Способ получения магния и хлора электролизом Советский патент 1977 года по МПК C25C3/04 C25B1/26 

Изобретение относится к электролитическому производству магнияи хлора из расплавленных сред. Практика электролитического получения магния из расплавленных электро литов показала, что для улучшения показателей электролиза непременным условием должно быть наличие фтор-иона в элек7ролите.... При отсутствии в электролите фтористых солей кальция или натрия Я Екход магния по току значительно пада ет за счет выделения на катоде мелко.дисперсного магния и его плохого слияния в электролите. Отсутствие добавок в электролит фтористых солей или их недостаточное внем содержание может привести к значительному (на 1020% и вьпла) снижению выхода магния по току. Таким образом -электролиз хлордмагниевого сырья проводит не в чисто хлоридных электролитах, а в хлоридно-фторидных электролитах. Известег- способ загрузки фтористых солей в магниевый электролизер, по которому тонкоизмельченную фтористую соль сначала загружают в литейный ков заполняют его расплавленным обогащенным хлористым магнием, после чего эту жидкую смесь заливают в электролизер 1J . Известен также сгоооб получения магния и хлора электролизом расплавленного хлормагниевого сырья, -включающий периодическую заливку в электролизер сырья и корректировку электролита введением фтористых солей. В за-звисимости от вида if качества исходного хлормагниевого сырья устанавливается различный удельный расход фтористых солей 2. Во всех -известных способах добавки фторгстых солей вводят в электролизер после заливки в него хлормагниевого сырья.. Недостатком известных способов ввода фтористых олей в электролизер являются большие потери фтористых солей в виде фтористого водорода, особенно при электролизе карЪаллита. Как известно, расплавленный карналлит, применяемый для питания магниевых электролизеров, содержит 0,05-0,20 растворимой воды, в то время как содержание водк в электролите электролизера перед заливкой в; него карналлита составляет всего 0,005, а после заливки карналлита повышается в 5-10 раз. Поэтому загрузка в электролизер фтористых солей после заливки в него хлормагиневого сырья приводит к больш потерям фтористых ооЛей за счет их гидролиза: CaF2.- H O--2HFt + CaO Эта реакция протекает весьма интен сивно при температуре электролиза, чт приводит к большим бесполезным потерям фтористых солей в виде фтористог водорода. По данным материальных балансов п тери фтористых солей по известной те нологии при добавке их в электролизер после заливки карналлита составляли более 50% и были тем выше, чем больше вводили в электролизер фторидов. Практически никогда не удавалось достигнуть содержания в электролите фтор-иона выше 0,04-0,08% (вместо 0, 0,3% ПО технологическому регламенту) что явно недостаточно для хорошего слияния корольков магния при электро лизе карналлита. Содержащаяся во фтористых солях гигроскопическая вода приводит к дополнительным потерям их в виде фтори того водорода, как это показано выше Предлагаемый способ отличается от известных тем, что фтористые соли предварительно прокаливают при темпе ратуре 110-150°С и вводят в электролизер за 10-20 мин до заливки в него хлормагниевого сырья. Это повышает эффективность исполь зования фтористых добавок, приводит к снижению их расхода и улучшению те нико-экономических показателей электролиза . . . Пример. Подсушенный в специальном муфеле при температуре 110-150°С молотый фтористый кальций загружали в электролизер два раза в сутки порцией 14-18 кг, за 10-20 минут до заливки в электролизер 3,5-4,0 тонн карналлита . Такой способ ввода фтористых солей в электролизер позволил сократить их расход с 45 кг до 30 кг на тонну магния и довести содержание фтор-иона в электролите с 0,08% до 0,20-0,28%, что способствовало получению высокого и стабильного выхода магния по току на 3% выше, чем при известных способах . Одновременно на 5% уменьшилось, количество шлама, образующегося в электролизере за счет гидролиза Сар2 и на 45-50% - содержание в шламе металлического магния. Формула изобретения Способ получения магния и хлора электролизом расплавленного хлормагниевого сырья, включающий периодическую заливку в электролизер сырья и корректировку электролита введением фтористых солей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования фтористых добавок, рнижение их расхода и улучшения технико-экономических показателей электролиза, фтористые соли предварительно прокаливают при температуре 110-150с и вводят в электролизер за 10-20 минут до залиаки в него хлормагниевого сырья. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 258614, кл. С 25 С 3/04, 1968. 2.Производство магния и титана. Труды ВАМИ № 87, Ленинград, 1974, с.45-49.