ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ ИЗ РАСПЛАВЛЕННЫХ ХЛОРИСТЫХ СОЛЕЙ Советский патент 1933 года по МПК C25C3/04 

Предлагаемое изобретение состоит в конструктивном выполнении электролизера с горизонтально расположенными электродами, служащего для получения магния из расплавленных хлористых солей.

На чертеже фиг. 1 изображает общий вид электролизера сверху; фиг. 2 - разрез его по линии KL на фиг. 3 и фиг. 3 - разрез по линии ACEFI на фиг. 2.

Внутри камеры 16, выполненной из шамота и заключенной в герметический железный кожух 15, расположены один против другого аноды 2 и катоды 1, помещенные в нескольких горизонтальных рядах, образующих вертикальные группы электродов различной полярности. Электроды эти выполнены в виде стержней: анод - из графита, а катод из железа и присоединены к соответствующим токоподводящим шинам 5 и 6. В продольном направлении электролизер разделен шамотной стенкой 7. Между группами электродов в местах соединения отдельных рядов помещены сплошные непроводящие стержни - перегородки 3, выполненные из плавленного базальта или шамота и служащие для разделения электродных продуктов и направления выделяющегося магния под сводчатые перекрытия 4, расположенные над катодами. Все перекрытия 4 сделаны несколько наклонными и сообщаются со сборным боровом 13, из которого расплавленный магний может быть отведен по трубопроводу 14. Питание электролизера электролитом производится через патрубок 9, а для отвода отработанного электролита предусмотрена сливная трубка 10. Для отвода хлора служит трубопровод 8. Между железным кожухом электролизера и шамотной кладкой 16 имеется набивка 17 из теплоизолирующего материала.

Благодаря своеобразной форме катода 1, анода 2, наличию перегородок 3 и их взаимному расположению, выделяющийся на аноде хлор не может попасть в катодное пространство и поступает помимо него вверх, откуда и отводится по трубе 8.

Так как сверху вся ванна герметически заключена в сварной, железный кожух, то засос воздуха в анодное пространство не может иметь места, что гарантирует получение хлора наивысшей концентрации. Одновременно, благодаря своеобразной форме катода, выделяющийся на нем магний не может попасть в анодное пространство и, поэтому, целиком собирается под перекрытиями 4, откуда, благодаря наклону этих перекрытий, поступает в боров 13.

Для удаления образующегося во время электролиза шлама дно ванны имеет наклон, по которому шлам стекает к отверстию под порогом, запертому гидравлически расплавленным свинцом 11, уравновешивающим, кроме того, электролит в ванне и, следовательно, удерживающим его на определенном уровне. Наличие гидравлического запора, обеспечивающего требуемый уровень электролита, одновременно способствует неправильному сливанию расплавленного магния из борова 13 в трубопровод 14. Удаление шлама производится специальной кочережкой, которая заводится под порог. При выгребании шлама, из-под порога он, будучи легче свинца, всплывает на его поверхность, откуда и удаляется.

Застывание свинца происходить не будет, благодаря его низкой температуре плавления (327°) и хорошей теплопроводности ванны. Кроме того, при целой серии включенных ванн, при непрерывном электролизе, шлам будет оседать целиком в двух-трех первых ваннах, по направлению движения электролита.

В отдаленных же ваннах шлам удалять не потребуется. В то же окно 12, как уже указывалось, из ванны по трубке 10 стекает отработанный электролит, откуда он периодически вычерпывается.

Во время работы ванны уровень электролита должен быть постоянным, для чего в кладку закладываются на одном уровне угольные стержни, включенные последовательно с сигнальной лампой. При опускании уровня электролита ниже предельного, цепь размыкается и лампа гаснет.

Предлагаемая ванна будет работать при постоянном напряжении за все время ее работы от одного ремонта до другого, так как происходящее при разъедании анодов электролитом увеличение расстояния анод-катод не будет сказываться на напряжении, а будет компенсироваться соответственным уменьшением плотности тока.

Осуществляется это следующим образом. Ванна проектируется на определенную, нормальную для нее, силу тока, причем, вначале работы, включаются только два нижние ряда электродов; по мере же разъедания анодов, в дальнейшем постепенно включаются остальные электроды верхнего, резервного ряда. При этом плотность тока уменьшается, и, несмотря на увеличение расстояния анод-катод, напряжение на ванне остается постоянным.

1. Электролизер для получения магния из расплавленных хлористых солей с горизонтальным расположением электродов, отличающийся тем, что аноды и катоды, в виде расположенных один против другого стержней 1, 2, помещены в нескольких горизонтальных рядах, образующих вертикальные группы электродов той и другой полярности, между которыми в местах соединения отдельных рядов расположены сплошные непроводящие стержни для разделения электродных продуктов и направления выделяющегося магния под сводчатые перекрытия, помещенные над катодами.

2. В электролизере по п. 1 регулирование плотности тока на анодах путем изменения числа включенных параллельно графитовых стержней.

3. В электролизере по п. 1 применение для вычерпывания шлама со дна ванны гидравлического затвора 11 из расплавленного свинца.