СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ Советский патент 1936 года по МПК C25C3/04 

В отличие от металлургии алюминия магний получается электролизом чистых хлористых солей, что связано благодаря большой гигроскопичности этих продуктов со значительными трудностями при осуществлении процесса в производстве. Поскольку в результате электролиза выделяется хлор, обслуживание агрегатов затрудняется и служит причиной частого заболевания персонала. Хлор ведет также к быстрому разрушению аппаратуры. Обезвоживание исходных продуктов является основной и трудной задачей этого процесса. Трудности и сравнительная сложность процесса обезвоживания хлористого магния или карналита значительно превышают сложность процесса получения чистой окиси алюминия.

Были попытки осуществить процесс получения магния из окиси магния, причем в качестве электролита применялись расплавы из фтористых солей магния и других щелочно-земельных, а также щелочных металлов, но все эти способы не удовлетворяли условиям бесперебойного длительного течения процесса.

С целью осуществления непрерывного процесса получения магния из окиси магния, подобно тому, как это делается при электролизе окиси алюминия, и возможности реализации его в промышленном масштабе, предлагается применение электролита, в котором в качестве щелочных металлов введены фториды калия и натрия в эквимолекулярных отношениях.

Электролит в основном состоит из фтористого магния от 1 до 5 молей, фторидов щелочных металлов от 0,1 до 2 молей и фторидов щелочно-земельных металлов до 2 молей. Состав электролита можно варьировать и в более широких пределах, но условие эквимолекулярного отношения между фторидами щелочных металлов должно быть сохранено, молекулярное количество щелочно-земельных фторидов не должно превышать содержания щелочных фторидов, а молекулярное количество фтористого магния должно не меньше, чем на моля превышать содержание других компонентов.

Электролит, состава 3 молекулы MgF₂ и равных молекулярных количеств KF, NaF и BaF₂, плавится при температуре около 900° и является наиболее приемлемым составом электролита для электролиза MgO. В этом электролите растворяется до 3% MgO. Выход по току достигает 80% при рабочей температуре процесса 940°. Получаемый магний отличается большой устойчивостью против коррозии. В этом электролите, как показал опыт, может быть подвергнут электролизу и обожженный магнезит, прокаленный хлористый магний и другие продукты, в основе представляющие собой окись магния.

Процесс возможно осуществить в обычном электролизере, футерованном магнезитом, применяемом при электролизе Al₂O₃. В качестве катода может быть применен алюминий или его сплав с медью. Поскольку магний, полученный тем или иным способом, требует очистки, которая удачно осуществляется путем возгонки, то применение утяжеляющих добавок не должно, по мнению автора, вызвать осложнений.

Способ электролитического получения магния из окиси магния, растворенной в расплавленной смеси из фтористых солей магния и других щелочно-земельных, а также щелочных металлов, отличающийся тем, что растворитель составляют из такого расчета, чтобы молекулярное отношение компонентов находилось в пределах: на 1-5 молей фтористого магния от 0,1 до 2 молей щелочных фторидов и до 2 молей щелочно-земельных фторидов, и при этом щелочные фториды должны быть взяты в эквимолекулярном соотношении, молекулярное количество щелочно-земельных фторидов не должно превышать содержания щелочных фторидов, а молекулярное количество фтористого магния должно превышать на моля содержание других компонентов.