СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО НАТРИЯ Советский патент 1973 года по МПК C22B26/10 

1

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к разработке способа электролитического рафинирования натрия.

Известен способ получения металлического натрия, включающий электролитическое рафинирование в расплавленных солях, по которому металлический натрий получают в результате анодного растворения натриевой амальгамы с выделением натрия на стальном катоде.

Недостатком известного способа является получение загрязненного ртутью натрия, тре бующего дополнительной очистки, что усложняет технологию получения чистого натрия.

Предлагаемый способ отличается тем, что электролитическое рафинирование технического натрия ведут в хлорбариевом расплаве, содержащем (в вес. %): хлористого натрия 30-40, хлористого бария 60-70, при 660- 700°С, а в качестве жидкого катода применяют индифферентные по отношению к натрию металлы и сплавы, например сплавы алюминия с магнием, медью и марганцем. Это обеспечивает упрощение технологии процесса Очистки натрия и повышение его чистоты.

Способ осуществляют в электролизере, в котором имеется три слоя: анодно-поляризованный натрий, хлорбариевый электролит (NaCl: ВаСЬ) предпочтительно эвтектического состава и катодно-поляризованные сплавы

алюминия, например 30-35 вес. % Си -f+ 65 - 70 вес. % А1; 26,5 вес. % А1 + 4-17,0 вес. % Си--f 56,5 вес. % Mg, или сплав с марганцем (3,4-4,0% Си; 0,5% Mg; 0,5% Мп; остальное А1).

При электролизе из технического натрия (или натриево-кальциевого сплава) анодно растворяются в первую очередь примеси более электроотрицательных металлов (кальция), затем - натрий. На жидком катоде совместно выделяются натрий и кальций.

Кальций, катодно выделяясь на алюминиевых снлавах, вступает с ними во взаимодействие с образованием кальциевых сплавов, а натрий, выделяясь в поверхностном слое жидкого катода, не образует с ним соединений, всплывает на поверхность солевого расплава NaCl - BaCla и собирается в устройстве для сбора и вывода натрия.

Предложенный способ обеспечивает получение натрия высокой чистоты (содержание натрия 99,9% и выше), что значительно расширяет область его применения (атомная энергетика, кабельная промышленность, порошковая металлургия титана).

Пример. В лабораторных условиях проводят электролитическое рафинирование технического натрия, соответствующего ГОСТу 3273-63, при анодной плотности тока 1,0 а1см и катодной ПЛОТНОСТИ тока 1,4 aJcM в солевом

расплаве, содержащем 30 вес. % NaCl и 70 вес. % ВаСЬ, при 680°С с жидким катодом из алюмипиево-медного сплава следующего состава (в вес. %): Си30-35; А1 65-70. Содерлсание кальция в исходном техиическом натрии 0,08 вес. %. Содержание кальция в электрорафинированном натрии 1 вес. %.

Предмет изобретения

1. Способ получения металлического натрия, включающий электролитическое рафинирование в расплавленных солях, отличающийся

тем, что, с целью упрощения технологии процесса очистки натрия и повышения его чистоты, электролитическое рафинирование технического натрия ведут в хлорбариевом расплаве, содержащем (в вес. %): хлористого натрия 30-40, хлористого бария , при 660- 700°С, а в качестве жидкого катода применяют индифферентные по отношению к натрию металлы и сплавы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве лсидкого катода применяют сплавы алюминия с магнием, медью и марганцем.