Электролизер для получения алюминия из хлоридов Советский патент 1980 года по МПК C25C3/00 C25C3/08 

Изобретение относится к области цвет ной металлургии, конкретно к электрьлизеру для получения алюминия в расплаве хлористых солей. Известны электролизеры для получения легких металлов, например магния, в которых в качестве футе вочного материала применяют шамотовый или полукислый кирпич или многошамотовые блоки и плиты Щ. Недостатком таких материалов является повышенная их пористость, достигак щая 20-25%, в результате чего происхо дит существенная пропитка футеровки электролитом, что приводит к вымыванию отдельных ее составляющих расплавом, п|реясдевременному разрушению футеровKii, загрязнению электролита вредными примесями и снижению выхода по току за счет пассивации катодов. Известен электролизер, в которо катоды снабх е1 Ь1 стальными экранами, рас между торцами анодов я ф теровкой 2 . Но в этом электрапилере ЛИШЬ частично уменьшается разрушение футеровки. Известен также элек-тролиаер для получения легкщ: металлов, например маг ния, в котором стационарно установлен- , ные катоды вводят через футеровку боковых стенок Ш. Указанный электролизер имеет недостатки. Вывод катодных штанг через футеровку и занесение катодного потенпиала на футеровку приводит к электролитическому выделению магния на катодных штангах, разрушениК) футеровки в местах прохождения через неё штанг и пассивации железа и кремния. Целью изобретения является защита футеровки от разрушения, интенсификация про1юсса электролиза и повышение выкода по токуо Указанная цель постигается тем, что поверхность стенок электролизера, раеполоме нняямежду члекгроцами, облииована угле графитовым К1агериало,м. ОПлпцовка находится поп катопныгл rotn пнпл372

ным потенциалом. При этом облицовку

углеграфитоБым материалом производят обычно от подины до перекрытия рабочих отделений. Толщина облицовки углеграфитовым материалом преллочтительно составляет 0,5-2,0 толщины электродов, что определяется конструкцией электролизера и его энергетическим балансом.

На фиг. 1 изображен разрез электролизера в плане; на фиг, 2 - его поперёч- ный разрез.

Электролизер имеет одно рабочее от деление 1, в котором установлены катоды 2 и аноды 3, выполненные из угле- графитового материала. Катоды введены в рабочее отделение через боковую стенку 4, Аноды введены через противоположную стенку. Электролизер имеет торцовыесборные ячейки 5, отделенные от рабочего отделения разделительными перегородками. 6.. Поверхность стенок электролизера, расположенная между катодами и анодами, облицована угле графитовым материалом 7. Облицовка углеграфитовым материалом произведена до перекрытия 8 рабочего отделения и соединена с катодами и анодами. Толщина облицовки углеграфитовым материалом равна толщине электродов.

Электролизер работает следующим образом.

После сушки, разогрева и заполнения электролитом электролизер включают в сеть постоянного тока. В результате прохождения тока на катодах и на поверхнос TS1X стенок, облицованных углеграфитовым материалом, начинается выделение алюминия. Благодаря достаточной толщине облицовки алюминий взаимодействует Только с графитом. Его воздействие на футеровку, расположенную под угле графитовой облицовкой, исключается. Получ мый на катодах и облицованных поверхностях алюминий стекает на подину, OTIкуда извлекается известными способами.

Предложенная конструкция электролизера обладает рядом существенных преимуществ. Защита боковых стенок углеграфитовым материалом исключает разрушение футероРки и вымывание электролитом вредных дл:Я процесса электролиза 1трту1есей (кремний, железо и др.), что в Конечном итоге позволяет получить выход по току в ходе эксплуатации электролизера на 3-5% выше, чем на электролизере-прототипе . Одновременно увеЛ№ чивается поверхность рабочих электродов, что позволяет интенсифицировать электролиз и повысить на электролизере силу тока. За счет исключения разрушения футеровки снижается количество образующегося на подине шлама и упрощается операция по его выборке.

Формула изобретения

1.Электролизер для получения алюминия из хлоридов, включающий рабочие огделения с углеграфитовыми катодами и анодами, введенными через противоположные боковые стенки и отделения для обслуживания электролизера, отличающийся тем, что, с целыо защиты футеровки от разрушения, интенсификации процесса электролиза и повышения выхода по тсжу, поверхности стенок электролизера, расположенные между электродами, облицованы углеграфитовым материалом.

2.Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что углеграфитовым материалом облицована поверхность стенок от г одины до перекрытия рабочих отдалений.

3.Электролизер по пп. 1,и 2, отличающийся тем, что толщина облицовки углеграфитовым материалом составляет 0,5-2,0 толщины электродов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Иванов А. И. и др. Производство магния электролизом. М., Металлургизпат 1862, с. 124-126.

2.Авторское свидетельство СССР N5 375318, кл. С 25 С 3/О4, 1973.

3.Стрелец X. Л. Электролитическое получение магния. М.,Металлургия,1962 с. 265-267.

3/

/г .7