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Verfahren und Vorrichtung zur effektiven Durchführung stofftransportkontrolliert ablaufender elektrochemischer Prozesse, insbesondere zur Metallrückgewinnung in geteilten oder ungeteilten Elektrolysezellen mit Plattenelektroden. Die Erfindung verfolgt das Ziel, kathodische und anodische elektrochemische Prozesse, die ganz oder im Bereich niedriger Konzentrationen stoffkontrolliert ablaufen, mit minimalem apparativen und energetischen Aufwand zu intensivieren und dadurch effektiver ablaufen zu lassen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Elektrolysezelle als hydrodynamisch schwingungsfähiges System mit zwei Flüssigkeitssäulen aufgebaut wird, von denen mindestens eine oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ein Gaspolster aufweist, dessen Volumen durch eine geeignete Vorrichtung, z. B. einem Balg, periodisch vorzugsweise im Sinne einer Sinusschwingung verändert wird. Dadurch wird eine intensive oszillierende Strömung des Elektrolyten erzeugt, die tangential zu den Elektroden verläuft. Erfindungsgemäß wird durch Leiteinrichtungen eine vertikal umlaufende Strömung generiert, die eine gute Durchmischung des Elektrolyten ohne zusätzliche Umlaufpumpen bewirkt. Die Erfindung ermöglicht infolge des optimierten Stofftransportes gegenüber bisher üblichen technischen Elektrolysezellen mit Plattenelektroden mindestens eine Verdoppelung der Stromdichte bei vergleichbaren Endkonzentrationen, wodurch sowohl der spezifische Elektroenergieverbrauch als auch der apparative Aufwand für die Elektrolyseanlage verringert werden kann. |
