Электролит для получения сплава электролизом Советский патент 1991 года по МПК C25C3/36 

Изобретение относится к металлургии щелочных и щелочно-земельных металлов, а именно к получению сплава кальция, калия и лития электролизом из расплавленных электролитов, и может быть использовано для получения сплава кальций-калий-литий с использованием его в качестве раскисли- теля чугуна, стали, восстановителя урана, титана, циркония и других редких металлов, активной массы в химических источниках тока, а также дегазатора.

Цель изобретения - снижение энергозатрат путем снижения температуры и плотности тока.

Электролит, содержащий нитраты кальция и лития, дополнительно содержит нитрат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нитрат кальция14-16

Нитрат калия61-63

Нитрат лития22-24

и плавится при 117° С.

Электролит готовят смешиванием безводных нитратов кальция (14-16 мас.%), калия (61-63 мас.%) и лития (22-24 мас.%), помещают в электролизер и плавят при перемешивании. Электролиз ведут в U-образ- ном электролизере, в который введены железный катод и платиновый анод при катодной плотности 0,02-0,1 А/см и напряжении 10-15 В. Температура электролиза за счет Джоулева тепла и без охлаждения составляет 140-145° С. В результате электро(

о

00

N 00 VI

лиза на катоде выделяется сплав кальций- калий-литий, а на аноде - газы: диоксид азота и кислород. Реакции, протекающие на электродах, могут быть выражены следующими уравнениями:

Катод Са+2 + 2ё Са;

К+1 + ё - К;

+ ё - LI.

Анод 2ЫаОз 1 - 4ё 2NaOa + Оз.

Выделяющиеся на аноде двуокись азота и кислород могут быть утилизированы и возвращены в производство поглощением их водной суспензией гидрооксида или карбоната кальция. Выход сплава по току, составляющий 90-95%, и состав сплава, содержащего 48-49 мас.% кальция, 20-21 мас.% калия и 30-31 мас.% лития, определяют по известной методике. Сплав переводят в раствор с последующим определением массы сплава ацидометриче- ски; содержание кальция определяют тригонометрически, а также на пламенном фотометре ФПЛ-1, на котором определяют и калий, а литий - по разности между общей щелочностью и суммарным содержанием кальция и калия.

Результаты лабораторных испытаний при различных плотностях тока, в том числе

0

5

0

5

С другими соотношениями компонентов, приведены в таблице.

Из таблицы следует, что электролит, со- леожаший нитоаты кальция, калия и лития в указанном соотношении, может служить для получения сплава кальций-калий- литий электролизом из расплава с выходом по току 90-95%, а снижение температуры плавления электролита, температуры электролиза и плотности тока по сравнению с известным, а также возвращение в производство продуктов электролиза (анодных газов) уменьшают общие энергозатраты при производстве сплава кальций-калий-литий.

Формула изобретения

Электролит для получения сплава электролизом, преимущественно кальций-калий-литий, содержащий нитраты кальция и лития, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергозатрат путем снижения температуры и плотности тока, он дополнительно содержит нитрат калия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Нитрат кальция 14-16

Нитрат калия61-63

Нитрат лития22-24

Изобретение относится к области металлургии щелочных и щелочноземельных металлов, а именно к получению сплава кальция, калия и лития электролизом из расплавленных электролитов, и может быть использовано для получения сплавов кальций-калий-литий. Цель изобретения - сокращение энергозатрат за счет снижения температуры и плотности тока. Для этого предлагается электролит, содержащий нитраты кальция, калия и лития при следующих соотношениях, мас.%: нитрат кальция 14 - 16, нитрат калия 61 - 63, нитрат лития 22 - 24, плавящийся при 117°С. Электролиз ведут при катодной плотности тока 0,01 - 0,1 А/см². В результате электролиза выделяется сплав из кальция (48 - 49%), калия (20 - 21%) и лития (30 - 31%). Выход по току 90 - 95%. Анодные газы могут быть утилизованы и возвращены в производство поглощением их водной суспензией гидроксида или карбоната кальция. 1 табл.