СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ Советский патент 1936 года по МПК C25C3/36 

Как известно, металлический магний находит применение в виде сплавов с другими металлами (напр., сплав AZG - 6% Al, 3% Zn, 0,35% Mn, 0,4% Cu).

Неоднократно предлагались способы получения при электролизе магниевых лигатур путем высаживания магния на жидкий катод, представляющий собой металл, более тяжелый по удельному весу, чем расплавленные магний и электролит, и легко образующий сплав с магнием (напр. Al, Zn, Pb, Cu).

Преимущества таких способов по сравнению с непосредственным получением чистого магния заключаются в более полном использовании тока и меньшем расходе энергии вследствие возможности поддерживать малое междуэлектродное расстояние около 1,5-2 см и уменьшение габаритов электролизеров вследствие возможности применять достаточно высокие плотности тока. Если получение по таким способам магниевых сплавов промышленного типа с точно заданным составом и связано с трудностями, то особенно благоприятно их можно использовать для получения сплавов. Получение же сплавов по таким способам было основано главным образом на карналлито-хлормагниевом способе получения магния и поэтому обладало всеми недостатками последнего.

Известно также, что электролиз карналлита с добавками хлористого магния или без них является в настоящее время основным промышленным способом получения магния. Главным недостатком этого способа является необходимость проведения тщательного и дорогостоящего обезвоживания сырья хлористого магния. Для устранения такого недостатка предлагалось питать ванну окисью магния, применяя в магниевой ванне аноды из смеси окиси магния и углеродистой массы; эта смесь располагается в непосредственной близости к анодам и подвергается хлорированию, но такого рода способы предусматривают получение лишь металлического магния.

Предлагаемый способ предусматривает получение магниевых сплавов электролитическим путем непосредственно из окисей соответствующих металлов. В качестве катода используется жидкий катод из получаемого сплава, а в качестве электролита служит электролит в виде расплавленного карналлита и хлористого магния. Для получения на катоде сплава заданного состава ингредиенты сплава, включая магний, в виде окисей металлов вводят в углеродистый анод. Как видоизменение способа предлагается для этой цели изготовлять аноды магниевой ванны из смеси окиси магния, окиси меди, пиролюзита, со связующей углеродистой массой (пеком, смолой и т.п.) или помещать соответствующую шихту в непосредственной близости к графитовому аноду.

Соотношение окисей металлов определяется расчетом состава сплава, который предполагается получить в ванне. Количество связующего углеродистого материала рассчитывается по количествам окисей металлов, исходя из соответствующих реакций хлорирования.

Пуск ванны производится на карналлите (хлористом магнии). Для обеспечения однородности получаемого сплава при пуске либо вводят в расчетных количествах в виде катода тяжелые металлы, образующие сплав, либо соответственно увеличивают содержание окисей этих металлов в аноде (шихте). В дальнейшем питание ванны электролитом (в том числе ионами тяжелых металлов) производится „автоматически" хлором, выделяющимся на анодах и хлорирующим окиси введенных металлов.

Предлагаемый способ электролитического получения магниевых сплавов позволяет получать непосредственно в электролизере не только лигатуры, но и промышленные магниевые сплавы. Кроме того, этот способ соединяет в себе преимущества выделения магния на жидком катоде (больший выход по току и т.д.) со способом питания ванны окисью магния (отпадение необходимости в обезвоживании сырья, утилизация хлора).

Способ электролитического получения магниевых сплавов с применением жидкого катода из получаемого сплава и в качестве электролита расплавленного карналлита или хлористого магния, отличающийся тем, что, с целью получения на катоде сплава заданного состава, ингредиенты сплава, включая магний, в виде окисей металлов вводят в углеродистый анод или соответствующую шихту помещают в непосредственной близости к графитовому аноду.