the side surface of the five test pieces to an integer.
固有抵抗は、 試験片は 1 0 X 1 0 X 6 0mmを用レ、 (但し、 寸法公差 1 0 ± 0. 0 2、 5 ± 0. 0 2、 6 0 ± 0. 1とする) 、 次の式によつ て計算し、 整数に丸めて示す。  For the specific resistance, the test piece used is 10 x 10 x 60 mm (however, the dimensional tolerance is 10 ± 0.02, 5 ± 0.02, 60 ± 0.1), and the following It is calculated by the formula and rounded to an integer.
p = { (v X A) / ( I X L) } X 1 0 0 0  p = {(v X A) / (I X L)} X 1 0 0 0
ここで p :固有抵抗 ( Ω cm)  Where p is the specific resistance (Ωcm)
v :電圧端子間の電圧 (mV)  v: Voltage between voltage terminals (mV)
I :試験片に流す電流 (A)  I: Current flowing through test piece (A)
A:試験片の断面積 (c m2 ) A: Cross section of test piece (cm 2 )
L :電圧端子の距離 ( c m)  L: Voltage terminal distance (cm)
曲げ強さは、 試験片は 1 0 X 1 0 X 6 0mmを用い (但し、 寸法公差 1 0 ± 0. 0 2、 5 ± 0. 0 2、 6 0 ± 0. 1とする) 、 支点間距離は 4 0 mmとして、 万能型材料試験機により測定する。 なお、 支点のリヨ ゥの曲率半径を 1. 5mm、 加圧クサビの角度を 6 0° 、 その先端の曲 率半径を 3 mmとする。 試験片を支台上に水平に置き、 試験片の中央に 均一速度で垂直に荷重を加え試験片が破壊したときの最大荷重を目盛板 で読む。 試験片の曲げ強さは次の式によって計算し、 小数点以下 1桁丸 める。 The flexural strength is 10 X 10 X 60 mm for the test piece (however, the dimensional tolerance is 10 ± 0.02, 5 ± 0.02, 60 ± 0.1), between the fulcrums The distance shall be 40 mm and measured with a universal material testing machine. The radius of curvature of the fulcrum at the fulcrum is 1.5 mm, the angle of the press wedge is 60 °, and the radius of curvature at the tip is 3 mm. Place the test piece horizontally on the abutment, apply a vertical load at the uniform speed in the center of the test piece, and measure the maximum load when the test piece breaks. Read on. The bending strength of the test piece is calculated by the following formula and rounded to one decimal place.
ab =3 P 1/ (2 b t 2 ) a b = 3 P 1 / (2 bt 2 )
ここで cxb :曲げ強さ (k g/cni2 ) Where cx b : bending strength (kg / cni 2 )
P :最大荷重 (k g)  P: Maximum load (kg)
1 :支点間距離 ( c m)  1: Distance between supporting points (cm)
b :試験片の幅 ( c m)  b: Width of test piece (cm)
t :試験片の厚み ( c m)  t: Specimen thickness (cm)
なお、 試験片の曲げ強さは、 5個の試験片の測定値の平均値を整数に丸 めて示す。 The bending strength of the test piece is shown by rounding the average of the measured values of five test pieces to an integer.
圧縮強さは、 試験片 1 0 X 1 0 X 1 0mmを用い (但し寸法公差 ± 0 . 0 1とする) 、 万能型材料試験機によって測定する。 なお、 試験片の 幅 10mm、 厚さ 10mmの成形加圧面を試験加圧面として試験片の上 下の厚紙片をあてて、 毎秒約 S k gZcm2 の均一速度で試験片の中央 部に加圧し、 試験片が破壊したときの最大荷重を目盛板で読む。 試験片 の圧縮強さは次の式で計算し、 整数に丸める。 The compressive strength is measured by a universal material testing machine using a test piece of 10 × 10 × 10 mm (with a dimensional tolerance of ± 0.01). The width 10mm of the test piece, by applying a thick piece of the upper of the test piece molded pressing surface as a test pressing surface with a thickness of 10mm, pressurized to a central portion of the test piece at a uniform rate per second to about S k gZcm 2 Read the maximum load on the scale plate when the test piece breaks. The compressive strength of the test piece is calculated by the following formula and rounded to an integer.
σ c =P/A σ c = P / A
ここで σ。 :圧縮強さ (k g/cm2 ) Where σ. : Compressive strength (kg / cm 2 )
P :最大荷重 (k g)  P: Maximum load (kg)
A■·試験片の加圧面の面積 (cm2 ) A ■ · Area of pressed surface of test piece (cm 2 )
なお、 試験片の圧縮強さは 5個の試験片の測定値の平均値を整数に丸め て示す。  For the compressive strength of the test pieces, the average value of the measured values of five test pieces is rounded to an integer.
次に、 実験例 1〜4の試料に限り、 平均気孔半径、 累積気孔容積、 ガ ス透過率について測定した。  Next, only the samples of Experimental Examples 1 to 4 were measured for the average pore radius, cumulative pore volume, and gas permeability.
平均気孔半径と累積気孔容積の測定には、 試験片として最大寸法 Φ 1 2 X40mm以下、 細孔容積 0. 5mm3 Zg以下の物を用いる。 これ を水銀圧入法測定装置 (F i s o n s社製) にセットする。 水銀の表面 張力は 480 d y nZcm、 試験片と水銀の接触角を 1 4 1. 3° とし て圧力を 0. 1 5〜1 0001£ 8 (:1112 の範囲として、 水銀で満たし た試料容器內を徐々に加圧して測定する。 その結果、 図 2に示す曲線が 得られる。 図中の曲線に付した各番号は実験例 1〜4の試験片にそれぞ れ相当する。 図 2の縦軸は累積気孔容積を示し、 各曲線の最高位置の累 積気孔容積の 1ノ 2に位置する点の横軸の読みが平均気孔半径となる。 ガス透過率は図 3に示す装置 3 1を用いる。 ここで、 図中の 3 1はガ ス透過率測定装置、 3 2は第 1チャンバ一、 3 3は試験片、 34はパッ キン材、 3 5は第 2チャンバ一、 36は真空ポンプを示す。 試料は φ 3 0 X 7の円盤形状に加工する。 試験片 3 3は第 1チャンバ一 3 2と第 2 チャンバ一 3 5の界面に装着する。 ここで、 まず真空ポンプ 3 6を用い て、 第 1チャンバ一 3 2と第 2チャンバ一 3 5を減圧にした後、 真空ポ ンプ 36を止めて第 1チャンバ一 32に窒素ガスを充填する。 その後、 第 1チャンバ一 3 3から第 2チャンバ一 3 5へ流れ込み始める。 この時 流れ込んだガスの通気量 Qは次式によつて求められる。 The average pore radius and the measurement of the cumulative pore volume, maximum dimension Φ 1 2 X40mm below, using the following things pore volume 0. 5 mm 3 Zg as a test piece. this Is set on a mercury intrusion method measuring device (manufactured by Fisons). Surface tension of mercury is 480 dy nZcm, test piece and the contact angle 1 4 mercury 1. 3 ° and a pressure 0. 1 5~1 0001 £ 8 (: 111 as two ranges, a sample container filled with mercury Measurement is performed by gradually applying pressure to 內, and as a result, the curves shown in Fig. 2 are obtained, where the numbers given to the curves correspond to the test pieces of Experimental Examples 1 to 4, respectively. The vertical axis shows the cumulative pore volume, and the horizontal axis reading at the point located at the highest position of the cumulative pore volume of each curve is the average pore radius. Here, 31 in the figure is a gas transmittance measurement device, 32 is the first chamber, 33 is the test piece, 34 is the packing material, 35 is the second chamber, and 36 is the vacuum. The pump is shown The sample is processed into a disk shape of φ30 × 7 The test piece 33 is mounted on the interface between the first chamber 132 and the second chamber 135. Here, first, the vacuum pump After reducing the pressure in the first chamber 132 and the second chamber 35 using 36, the vacuum pump 36 is stopped, and the first chamber 32 is filled with nitrogen gas. It starts to flow from 33 into the second chamber 35. At this time, the gas flow rate Q of the flowing gas is obtained by the following equation.
Q= ( (PB2 -PBi ) /VB) / (T2 -Ti ) Q = ((PB 2 -PBi) / VB) / (T 2 -Ti)
ここで Q :ガス通気量 (P a · cm3 / s) Where Q: gas ventilation (Pa · cm 3 / s)
PB, :時間 における第 2チャンバ一 3 5の圧力 (P a) PB2 :時間丁 における第 2チャンバ一 3 5の圧力 (P a) VB :第 2チャンバ一 3 5の容積 (cm3 ) PB,: pressure of second chamber 135 at time (P a) PB 2 : pressure of second chamber 135 at time (P a) VB: volume of second chamber 135 (cm 3 )
さらに、 得られたガス通気量 Qを次に示す D a r c yの式に代入するこ とで、 ガス透過率 Kが得られる。  Further, the gas permeability K can be obtained by substituting the obtained gas flow rate Q into the following equation of Darcy.
K= (Q · t ) / (Δ P · A)  K = (Qt) / (ΔPA)
ここで K:ガス透過率 (c m2 / s) Where K: Gas permeability (cm 2 / s)
Q :ガス通気量 (P a · cm3 / s) Q: Gas ventilation (Pa · cm 3 / s)
4 t :試験片の厚さ (cm) Four t: Thickness of test piece (cm)
Δ Ρ :第 1チャンバ一 32と第 2チャンバ一 35のガス通 過前後の圧力差  Δ :: Pressure difference before and after gas passage between the first chamber 32 and the second chamber 35
Α: ガス透過面積 (cm2 ) Α: Gas permeation area (cm 2 )
以上の結果を図 4に示す。 図 4中のサンプル番号 (①〜⑨) は、 実験 例番号 (1〜9) に対応する。  Figure 4 shows the results. The sample numbers (① to ⑨) in FIG. 4 correspond to the experimental example numbers (1 to 9).
次に、 サンプル①〜⑧の炭素質ブロックについて、 90°Cの KF · 2 H F電解浴巾における定電流法により陽極電流密度 鼋位曲線を求めた 。 得られた各曲線を図 5 (実験例 1〜4の C I P成形の場合) と図 6 ( 実験例 5〜 8の余型成形の場合) に示す。  Next, with respect to the carbonaceous blocks of Samples (1) to (4), an anode current density potential curve was obtained by a constant current method in a KF · 2HF electrolytic bath width of 90 ° C. The obtained curves are shown in Fig. 5 (in the case of CIP molding in Experimental Examples 1 to 4) and in Fig. 6 (in the case of excess molding in Experimental Examples 5 to 8).
図 4及び図 5から明らかなように、 サンプル④の炭素質ブロック (C I P成形圧は 900 k g/cm2 で嵩密度は 1. 65 gZcm3 、 曲げ 強さは 920 k g f Zcm2 ) の段階で、 従来の押出成形による炭素材 (嵩密度は通常 1. 2〜1. 3 gZcm3 で曲げ強さは 1◦◦ k g f cm2 以下) を陽極に使用した場合の限界電流密度 1 OA, dm2 程度 が得られ、 さらに成形圧が低くなり嵩密度及び曲げ強さが弱めになるほ ど限界電流密度が増加し、 陽極効果を抑制する能力が増加していること が分かる。 C I P成形圧が 100 k g/cm2 で得られた嵩密度 1· 4 7 g/cm3 、 曲げ強さ 680 k g f Zcm2 のサンプル①の場合は、 最大 4 OAZdni2 の電流密度まで印加しても電解中に陽極効果は全く 生じなかった。 As is clear from Fig. 4 and Fig. 5, at the stage of the carbonaceous block of sample 成形 (CIP molding pressure is 900 kg / cm 2 , bulk density is 1.65 gZcm 3 , bending strength is 920 kgf Zcm 2 ) Limiting current density 1 OA, dm when using carbon material by conventional extrusion (bulk density is usually 1.2 to 1.3 gZcm 3 and flexural strength is 1 ◦ kg fcm 2 or less) for anode about 2 is obtained, further molding pressure is increased critical current density etc. Ho becomes bulk density and flexural strength is weakening low, it can be seen that inhibit anode effect capability is increased. In the case of a sample の with a bulk density of 1.47 g / cm 3 and a flexural strength of 680 kgf Zcm 2 obtained at a CIP molding pressure of 100 kg / cm 2 , the maximum current density of 4 OAZdni 2 can be applied. No anodic effect occurred during electrolysis.
また、 図 4及び図 6から明らかなように、 サンプル⑧の炭素質ブロッ ク (金型成形圧は 900 k gZcm2 で嵩密度は 1. e gZcin3 、 曲げ強さは 1 129 k g f Zcm2 ) の段階で、 従来の押出成形による 炭素材を陽極に使用した場合の限界電流密度 1 OAZdm2 程度が得ら れ、 さらに成形圧が低くなり嵩密度及び曲げ強さが弱めになるほど限界 電流密度が増加し、 陽極効果を抑制する能力が増加していることが分か る。 金型成形圧が 1 00 k g/cm2 で得られた嵩密度 1. 33 g/c m3 、 曲げ強さ 334 k g f /cm2 のサンプル⑤の場合は、 最大 40 A/dm2 の電流密度まで印加しても電解中に陽極効果は全く生じなか つた。 Further, as apparent from FIGS. 4 and 6, samples ⑧ carbonaceous blocks of (bulk density in molding pressure 900 k gZcm 2 is 1. e gZcin 3, the bending strength 1 129 kgf Zcm 2) In this stage, a critical current density of about 1 OAZdm 2 when using a carbon material by conventional extrusion molding for the anode is obtained, and the lower the molding pressure becomes, the lower the bulk density and bending strength become. It can be seen that the current density has increased and the ability to suppress the anodic effect has increased. The bulk density molding pressure was obtained at 1 00 kg / cm 2 1. 33 g / cm 3, in the case of bending strength 334 kgf / cm 2 Sample ⑤, until the current density up to 40 A / dm 2 Even when the voltage was applied, no anodic effect occurred during electrolysis.
また、 図 4よりメソカーボンマイクロビーズを主原料とするサンプル ⑨は、 前述したサンプル⑤とほぼ同じの密度、 曲げ強さを示した。 さら に、 サンプル⑤と同様最大 4 OA, dm2 の電流密度まで印加しても電 解中に陽極効果は全く生じなかった。 In addition, from FIG. 4, the sample と す る using mesocarbon microbeads as the main raw material showed almost the same density and bending strength as the sample し た described above. Furthermore, even when the current density was applied up to a maximum of 4 OA and dm 2 , no anodic effect occurred during the electrolysis, as in Sample I.
また、 図 4より、 平均気孔半径が 0. 5 m以上、 累積気孔容積が 8 Omm3 Zg以上、 ガス透過率が 0. 1mm2 Zs以上の炭素質ブロッ ク (成形圧力が 1 00 k g/cm2 および 400 k /c m2 の試料) が電解特性も良いことがわかった。 これは、 電極の気孔分布が最適化で きたことにより、 従来のフッ素黒鉛層間化合物による滅粒作用に加えて 電極表面で発生したフッ素ガスの泡切れが良くなり、 電極表面で常に電 解浴との接触が安定に保たれ、 結果として高電流密度までこの状態が維 持されるものと考えられる。 From Fig. 4, carbonaceous blocks with an average pore radius of 0.5 m or more, a cumulative pore volume of 8 Omm 3 Zg or more, and a gas permeability of 0.1 mm 2 Zs or more (forming pressure of 100 kg / cm 2 and 400 k / cm 2 ) were also found to have good electrolytic properties. This is due to the fact that the pore distribution of the electrode has been optimized, and in addition to the atomization effect of the conventional fluorine-graphite intercalation compound, the bubbles of the fluorine gas generated on the electrode surface have been improved, and the electrode surface is always in contact with the electrolytic bath. It is thought that this contact is maintained stably, and as a result, this state is maintained up to a high current density.
図 7に、 実験例 1〜 4の試料の電極の電流密度とそのときの電解発生 したフッ素ガス気泡の個数の関係を示す。 成形圧力の大きいものほど早 く陽極効果を起こして電 を停止しており、 泡の発生も停止する。 成形 圧力が 400 k g/cm の材料は 1 8 AZdm2 まで、 1 00 k cm2 の材料は 40AZdm2 まで安定に電解を継続しており、 電流密 度の增加に応じてガス気泡の発生数も略直線的に增加しており、 高電流 密度まで通電量に対するガス発生の状態があまり変化していないことが 分かる。 Fig. 7 shows the relationship between the electrode current densities of the samples of Experimental Examples 1 to 4 and the number of fluorine gas bubbles generated by electrolysis at that time. The higher the molding pressure, the earlier the anode effect occurs and the electricity stops, and the generation of bubbles also stops. Molding until the pressure was 400 kg / cm of material 1 8 AZdm 2, 1 00 k cm 2 is of the material has made a stable electrolytic up 40AZdm 2, even if the number of occurrence of gas bubbles according to增加current density The increase is almost linear, and it can be seen that the state of gas generation with respect to the amount of current does not change much up to a high current density.
以上の実験例 1〜 9の結果を総合的に考察した場合、 陽極用炭素質ブ ロックとして、 陽極効果抑制の向上により電極特性をより優れたものと し、 かつ高純度の製品フッ素の効率良く製造できる能力を保持した上で 、 自らの機械加工性が良好であるような特性 (機械的強度) は、 上記し たように、 少なくとも嵩密度にして 1. S gZcni3 以下、 曲げ強さが 200 k g f /cm2 以上必要であることが分かる。 より好ましくは、 嵩密度は 1. 3〜: L. 5 gZcm3 で曲げ強さが 300 k g f /cm2 以上である。 Comprehensively considering the results of Experimental Examples 1 to 9 above, As a lock, the electrode characteristics are improved by improving the suppression of the anodic effect, and while maintaining the ability to efficiently produce high-purity product fluorine, the characteristics such that its own machinability is good ( As described above, the mechanical strength is required to be at least 1. S gZcni 3 or less in terms of bulk density and 200 kgf / cm 2 or more in bending strength. More preferably, the bulk density is 1.3 to: L. 5 gZcm 3 and the flexural strength is 300 kgf / cm 2 or more.
また、 気孔が大きすぎる場合、 電極内に電解浴が浸透しすぎ、 ガス抜 けも阻害されてよくない。 そのため平均気孔半径が 45 m以下、 累積 気孔容積が 100 Omm3 /g以下、 ガス透過率が 3 cm2 s以下の 電極とすることによって一層長期間安定に使用できる。 Also, if the pores are too large, the electrolytic bath will permeate too much into the electrode and degassing will not be hindered. For this reason, by using an electrode having an average pore radius of 45 m or less, a cumulative pore volume of 100 Omm 3 / g or less, and a gas permeability of 3 cm 2 s or less, the electrode can be used more stably for a long time.
そして、 上記の特性の炭素質プロックは l O O e O O k gZcm2 程度、 好ましくは 100〜 300k g cm2 程度の比較的低加圧の条 件下で成形を行うものである。 従って、 小規模の C I P成形装置を使用 できることは勿論、 汎用的な金型成形装置を使用することができるので 、 従来の大規模な C I P装置の使用を必要としていた場合に比べて、 成 形コス卜の低減化を図ることができる。 The carbonaceous Proc the properties l OO e OO k gZcm 2 about, preferably forming is carried out in conditions of a 100 to 300k g cm 2 about a relatively low pressure. Therefore, not only can a small-scale CIP molding apparatus be used, but also a general-purpose mold molding apparatus can be used, so that the molding cost can be reduced as compared with the case where the conventional large-scale CIP apparatus needs to be used. The number of birds can be reduced.
(3) なお、 本発明に係る陽極用炭素質ブロックが適用されるフッ素発 生用電解浴としての HF含有溶融塩は特に限定されず、 例えば KF— H F系 (好ましくは KF— 2HF ) 、 C s F— HF糸又は NOF—HF 系などが採用可能である。  (3) The HF-containing molten salt as the electrolytic bath for generating fluorine to which the carbonaceous block for an anode according to the present invention is applied is not particularly limited. For example, KF-HF (preferably KF-2HF), CF s F-HF yarn or NOF-HF system can be used.
また、 電解の際、 安定な操業を行うためには、 陽極への通電用端子部 のアッセンブリ一を工夫してフッ素ゃフッ化水素又は浴の該端子部分へ の浸入を防止し、 接触抵抗を増大させないことが重要である。 その対応 策としては、 陽極通電用端子部の金属 (通常は銅) と炭素電極の接触部 分に可撓性黒鉛シートを挟み込んだり、 ニッケルゃ銅の溶射膜ゃメッキ 膜を形成するなどの手段が有効である。 これにより電極の割れ等を防止 することが可能となる。 産業上の利用可能性 In addition, in order to ensure stable operation during electrolysis, the assembly of the terminal for energization to the anode is devised to prevent infiltration of fluorine / hydrogen fluoride or bath into the terminal, and to reduce contact resistance. It is important not to increase. As a countermeasure, a flexible graphite sheet is sandwiched between the metal (usually copper) of the terminal for anode conduction and the carbon electrode, or a sprayed nickel-copper film or plating. Means such as forming a film is effective. This makes it possible to prevent the electrode from cracking. Industrial applicability
本発明のフッ素発生用電解浴の電極及びそれに用いられる等方性炭素 質プロックは以上のような構成によってなつており、 安価でありながら も、 優れた電極特性を発揮するフッ素発生用電解浴に適している。  The electrode of the electrolytic bath for generating fluorine of the present invention and the isotropic carbonaceous block used for the electrode are constituted as described above, and are inexpensive but exhibit excellent electrode characteristics while exhibiting excellent electrode characteristics. Are suitable.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1. フッ化水素含有溶融塩よりなるフッ素発生用電解浴の陽極とし て用いられる電極であって、 嵩密度が 1. S gZcm3 以下、 曲げ強さ が 200 k g f Zcm2 以上である等方性炭素質材より形成されたフッ 素発生用電解浴の電極。 1. An electrode used as an anode of an electrolytic bath for fluorine generation consisting of a molten salt containing hydrogen fluoride, with a bulk density of 1. S gZcm 3 or less and a bending strength of 200 kgf Zcm 2 or more. Electrode for electrolytic bath for fluorine generation made of carbonaceous material.
2. 前記等方性炭素質材は、 平均気孔半径が 0. 5 m以上、 累積 気孔体積が 8 Omm3 Zg以上、 ガス透過率が 0. 1 cm2 Z s以上で ある請求項 1 載のフッ素発生用電解浴の電極。 2. The isotropic carbonaceous material according to claim 1, wherein the average pore radius is 0.5 m or more, the cumulative pore volume is 8 Omm 3 Zg or more, and the gas permeability is 0.1 cm 2 Zs or more. Electrode of electrolytic bath for fluorine generation.
3. フッ化水素含有溶融塩よりなるフッ素発生用電解浴の陽極とし て用いられる電極であって、 請求項 1又は 2記載の前記等方性炭素質材 の表面のうち、 通電可能な支持部材との接合部に金厲被覆膜が形成され ているフッ素発生用電解浴の電極。  3. An electrode which is used as an anode of an electrolytic bath for generating fluorine made of a molten salt containing hydrogen fluoride and which is an electrically conductive support member on the surface of the isotropic carbonaceous material according to claim 1 or 2. Electrode of electrolytic bath for fluorine generation with a gold coating film formed at the junction with the electrode.
4. 前記等方性炭素質材の骨材の平均粒径が 3〜 20 μ mである請 求項 1乃至 3いずれか記載のフッ素発生用電解浴の電極。  4. The electrode of the electrolytic bath for generating fluorine according to claim 1, wherein the aggregate of the isotropic carbonaceous material has an average particle diameter of 3 to 20 μm.
5. 前記骨材はメソカーボンマイクロビーズを主体とする請求項 4 記載のフッ素発生用電解浴の電極。  5. The electrode of the electrolytic bath for generating fluorine according to claim 4, wherein the aggregate is mainly composed of mesocarbon microbeads.
6. フッ化水素含有溶融塩よりなるフッ素発生用電解浴の陽極とし て用いられる電極であって、 嵩密度が 1. 25〜1. 6 gZcm3 であ る等方性炭素質材より形成されたフッ素発生用電解浴の電極。 6. An electrode for use as an anode of the fluorine generating electrolysis bath consisting of hydrogen fluoride-containing molten salt, the bulk density is formed from 1. 25~1. 6 gZcm 3 der Ru isotropic carbonaceous material Electrode of electrolytic bath for generating fluorine.
7. 前記等方性炭素質材の曲げ強度が 200 k g i/Crn2 以上で ある請求項 6記載のフッ素発生用電解浴の電極。 7. The electrode of the electrolytic bath for generating fluorine according to claim 6, wherein the bending strength of the isotropic carbonaceous material is 200 kgi / C rn 2 or more.
8. 前記等方性炭素質材の平均気孔半径が 0. 以上、 累積気 孔体積が 80 mm3 以上、 ガス透過率が 0. 1 cm2 ノ s以上であ る請求項 6又は 7レ、ずれか記載のフッ素発生用電解浴の電極。 8. The average pore radius of the isotropic carbonaceous material is 0.5 or more, the accumulated air pore volume 80 mm 3 or more, Ru der gas permeability 0.1 1 cm 2 Roh s or more claims 6 or 7 Les, The electrode of the electrolytic bath for fluorine generation according to any of the above.
9. 前記等方性炭素質材の通電可能な支持部材との接合部に金属被 覆膜が形成されている請求項 6乃至 8レ、ずれか記載のフッ素発生用電解 浴の電極。 9. At the joint between the isotropic carbonaceous material and the conductive support 9. The electrode of the electrolytic bath for generating fluorine according to claim 6, wherein a covering film is formed.
10. 前記等方性炭素質材の骨材の平均粒径が 3〜 20 " mである請 求項 6乃至 9レ、ずれか記載のフッ素発生用電解浴の電極。  10. The electrode of the electrolytic bath for generating fluorine according to claim 6, wherein the aggregate of the isotropic carbonaceous material has an average particle diameter of 3 to 20 "m.
1 1. 前記骨材はメソカーボンマイクロビーズを主体とする請求項 1 0記載のフッ素発生用電解浴の電極。  11. The electrode of the electrolytic bath for generating fluorine according to claim 10, wherein the aggregate mainly comprises mesocarbon microbeads.
1 2. フッ化水素含有溶融塩よりなるフッ素発生用電解浴の陽極とし て用いられる等方性炭素質ブロックであって、 嵩密度が 1. 6 g/crn 3 以下、 曲げ強さが 200 k g f Zcm2 以上である等方性炭素質材ょ り形成されたフッ素発生用電解浴の陽極用等方性炭素質ブロック。1 2. An isotropic carbonaceous block used as the anode of a fluorine generation electrolytic bath composed of a molten salt containing hydrogen fluoride, with a bulk density of 1.6 g / crn 3 or less and a bending strength of 200 kgf. An isotropic carbonaceous block for the anode of a fluorine generation electrolytic bath formed of an isotropic carbonaceous material having a Zcm of 2 or more.
13. 前記等方性炭素質材は、 平均気孔半径が 0. 5 μ m以上、 累積 気孔体積が 8 Omm3 Zg以上、 ガス透過率が 0. 1 cm2 s以上で ある請求項 1 2記載のフッ素発生用電解浴の陽極用等方性炭素質プロッ ク。 13. The said isotropic carbonaceous material has an average pore radius of 0.5 μm or more, a cumulative pore volume of 8 Omm 3 Zg or more, and a gas permeability of 0.1 cm 2 s or more. Isotropic carbonaceous block for anode of electrolytic bath for fluorine generation.
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