СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КАРНАЛЛИТА К ЭЛЕКТРОЛИЗУ Российский патент 2003 года по МПК C25C3/04 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности производству магния электролизом хлоридных солей.

Наличие в исходном сырье вредных примесей, в том числе сульфат-иона, оказывает отрицательное влияние на технологические показатели электролиза.

Известен способ подготовки природного карналлита к электролизу, включающий его измельчение, растворение, фильтрование, кристаллизацию, отделение от маточного раствора, обезвоживание и электролиз /Лебедев О.А. Производство магния электролизом. - М.: Металлургия, 1988. С.30-32/.

Недостатком этого способа являются высокая стоимость искусственного карналлита, большие потери (до 15-17%) хлорида магния, повышенное содержание сульфат-иона.

Наиболее близким по сущности и достигаемому эффекту является способ подготовки карналлита к электролизу, включающий обессульфачивание хлормагниевых растворов, их отстаивание и отделение сульфата кальция, смешение с хлоридом калия и/или отработанным электролитом, выпаривание, охлаждение, кристаллизацию и фильтрование карналлита, его обезвоживание и электролиз /Костив И. Ю. Перспективы переработки Нежинского бишофита//Хим. промышленность Украины, 1997, 3. С.25-32/.

Основными недостатками данного способа является низкая степень очистки от сульфат-иона и большой расход хлорида кальция.

Предлагаемое техническое решение направлено на решение задачи, заключающейся в повышении качества карналлита за счет очистки хлормагниевых растворов от сульфат-иона.

Данная задача решается предлагаемым способом подготовки карналлита к электролизу, сущность которого заключается в следующей совокупности существенных признаков:
- очистку хлормагниевых растворов от сульфат-иона производят отходами рафинирования и литья магния.

Отличительными признаками также являются:
- отходы рафинирования и литья магния измельчают до крупности не более 100 мкм и вводят в количестве, обеспечивающем соотношение Ba²⁺ : SO₄ ^2-= (0,9-1,0):1,0.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Отходы рафинирования и литья магния, содержащие хлориды магния, калия, натрия, кальция, бария, измельчают до крупности не более 100 мкм, вводят в хлормагниевый раствор и перемешивают. При этом происходит очистка раствора от сульфат-иона вследствие осаждения сульфата бария.

Опытным путем установлено, что степень очистки хлормагниевых растворов от сульфат иона при соотношении Ba²⁺:SО₄ ²=(0,9-1,0):1,0 составляет 99%.

Измельчение отходов литейного производства магния до частиц не более 100 мкм обеспечивает наибольшую скорость процесса обессульфачивания при наименьших энергозатратах.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления данного способа, приведены в примере.

Пример.

Хлормагниевый раствор, содержащий 6,07% Mg, обрабатывали 24,11%-ым раствором хлорида кальция (прототип) или отходами рафинирования и литья магния, содержащими 4,53% ВаСl₂, 23,67% соединений магния в пересчете на магний (предлагаемый способ), перемешивали 0,33 ч. и фильтровали. Результаты по обессульфачиванию хлормагниевых растворов приведены в таблице.

Предлагаемый способ подготовки карналлита к электролизу позволит повысить качество получаемого сырья за счет снижения содержания в нем сульфат-иона и тем самым повысить производительность магниевого электролизера, снизить расход электроэнергии.

Кроме того, дополнительно происходит утилизация магнийсодержащих компонентов, содержащихся в отходах литейного производства, увеличение концентрации хлорида магния в растворах и обезвреживание токсичных отходов за счет перевода водорастворимых солей бария в нерастворимые.

Способ относится к области металлургии цветных металлов, в частности к подготовке хлормагниевого сырья к электролизу. Для очистки хлормагниевых растворов в них вводят отходы рафинирования и литья магния, измельченные до размера не более 100 мкм. Отходы вводят в количестве, обеспечивающем соотношение Ba²⁺:SO₄ ^2-=(0,9-1,0):1,0. Обеспечивается повышение качества карналлита, загружаемого в электролизер, за счет очистки хлормагниевых растворов от сульфат-иона. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ подготовки карналлита к электролизу, включающий получение хлормагниевых растворов, их очистку и концентрирование, синтез и обезвоживание карналлита, электролиз, рафинирование и литье магния, отличающийся тем, что очистку хлормагниевых растворов от сульфат-иона осуществляют отходами рафинирования и литья магния. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отходы рафинирования и литья магния измельчают до крупности не более 100 мкм. 3. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что отходы вводят в количестве, обеспечивающем соотношение Ва²⁺ : SO₄ ^2-= (0,9-1,0): 1,0.