Brevet FR2011192A1 — publié le 19700227

La présente invention concerne des anodes utilisées dans des cellules d'électrolyse d'un chlorure de métal alcalin. Pour l'électrolyse d'un chlorure de métal alcalin on utilise aussi bien des anodes en graphite que des anodes métalliques, notamment en titane ou en alliage de titane, qui sont revêtues d'un métal du groupe du platine ou d'un alliage d'un tel métal. La cathode de ces cellules électrolytiques connues est en mercure. Etant donné que l'énergie nécessaire pour l'électrolyse d'un chlorure de métal alcalin est très importante, on s'efforce depuis longtemps de la réduire. La réduction de la tension appliquée aux bornes de la cellule électrolytique permet de réaliser une économie d'énergie. Une telle diminution de la tension nécessite que la distance entre la face de l'anode et la surface du mercure constituant la cathode soit maintenue aussi faible que possible. Toute foi s, lorsque cette distance est très faible, il se produit fréo quemment des courts-circuits entre la cathode en mercure et l'anode. Ces courts-circuits se traduisent par un enlèvement de la matière de l'anode. L'objet de l'invention est une anode pour cellules d'électrolyse d'un chlorure de métal alcalin dans lesquelles la distance entre la surface de l'anode et la surface dU mercure tournée peut être maintenue faible tout en évitant des courts-circuits entre l'anode et la cathode en mercure. L'anode selon l'invention est destinée à des cellules d'électrolyse d'un chlorure de métal alcalin présentant une cathode en mercure et une anode en graphite ou en un métal du groupe titane, tantale, niobium et leurs alliages, une telle anode métallique étant revAetue d'un métal du groupe du platine ou d'un alliage d'un tel métal. L'anode selon l'invention est caractérisée en ce qu'au moins la surface de l'anode, tournée pendant le fonctionnement de la cellule électrolytique vers la cathode en mercure , présente une couche formée par un tissu en fil multi-filaire. Par le terme "couche formée par un tissu en fil multi-filaire', il faut entendre un tissu formé par des fils tissés qui sont formés eux-mêmes à partir d'un grand nombre de fils.Les anodes dont la couche tissée est formée par des fibres à base de silicates, notamment des fibres de verre, ont donné des résultats particulierement satisfaisants. A la place de fibres de verre on peut bien entendu utiliser également de façon avantageuse des couches tissées formées par des fi bres de quartz ou d'oxyde d'aluminium. Des couches tissées en fil multi-filaire formées à partir de fibres de polymères organiques ont également donné de bons résultats. L'épaisseur de la couche tissée en fil multi-filaire n'est pas supérieure à 200 /u, et de préférence, inférieure à 100 /u. Les fibres de polymères organiques sont par exemple en polytétrafluoréthylène, polypropylène, polyéthylène, chlorure de polyvinyle, polyacrylonitrile et polyester. Les anodes munies conformément à l'invention d'une couche tissée en fil multi-filaire sont non seulement protégées contre des courir circuits entre la cathode en mercure et ltanode pendant le fonctionnement de la cellule électrolytique, mais la pratique a démontré qu'unie telle conformation de l'anode apporte également l'avantage que la tension appliquée aux bornes d'une telle cellule électrolytique peut être diminuée d'au mpins 0,4 à 0,5 V, sans que cette diminution entratne des inconvénients quelconques. Cette diminution de la tension de la cellule électrolytique permet un gain d'énergie considérable. Il est bien entendu également possible de disposer une couche tissée en fil multi-filaire sur toute la surface d'une anode. La couche tissée est avantageusement fixée sur les faces latérales de l'anode. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée qui va suivre et du dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue en perspective schématique d'une anode selon l'invention, - la figure 2 est une vue analogue d'une autre forme de réan li sati on, - la figure 3 est une vue en perspective schématique d'une anode en graphite portant également une couche tissée. La figure 1 illustre une anode en forme de plaque. Elle se compose d'un noyau 1 en titane ou un alliage de titane. Ce noyau porte une couche 2 en platine ou en alliage de platine, par exemple. La couche 2 peut également être en un autre métal du groupe du platine ou en un alliage d'un tel métal. La couche 2 est ellemême couverte par une couche tissée en fil multi-filaire 3, par exemple un tissu de verre. A la place de ce dernier on peut également utiliser une couche tissée en fibres de quartz ou d'oxyde d'aluminium ou en fibres de polymères organiques. La couche tissée 3 est tournée vers la cathode en mercure pendant le fonctionnement de la cellule électrolytique. Le noyau 1 n'est pas obligatoirement en titane ou en alliage de titane; il peut également être en un autre métal se prêtant au placage par exemple en niobium, en tantale ou en un alliage de ces métaux. Le noyau peut bien entendu astre également une plaque de métal d'une conductivité élevée et pouvant être couvert de titane, de tantale,de niobium ou d'un alliage de ces métaux, par exemple une plaque de cuivre. Une telle anode est illustrée à la figure 2. La plaque de cuivre 4 est complètement enveloppée d'une couche 5 de titane, niobium, tantale ou d'un alliage de ces métaux. Sur cette couche 5 est appliquée de nouveau une couche 2, comme représentée à la figure 1, qui est en un métal du groupe du platine ou en un alliage d'un tel métal; la couche tissée en fil multi-filaire 3 est appliquée sur la couche 2. La figure 3 représente schématiquement une anode en graphite. La face de I'anode en graphite 6 qui est tournée vers le cathode en mercure pendant le fonctionnement d'une cellule d'électrolyse d'un chlorure de métal alcalin, porte la couche tissée en fil multi-filire 3. Cette dernière est, par exemple, un tissu de fibres de verre, de quartz ou d'oxyde d'aluminium ou de fibres de polymères organiques. REVENDICATIONS I - Anode pour cellules d'électrolyse d'un chlorure de métal alcalin présentant une cathode en mercure et une anode en graphite ou en un métal du groupe : titane, tantale, niobium et leurs alliages, une telle anode métallique étant revêtue d'un métal du groupe du platine ou d'un alliage d'un tel métal, caraeté- risée en ce qu'au moins la surface de l'anode tournée pendant le fonctionnement de la cellule électrolytique vers la cathode en mercure, présente une couche formée par un tissu en fil multi-filaire. 2 - Anode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche tissée en fil multi-filaire est formée à partir de fibres de verre, de quartz ou d'oxyde d'aluminium. 3 - Anode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche tissée en fil multi-filaire est formée à partir de fibres de polymères organiques. 4 - Anode selon la revendication 3, caractérisée en ce que la couche tissée en fil multi-filaire est formée à partir de fibres de polytétratluoréthylène, polypropylène, polyéthylène, chlo rure de polyvinyle, polyacrylonitrile et polyester. 5 - Anode selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que ltépaisseur maximale de la couche tissée en fil multi-filaire est de 200/u et en ce que cette épaisseur est de préférence inférieure à 100/u.