Диафрагменный электролизер для получения магния Советский патент 1976 года по МПК C25C7/00 C25C3/04 

Изобретение относится к области электролитического получения металлов.

Известен диафрагменный электролизер для получения магния, содержащий футерованную ванну с введенными в нее анодами и катодами, верхнее перекрытие и диафрагмы, разделяющие анодные и катодные пространства

1.

В известном электролизере керамические диафрагмы своим верхним концом присоединены к верхнему анодному перекрытию, нижние же концы диафрагм погружены в электролит. При этом хлор собирается над анодами в пространстве между диафрагмами. Диафрагмы составляют с верхними перекрытиями в механическом отношении одно целое, а их торцы заделаны в футеровку продольных стенок электролизера.

Один из основных недостатков известных электролизеров состоит в том, что верхние перекрытия находятся над диафрагмами и опираются на них, т. е. диафрагмы должны выдержать собственный вес и вес перекрытий. Вес анодных перекрытий значителен, так как они являются как тепловой изоляцией, так и верхней эксплуатационной площадкой электролизера. После того, как электролизер смонтирован, диафрагмы прогибаются под действием этой нагрузки, а в ряде случаев и лопаются в первые же дни после монтажа.

В дальнейшем в процессе работы электролизеров наблюдаются как прогибы, так и разрывы диафрагмы под воздействием веса перекрытий, а также вследствие их коробления.

Кроме того, верхнее перекрытие известных электролизеров выполняется из ряда блоков, что приводит к большим потерям тепла в местах их сочленения, к невозможности добиться хорошей герметизации верха электролизера и к выбиванию хлора в атмосферу цеха, что влечет за собой потери хлора.

Цель изобретения состоит в увеличении механической стойкости диафрагм, упрощении конструкции верхнего перекрытия и снижении

потерь хлора.

Предлагаемый электролизер отличается от известного тем, что его диафрагмы выполнены в виде не связанных с верхним перекрытием, закрытых сверху и открытых снизу желобов

и размещены над анодами. Желоба могут быть выполнены с упором на аноды.

Такое выполнение диафрагм в равной степени применимо в электролизерах с боковым или нижним вводом анодов и с верхним или боковым вводом катодов.

На фиг. 1 показан предлагаемый магниевый электролизер с боковым вводом анодов и катодов, продольный разрез; на фиг. 2 - электролизер с боковым вводом анодов и верхним

вводом катодов, продольный разрез.

Электролизер представляет собой футерованную ванну 1 прямоугольного сечения, в которую введены аноды 2 и катоды 3. Над анодами установлены диафрагмы, выполненные в виде закрытых сверху желобов 4. Нижние концы боковых стенок каждого желоба опущены в электролит. Один из торцов желоба выходит в коллектор для отвода хлора, противоположный торец выполнен закрытым. По первому варианту желобы торцами заделаны в футеровку ванны. В этом случае каждый желоб представляет собой балку П-образного сечения, имеющую опоры на концах. По второму варианту желоба опираются на аноды с помощью местных опор, которые не препятствуют проходу хлора под колпак. При опоре на аноды механическая прочность желоба повышается.

Таким образом, катодное пространство отделяется от анодного с помощью желобов, которые механически не связаны с анодными и катодными перекрытиями. В существующих электролизерах вес двух диафрагм и лежащей на них части перекрытия составляет 1200- 1500 кг, в то время как вес двух желобов, отделенных от анодного перекрытия, составляет всего 300-400 кг, т. е. нагрузка на два желоба уменьшается более чем в 2 раза. Отделение желобов от верхних перекрытий позволяет упростить их конструкцию и повысить герметичность электролизера. Потери хлора

на таком электролизере снижаются на 30- 40% и составляют не более 30-50 кг на тонну магния. Желоба, не связанные с верхним перекрытием, оказываются в более стабильных температурных условиях. Одновременно повышается механическая прочность конструкции электролизера.

Формула изобретения

1.Диафрагменный электролизер для получения магния, содержащий футерованную ванну с введенными в нее анодами и катодами, верхнее перекрытие и диафрагмы, разделяющие анодные и катодные пространства, отличающийся тем, что, с целью увеличения механической стойкости диафрагм, упрощения конструкции верхнего перекрытия и снижения потерь хлора, диафрагмы выполнены в виде не связанных с верхним перекрытием, закрытых сверху и открытых снизу желобов и размещены над анодами.

2.Диафрагменный электролизер по п. 1, отличающийся тем, что желоба выполнены с упором на аиоды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Стрелец X. Л. «Электролитическое получение магния, М., «Металлургия, 1972, стр. 261-264, 26-7-270.