[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtragung elektrokatalytisch wirksamer Schutzüberzüge
von Elektroden mit Metallkern, sowie die Anwendung des Verfahrens.
[0002] Elektroden dieses Typs werden seit einigen Jahren in steigendem Masse, vor allem
für die wässrige Elektrolyse der Alkalihalogenide verwendet, da sie in der Überzahl
der Zellentypen wirtschaftlicher arbeiten, als die früher üblichen.
[0003] Grafitanoden. Obwohl die Lebensdauer der Beschichtungen durch verbesserte Beschichtungstechniken
und dem Trend zu niedrigen Stromstärken ständig zunimmt,ist die Aktivität der
[0004] Anodenoberfläche nach kontinuierlichem Einsatz über mehrere Jahre durch anodische
Passivierung, Ausbildung von Fremdbelägen, partielle Zerstörung der Konstruktion durch
Kurzschlüsse oder infolge mechanischer Abtragung der Deckschicht soweit abgebaut,
dass eine Wiederbeschichtung notwendig ist.
[0005] Bevor die Metallkonstruktion erneut beschichtet werden kann, müssen die verbliebenen,
edelmetallhaltigen Beschichtungsreste zweckmässig entfernt werden. Versuche, die neue
Beschichtung bei Titanelektroden direkt auf die Reste der alten Beschichtung aufzubringen
(DE-OS 21 57 511) haben sich in der Praxis nicht bewährt, wie verschiedene nachveröffentlichte
Patentschriften wie die US-PS 3 684 577 und US-PS Re 28 849 zeigen.
[0006] Es besteht daher die von der Fachwelt allgemein anerkannte Notwendigkeit, die Metallkonstruktion
bei möglichst ge- ' ringem Verlust an Trägermaterial möglichst vollständig von den
verbrauchten Überzügen zu reinigen. Die neugebildete Oberfläche der Konstruktion sollte
hiernach gute Hafteigenschaften beim Aufbringen des neuen Coatings zeigen. Sehr wesentlich
für ein wirtschaftlichesWiederbeschichtungsverfahren ist es auch, dass sich die wertvollen
Beschichtungsmetalle aus dem verbrauchten Coating rückgewinnen lassen.
[0007] Ein mechanisches Entfernen der Überzüge durch Trocken- oder Nasstrahlen ist bereits
in den DE-OSen 28 15 955, 26 38 218 und 26 45 414 beschrieben worden. Obwohl es wohl
das verbreitetste Verfahren darstellt, ist es dadurch nachteilig, dass beim Sandstrahlen
in Handarbeit sehr hohe Personalkosten anfallen, beim automatischen Strahlen dagegen
hohe Verluste an Konstruktionsmaterial nicht zu vermeiden sind. Auch ist die Rückgewinnung
der edlen Metalle bzw. Verbindungen hiervon aus dem verbrauchten Strahlmittel, das
nach Untersuchungen maximal 3 % Beschichtungsmaterial enthält, wegen der schleissenden
Eigenschaften des Strahlmittels recht schwierig..
[0008] Es sind aber auch andere Verfahren zur Beseitigung verbrauchter überzüge von Metallanoden
bekannt: Zum Beispiel offenbart die DE-OS 22 13 528 ein Verfahren, worin die verbrauchten
Elektroden in eine Salzschmelze, welche im wesentlichen aus mindestens einem Hydrogensulfat
oder Pyrosulfat eines Alkalimetalls oder des Ammoniums gebildet ist, bei einer Temperatur
zwischen 300 und 500°C eingetaucht und dann diese so behandelte Elektrode nach dem
Abkühlen einer Spülung mit Wasser unterworfen wird. In der US-PS 3 684 577 ist ein
Verfahren zur Beseitigung des elektrisch leitenden Coatings von einer Titankonstruktion
angegeben, indem man die Trägerkonstruktion mit einem Salzschmelzbad in Kontakt bringt,
das aus einer Mischung aus 1 bis 15 Gew.-Teilen eines Alkalimetallhydroxids und einem
Gew.-Teil eines Alkalisalzes eines oxidierenden Agens besteht.
[0009] Fast identisch damit ist die DE-PS 19 09 757, nach der die Anoden bei einer Temperatur
von 250°C mit einer Schmelze von Kalium- oder Natriumnitrat, die ausserdem noch eine
starke anorganische Base enthält, behandelt werden.
[0010] Ein etwas anderes Verfahren ist in der US-PS 3 761 312 offenbart. Hier werden die
Elektroden einem zweistufigen Beizvorgang, wobei das erste Beizbad 0,3 bis 3 % H
20
2 neben beliebigen Säure und Basen enthält und die zweite Beizflüssigkeit aus 20-30
%-igerSalzsäure besteht, unterworfen. Endlich beschreibt die US-PS Re 28 849 ein elektrolytisches
Reinigungsverfahren, wobei die zu reinigende Elektrode als Anode in einem Elektrolyten
geschaltet wird, der 5 bis 70 % eines Sulfats, Nitrats, Perchlorats, Chlorats, eines
Persulfats oder eine Mischung derselben enthält. Elektrolysiert wird bei einer Stromdichte
von 1 bis 100 Afdm
2.
[0011] Diese Verfahren sind weniger für einen technischen Einsatz geeignet, sondern mehr
als Labormethoden anzusprechen. Insbesondere eignen sich Verfahren, die mit sauren
Salzen oder Säuren arbeiten, nicht zur Behandlung von Titananoden technischer Konstruktion
und nach einem technischen Einsatz, da diese Konstruktionsteile aufweisen, die entweder
von vornherein keine Schutzschicht erhalten haben bzw. diese durch Kurzschlüsse vollständig
verloren haben. Durch eine Behandlung mit sauren Chemikalien werden diese daher sofort
sehr massiv angegriffen, während die zu entfernende Deckschicht sich nur schwach oder
gar nicht auflöst.
[0012] Bei Verfahren der Art, wie sie in der US-PS 3 684 577 beschrieben sind, ergeben sich
erhebliche Gefährdungen, da die dort herangezogenen oxidierenden Salzschmelzen zum
Teil schon bei schwachem Erwärmen explosionsartig mit Titan reagieren (GMELIN, Handbuch
der anorganischen Chemie, Systemnummer 41, 198 (1951)). Dies gilt auch für die Salzschmelzen
gemäss DE-PS 19 09 757, wenn auch erst bei höheren Temperaturen.
[0013] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und billiges Verfahren zur
Entfernung verbrauchter Überzüge von Metallelektroden unter Freilegung einer sauberen'Oberfläche
für die Wiederbeschichtung zu schaffen, worin der Abtrag an
[0014] Metall minimal und vor allem gleichmässig ist und die wertvollen Komponenten der
Schutzüberzüge vollständig und ein, fach rückgewonnen werden können. Dieses Verfahren
soll insbesondere auf Ventilmetallelektroden mit edelmetallhaltigen Schutzüberzügen
anwendbar sein.
[0015] Diese Aufgabe wird durch die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art
gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass durch gezielte thermische Behandlung
eine zwischen dem Schutzüberzug und der Trägerkonstruktion befindliche, nichthaftende
Zwischenschicht einer Verbindung des Trägermetalls erzeugt wird.
[0016] Der metallische Trägerkern kann aus jedem Metall bzw. jeder Metallegierung bestehen,
auf denen sich eine nichthaftende Verbindung erzeugen lässt.
[0017] Als Ursache dieses Nichthaftens der neu gebildeten Verbindungsschichten kommen verschiedene
physikalische Phänomene in Frage, etwa aufgrund des Pilling-Bedworth-Prinzipes, nach
dem z.B. Oxide ein grösseres Volumen einnehmen als die Metalle aus denen sie gebildet
werden, oder durch unterschied-. liche thermische Ausdehnungskoeffizienten, oder durch
Bildung gasförmiger Verbindungen, wie Oxide, Hydride, etc., oder durch Bindungsschwächung
in der Grenzschicht durch Diffusion der Kationen aus dem Metall (Kirkendall-Effekt)
und dergleichen.
[0018] Die Art des Überzuges selbst auf dem metallischen Träger ist nicht kritisch. Die
für die Chlor-Alkali-Elektrolyse und verwandte elektrochemische Prozesse verwendeten,
elektrokatalytisch wirksamen Schutzschichten bestehen im allgemeinen aus oxidischen
Komponenten der Platinmetalle und weisen eine Schichtdicke von einigenMikrometern
auf. Jedoch lassen sich die chemische Zusammensetzung des Überzuges sowie dessen Dicke
in weiten Grenzen variieren, ohne dass die für die Ausbildung der nichthaftenden Verbindungsschicht
notwendige Festkörperdiffusion von Kationen und/oder Anionen durch die noch vorhandene
Beschichtung, insbesondere bei verbrauchten Überzügen, insbesondere bei höheren Temperaturen
behindert wäre.
[0019] Bei der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist die Bildung von Oxiden,
Carbiden, Nitriden, Hydriden bzw. Kombinationen hiervon, besonders vorteilhaft.
[0020] Im allgemeinen wird die Bildung der nichthaftenden Zwischenschicht zwischen Überzug
und metallischem Substrat dadurch erreicht, dass die thermische Behandlung bei einer
Temperatur von 400 bis 900°
C durchgeführt wird. Insbesondere wird die thermische Behandlung in einer Gasatmosphäre
mit zumindest einem Anteil an sauerstoff-, kohlenstoff-, stickstoff- oder wasserstoffliefernder
Komponente oder einem Gemisch hiervon - je nach der gewünschten Verbindung - durchgeführt.
Diese kann bei Blechen auch aus mehreren Zyklen bestehen. Zur Optimierung der Bedingungen
bedarf es für jede neue Kombination von metallischem Untergrund und Schutzüberzug
zweckmässig einiger gezielter Tests, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme thermogravimetrischer
und differtialthermoanalytischer Untersuchungen, da die vorhandene Literatur sich
primär auf die Verbindungsbildung ungeschützter Metalle bezieht. Durch die behinderte
Diffusion durch die Schutzschicht bilden sich z.B. in der Zwischenschicht leicht unterstöchiometrische
Verbindungen, z.B. Oxide, die auf der blanken Metalloberfläche unter wesentlich anderen
Bedingungen, etwa unter sehr stark vermindertem Gaspartialdruck, entstehen können.
[0021] Im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens ist es, wie bereits vorstehend angeführt,
bevorzugt, dass die thermische Behandlung in einer Gasatmosphäre mit zumindest einem
Anteil an sauerstoff-, kohlenstoff-, stickstoff- oder wasserstoffliefernder Komponente,
oder einem Gemisch hiervon, je nach gewünschter nichthaftender Verbindung, durchgeführt
wird. Als sauerstoffliefernde Kompo- . nente können beispielsweise Luft oder Gemische
mit einem niedrigeren. Sauerstoffanteil herangezogen werden. Da die Diffusion des
Gases durch die abzutragende Schutzschicht häufig den geschwindigkeitsbestimmenden
Schritt darstellt, bringt im allgemeinen eine Erhöhung des Sauerstoffanteils in dem
[0022] Gas keinen speziellen Vorteil. Als kohlenstoffliefernde Komponente kann z.B. eine
Atmosphäre, die Kohlenwasserstoffe enthält, dienen. Als stickstoff- oder wasserstoffliefernde
Komponente können primär Stickstoff, dessen Wasserstoffverbindungen bzw. Wasserstoff
herangezogen werden. Je nach Durchführung der Reaktionsbedingungen kann es manchmal
zweckmässig sein, der Gasatmosphäre zusätzlich einen Anteil an, unter Behandlungsbedingungen
inertem Gas zuzumischen. Als solches inertes Gas können z.B. Edelgase, bevorzugt Argon,
etc., angesehen werden.
[0023] Für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist es besonders bevorzugt,
vor der thermischen Behandlung eine Vortrocknungsstufe vorzuschalten. Die Vortrocknung
kann insbesondere im Bereich von 130 bis 250°C durchgeführt werden.
[0024] Bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung der nichthaftendenMetallverbindung
ist es häufig bevorzugt, niedrige Temperaturbereiche sowohl bei der Aufheizphase als
auch bei der Abkühlungsphase recht rasch zu durchlaufen und bei der Reaktionstemperatur,
bei der die Bildung der nichthaftenden Metallverbindung erfolgt, nur für einen kurzen
Zeitraum, häufig unter 1 Stunde, manchmal bevorzugt im Bereich von 20 bis 40 Minuten
für Bleche, und beim Einsatz eines sehr reaktiven Gases sogar noch bei kürzerer Reaktionszeit
zu halten. Für die Behandlung von Elektroden als Drahtroste sind Behandlungszeiten
unter 15 Minuten bevorzugt. Wenngleich sich diese Zeitangaben primär auf die Behandlung
von Titankernen beziehen, so ist es doch für den Fachmann aufgrund orientierender
Versuche leicht möglich, die optimalen Temperatur- und Zeitbedingungen bei anderen
Ventilmetallen leicht zu ermitteln. Es ist offensichtlich, dass die Temperatur- und
Zeitbedingungen im gewissen Rahmen, je nach Art und insbesondere Detailgeometrie der
Elektrodenkonstruktion, Dicke des abzutragenden Überzuges, Art des eingesetzten Reaktionsgases
und dessen Druck im gewissen Umfang variieren können.
[0025] Bei der Behandlung von Elektroden, wie sie bei der wässrigen Chloralkalielektrolyse
häufig Verwendung finden, d.h. von Elektroden, die auf einem Ventilmetallkern eine
Beschichtung aus Platinmetall bzw. Verbindungen oder Gemische hiervon 'enthalten,
ist es häufig günstig, zur Herstellung der gewünschten Verbindungen im Bereich von
700 bis 870°C in Gasatmosphäre zu halten, wobei sich diese Bedingungen insbesondere
für die Herstellung von Oxiden, beispielsweise durch Behandlung in Luft, bewährt haben.
[0026] Es ist aber auch möglich, die thermische Behandlung zur Erzeugung eines nichthaftenden
Oxides, z.B. bei einer oberhalb 650°C liegenden Temperatur in nichtoxidierender Salzschmelze
durch anodische Oxidation durchzuführen.
[0027] Das erfindungsgemässe Verfahren findet seine bevorzugte Anwendung zur Entfernung
desaktivierter Schutzüberzüge von Elektroden mit einem Kern aus Ventilmetall oder
einer Ventilmetallegierung und insbesondere aus Titan bzw. Legierungen. hiervon. Das
Verfahren lässt sich besonders günstig auch auf solche Elektroden anwenden, bei denen
die die aktive Beschichtung tragenden Teile aus Streckmetall, Draht oder Stäben eines
maximalen Durchmessers unter 1 cm bestehen.
[0028] Bei derartigen Elektrodenkonstruktionen, die häufig bei der wässrigen Chloralkalielektrolyse
ihren Einsatz finden, ist es häufig besonders günstig, wenn die thermische Behandlung
zwischen 800 und 870°C in Luft während eines Zeitraums von weniger als 15 Minuten
durchgeführt wird, wobei dieser Temperaturbereich durch sehr rasches Aufheizen der
Elektrode sehr rasch erreicht wird.
[0029] Das erfindungsgemässe Verfahren ist insbesondere auch -auf Elektrodenbleche, die
die aktive Beschichtung tragen, anwendbar. In diesem Fall ist es besonders günstig,
wenn die Bleche bei einer Temperatur zwischen etwa 600 bis 700°C während eines Zeitraums
von mehr als 20 Minuten, vorzugsweise in Luft, behandelt werden.
[0030] Das erfindungsgemässe Verfahren und dessen Anwendung ist nachstehend im Hinblick
auf die bevorzugte Bildung von Oxiden weiter erläutert. Diese Ausführungen gelten
zum Teil sinngemäss auch für die Herstellung von anderen nichthaftenden Metallverbindungen
bzw. kann aufgrund dieser konkreten Angaben eine sinngemässe Übertragung für den Fachmann,
gegebenenfalls unter Durchführung einiger einfacher orientierender Versuche, leicht
erfolgen.
[0031] Überraschenderweise kann auch die Formgebung des metallischen Grundkörpers eine wesentliche
Rolle bei der Festlegung der Reaktionsbedingungen spielen. Zum Beispiel kann man auf
einem beschichteten Titanformkörper flächig-planarer Ausbildung ein nichthaftendes
Oxid dadurch erzeugen, dass man ihn einer Temperaturbehandlung bei 650 bis 700°C an
Luft aussetzt. Es bildet sich dabei ein weisses Titanoxid, das beim Abkühlen des Formkörpers
leicht abblättert und abspringt. Wird unter den gleichen Reaktionsbedingungen jedoch
beschichtetes Rundmaterial behandelt, etwa Draht von 3 bis 5 mm Durchmesser, so haftet
das als Zwischenschicht gebildete Titanoxid fest auf dem Untergrund und lässt sich
durch Bürsten mit Drahtbürsten oder ähnlichen Verfahren kaum entfernen. Auch längere
Reaktionszeiten, Thermoschockbehandlung und Erhöhung der Reaktionstemperatur bis in
die
[0032] Nähe von 750°C bringen keine vollständige Ablösung der Beschichtung von dem Untergrund.
Dieses Phänomen lässt sich erklären, wenn man annimmt, dass das in dem genannten Temperaturbereich
gebildete Oxid aufgrund des Pilling-Bedworth-Prinzips, also wegen seines grösseren
Volumens, bei radialem Wachstum auf Rundmaterial ohne Spannung aufwächst, da linear
proportional zur Schichtdicke des wachsenden Oxides, r + △r, sich auch die zum Aufwachsen
zur Verfügung stehende Fläche, 2 π(r + △r)·h, vergrössert.
[0033] Die Beseitigung von verbrauchten überzügen von Drähten mit einem Durchmesser unter
1 cm bzw. von Streckmetall mit Stegbreite und Steghöhe unter 0,5 cm ist jedoch von
besonderer Bedeutung, da in technischen Elektrolysen eingesetzte aktivierte Metallanoden
sich überwiegend folgenden zwei Konstruktionstypen zuordnen lassen:
(a) Bei Anoden für Horizontalzellen wird die eigentliche Anodenfläche aus parallelen
Titandrähten von etwa 3 bis 5 mm Durchmesser gebildet, die im Abstand von wenigen
mm auf ein Stromverteilungssystem aus mehreren massiven Titanstegen aufgeschweisst
sind (Schmetterling). Die Stromzuführung erfolgt durch einen Kupferstab, der in den
Schmetterling eingeschraubt wird und gegen den Angriff des Chlors durch eine aufgeschweisste
Titanhülse geschützt ist.
(b) Für die Alkalichloridelektrolyse nach dem Diaphragma- bzw. Membran-Verfahren verwendet
man Kastenanoden mit äusseren Abmessungen von ca. 0,5 bis 2 m Kantenlänge und einer
Tiefe von einigen Zentimetern. Die Korbwände bestehen aus gewalztem oder ungewalztem
edelmetallbeschichteten Streckmetall mit Steghöhe und Stegbreite von meist 0,5 bis
3 mm. Zur Stromzuführung wird ein titanplattierter Kupferstab an die Korbwände angeschweisst
(vgl. Themaheft "Chloralkali-Elektrolyse" von "Chemie-Ingenieur-Technik", 47. Jahrgang
1975, Heft 4, insbesondere Seite 126, Abb. 1 und 4).
[0034] Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass sich auch Me-
tallanoden in den oben beschriebenen Ausführungsformen, deren aktivierte Fläche im
wesentlichen aus Drähten, Stäben oder Streckmetall besteht, nach dem erfindungsgemässen
Verfahren entcoaten lassen.
[0035] Es bedarf dazu einer sehr gezielten thermischen Behandlung, wobei die Titananoden
mit der verbrauchten Beschichtung bei 800 bis 860°C etwa 5 bis 10 Minuten,'vorzugsweise
7 bis 8 Minuten, gehalten werden. Dabei entsteht in der Zwischenschicht ein sehr feines
schwarzes, röntgenamorphes, unterstöchiometrisches Titanoxid. Beim Abkühlen platzt
die Beschichtung leicht ab. Bei komplizierten Konstruktionen können alle Beschichtungsreste
leicht durch Bürsten oder durch Druckluft (ohne Strahlmittel) entfernt werden.
[0036] Im allgemeinen kann es für die Bildung der erfindungsgemässen nichthaftenden, oxidischen
Zwischenschichten wesentlich sein, dass folgende Parameter eingehalten werden:
Die Proben sollten vorgetrocknet werden, da Spuren von Wasser die Bildung festhaftender
Verbindungs- und insbesondere Oxidhäute begünstigen.
[0037] Die durch orientierende Versuche ermittelten günstigen Temperaturbereiche sollten
sehr genau eingehalten werden, damit sich eine bestimmte Verbindung, wie Oxid, bildet.
Insbesondere sollten die niedrigen Temperaturbereiche dann sowohl beim Aufheizen als
auch beim Abkühlen sehr schnell durchfahren werden, wenn sich in ihnen eine haftende
Verbindung bilden kann. Weiterhin darf eine bestimmte Behandlungsdauer nicht überschritten
werden, damit sich z.B. nicht eine nichthaftende .unterstöchiometrische Verbindung
in eine auf der Metalloberfläche haftende Verbindung hoher Oxidationsstufen umwandelt.
Dies gilt insbesondere bei Herstellung von Oxiden. Allgemein sind kurze Reaktionszeiten
anzustreben, damit die Zwischenschicht nicht unnötig dick wird.
[0038] Das erfindungsgemässe Verfahren weist den beträchtlichen Vorteil auf, dass der Abtrag
der desaktivierten Beschichtung auch bei komplizierten Konstruktionen sehr gleichmässig,
vollständig und leicht zu steuern ist. Die erhaltene neue Oberfläche der Trägerkonstruktion
kann ohne weitere Verfahrensschritte, wie Beizen, Einfetten, Spülen, usw., direkt
neu beschichtet werden. Dabei haften die neuen Überzüge ebenso fest wie die Erstbeschichtung
und sie haben dieselben günstigen elektrochemischen Eigenschaften. Das Verfahren ist
sehr wenig personal-, zeit- und kostenintensiv. Weiterhin fällt die desaktivierte
alte Beschichtung in reiner Form an, so dass die Rückgewinnung der noch erhaltenen,
wertvollen Edelmetalle ohne umständliche Anreicherung aus stark schleissenden Strahlmitteln
oder agressiven Salzschmelzen und Beizen leicht möglich ist.
[0039] Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele illustriert:
Beispiel 1
[0040] Ein Titanblech, 860 x 420 x 3 mm, wurde mit einer edelmetallhaltigen, speziell für
die Chloratelektrolyse geeigneten Beschichtung einer Schichtdicke von 15µm versehen.
[0041] Das Blech wurde 3 Jahre in einer technischen Chloratelektrolyse eingesetzt. Das Restcoating
hatte aufgrund von Gammaskopuntersuchungen noch eine durchschnittliche Schichtdicke
von 10µm. Das Blech wurde 20 Minuten bei 175°C vorgetrocknet, dann in einem vorgeheizten
Ofen 40 Minuten auf 650°C gehalten, dann sofort herausgenommen und durch die Raumluft
abgekühlt.
[0042] Das Coating liess sich in grossen Stücken abheben. Es hatte auf'seiner Unterseite
eine weisse Oxidhaut, die sich durch 20-stündiges Einweichen in einem HF/HN0
3-Gemisch von. der ursprünglichen scharzen Beschichtung abheben liess. Die Metalloberfläche
war metallisch blank. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Metalloberfläche
zeigen hexagonale gestufte Vertiefungen mit klarer Stufenbildung parallel zu den 001-Flächen.
Die Rückseite der Oxidhaut zeigte Aufwachsungen, die in die Vertiefungen der Metalloberflächen
passen. Sie haben jedoch keinen klaren kristallinen Habitus.
[0043] Das Blech wurde vor dem Wiederbeschichten nicht mehr gebeizt, sondern nur entfettet.
Die neue Beschichtung haftete ausgezeichnet an und hatte bessere elektrochemische
Werte als zuvor.
Beispiel 2
[0044] Eine Titananode mit einer wirksamen Anodenfläche von 420 x 495 mm, bestehend aus
Titandrähten von 4 mm Durchmesser, die parallel im Abstand von 3 mm auf die Stromverteilungskonstruktion
aufgeschweisst wurden, wurde mit einer für die Chloralkalielektrolyse nach dem Amalgamverfahren
geeigneten Beschichtung versehen und 24 Monate in einer technischen Elektrolyse eingesetzt.
Sie wurde bei 200°C während 45 Minuten vorgetrocknet, dann sofort in einen auf 860°C
vorgeheizten Ofen gebracht und 10 Minuten bei 830
0C gehalten. Die Anode wurde an der Luft bei Raumtemperatur abgekühlt. Nach dieser
Behandlung liess sich das Coating in grossen Stücken abheben. Die in den Winkeln der
Konstruktion hängenden Beschichtungsreste wurden abgebürstet. Stellenweise war die
sonst blanke Metallober- fläche mit feinem schwarzen Oxidpulver bedeckt, das beim
normalen Entfettungsverfahren abgespült wurde. Daraufhin wurde die Titankonstruktion
wieder beschichtet, die hiernach wieder in einer technischen Elektrolyse eingesetzt
werden konnte.
1. Verfahren zur Abtragung elektrokatalytisch wirksamer Schutzüberzüge von Elektroden
mit Metallkern, dadurch gekennzeichnet , dass durch gezielte thermische Behandlung
eine zwischen dem Schutzüberzug und der Trägerkonstruktion befindliche, nichthaftende
Zwischenschicht einer Verbindung des Trägermetalls erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass als nichthaftende Verbindung
des Trägermetalls ein Oxid, Carbid, Nitrid oder Hydrid erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die thermische
Behandlung bei einer Temperatur im Bereich von 400 bis 900°C durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
, dass die thermische Behandlung in einer Gasatmosphäre mit zumindest einem Anteil
an sauerstoff-,kohlenstoff-, stickstoff- oder wasserstoffliefernder Komponente oder
einemGemisch hiervon - je nach der gewünschten Verbindung - durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Gasatmosphäre einen
Anteil an unter Behandlungsbedingungen inertem Gas enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die O2-liefernde Komponente Luft oder ein Gas mit niedrigerem Anteil an 02 und die kohlenstoffliefernde Komponente ein Kohlenwasserstoffgas darstellt:
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
, dass der thermischen Behandlung eine Vortrocknungsstufe, insbesondere im Bereich
von 130 bis 250°C, vorgeschaltet ist.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
, dass die thermische Behandlung in einem raschen Durchlaufen niedriger Temperaturbereiche
und einem kurzen Halten bei höherer Temperatur besteht.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet
, dass das Halten bei höherer Temperatur bei etwa 700 bis 870°C in Gasatmosphäre und
insbesondere Luft durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet
, dass die thermische Behandlung zur Erzeugung eines nichthaftenden Oxids bei einer
oberhalb 6500C liegenden Temperatur in nichtoxidierender Salzschmelze durch anodische Oxidation
durchgeführt wird.
11. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche
zur Entfernung desaktivierter Schutzüberzüge von Elektroden mit einem Kern aus Ventilmetall
oder einer Ventilmetallegierung und insbesondere Titan.
12. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 11 auf Titanelektroden, deren die aktive
Beschichtung tragenden Teile aus Streckmetall, Draht oder Stäben eines maximalen Durchmessers
unter 1 cm bestehen.
13. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 12, wobei die thermische Behandlung zwischen
750 und 870°C an der Luft während eines Zeitraums von weniger als 15 Minuten durchgeführt
wird.
14. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 11 auf Titanelektroden, deren die aktive
Beschichtung tragende Teile aus Blechen bestehen.
15. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , dass die Bleche
bei einer Temperatur zwischen etwa 600 bis 700°C während eines Zeitraums von mehr
als 20 Minuten, vorzugsweise in Luft, behandelt werden.