Procédé de déshydratation complète du chlorure de magnésium. L'électrolyse du chlorure de magnésium rendu est, comme il est connu, influencée défavorablement par une teneur du chlorure en eau, même si la teneur est faible. La déshydratation directe et complète du chlo rure de magnésium hydraté est une opéra tion tellement lente et -difficile qu'on s'abs tient en pratique, la plupart du temps, de préparer du -chlorure complètement anhydre par #ce moyen. Pour déshydrater le chlorure, on a proposé entre autre de combiner une électrolyse du produit hydraté avec un chauffage dans le vide en présence d'acide chlorhydrique gazeux.
Techniquement, ce procédé n'est pas utilisable, et cela, notam ment aussi bien par suite des difficultés extraordinaires d'appareillage, que par suite de l'importance de la. quantité de chlorure de magnésium décomposé en oxyde de ma gnésium. On obtient de meilleurs résultats en chauffant des morceaux de chlorure de ma-nésium dans un courant d'acide chlor- 0 hydrique galzeux, ou en chauffant un bain d'un mélaùce de chlorure de magnésium et de chlorure de potassium<B>à</B> environ<B>700 à</B> <B>800</B> degrés.
On peut de cette manière ab- tenir relativement facilement un chlorure de magnésium largement déshydraté, mais qui contient cependant toujours une petite quan tité d'eau, en général<B>1 à</B> 2%. Si on voulait enfin enlever -cette' eau restante, cela néces siterait des frais et -des difficultés sans pro portion avec le résultat obtenu.
On préfère par suite, en général, réaliser l'opération de #déshydrata-tion seulement jusqu'aux limites indiquées ci-dessus, mais alors il est née-es- saire d'opérer l'électrolyse du sel fandu dans des conditions de travail qui, s'écartant -dune façon non négligeable des conditions optima, influencent défavorablement le résultat de l'électrolyse. Si on soumet<B>à</B> l'électrolyse un tel chlorure<B>de</B> magnésium fondu, tout d'a bord c'est l'eau présente qui se détruit d'une manière prépondérante, tandis que la sépara- tion du magnésium métallique est très ré duite.
La consommation de courant de lé- lectrolyse est néanmoins considérable, vrai semblablement parce que la formation inévi table -d'une certaine quantité d'oxyde de magnésium gêne la séparation du magné sium métallique.
On a trouvé qu'on écarte d'une manière simple les difficultés et les inconvénients rencontrés jusqu'ici -et qu'on peut augmenter le rendement en magnésium -de l'électrolyse d'une façon notable, si on enlève l'eau res tant encore dans le chlorure de magnésium partiellement déshydraté par une électrolyse de la masse fond-Lie, effectuée dans une opé- ratio,n antérieure<B>à</B> l'électrolyse proprement -dite du chlorure de magnésium, productrice -de mao-nésium. L'électrolyse de déshydra tation qui se fait avantageusement dans une cuve spécialement affectée<B>à</B> cet effet et<U>dif-</U> férente de la -cuve -de production du macrné- sium,
peut être -conduite par un réglage con- venaJble de l#intensité et de la tension du courant électrique et de la durée -clé l'électro lyse, de manière<B>à</B> détruire l'eau se trouvant dans le -chlorure, sans produire une décom position notable de ce dernier. L'opération est arrêt6e aussitôt que la déshydratation es suffisamment complète, après quoi on peut envoyer le chlorure anhydre, éventuellement a,près séparation,des impuretés insolubles qui s'y trouvent, dans une autrecuve pour<B>FI</B> élec trolyse du -chlorure de magnésium.
De -cette manière, on obtient du chlorure -de magné sium pratiquement anhydre, qui -contient sen- l#rent des quantités très faibles d'oxyde de magnésium, et dans tous les cas peu gênan- tes. <B>Ce</B> résultat est o;btenu sans complication, comme,celles q#u'entraînent le chauffage dans le vide ou le chauffage dans un courant d'a cide chlorhydrique gazeux.
Pour enlever 6lectrolytiquement l'eau se trouvant dans le chlorure de magnésium, oii peut utiliser les moyens les plus variés<B>d'é-</B> lectrolyse. On peut, par exemple, procéder <B>à</B> la déshydratation dans un dispositif élec trolyseur analogue<B>à</B> la cuve pour l'électro- lyse subséquente du magnésium. On peut obtenir la décomposition avec un courant d'une intemité égale<B>à</B> celle qui est utilisée pour l'électrolyse -du magnésium. L'eau se décompose avant le chlorure -de magnésium, de telle façon que pendant la déshydratation il ne se forme qu'une quantité relativement faible de magnésium.
On travaille avantageusement toutefois dans des eonditions de courant différentes qui sont déterminées de manière<B>à</B> produire la décomposition électrolytique -de l'eau et<B>à</B> laisser le chlorure de magnésium complète ment ou<B>à</B> peu près complètement inaltéré.
Ces conditions peuvent varier entrer des li mites très larges, suivant le genre du réci pient de décomposition utilisé, et on peut, au cours de l'électrolyse, utiliser l'apport de chaleur d'une source extérieum Si par exemple la tension est choisie du même ordre de grandeur que celle qui est utilisée,dans l'électrolyse normale pour l'ob tention du magnésium, le courant est, d'une part, utilisé<B>à</B> la décomposition de l'eau qui se produit avant celle<B>du</B> chlorure de ma gnésium, et, d'autre part, transformé en cha leur.
Si on a soin de maintenir<B>le</B> courant suffisamment faible, on obtient ainsi une destruction complète,de l'eau avec une sépa ration de magnésium faible. Il se produit assez<B>-de</B> chaleur pour que, dans la, plupart des cas, il ne -soit pas nécessaire de fournir un apport extérieur de chaleur pendant<B>la,</B> éshyUrat,%t-ion.
Si on travaille avec un courant d'inten- site élevée et de tension faible, qui se trouve comprise entre celle qui est nécessaire pour la décomposition électrolytique de l'eau et, celle qui est nécessaire pour la -décomposition électrolytique -de magnésium (environ<B>2,5</B> vo-Its), il ne se produit aucune séparation de magnésium, la totalité du courant étant ,utilisée, d'une part,<B>à</B> la décomposition élee- trolytique de l'eau et, d'autre part, au chauf fage intérieur, de telle surie que même dans ce cas l'apport d'une quantité de chaleur extérieure n'est pais nécessaire la plupart du temps.
Si on, travaille avec un courant de faible tension et de faible intensité, il ne se pro duit plus aucune décomposition notable de chlorure de magnésium, mais on doit la plu part du temps, dans ce -cas, apporter -de la chaleur extérieure pour maintenir le bain fondu. Cette manière de procéder présente des avantages particuliers parce qu'on peut enlever en même temps les impuretés oxy dées du chlorure de magnésium; en effet, la décomposition de l'eau se produit dans ce cas sans amener une grande perturbation du bain. On peut done séparer les impuretés facilement par décantation.
Par l'introduction de l'électrolyse & dés hydratation avant l'électrolyse,de production du magnésium, on obtient pour une, môme <B>M</B> consommation de courant plus de métal que si l'on opérait la décomposition du chlorure de magnésium initial encore hydraté dans une seule cuve d'électrolyse.
On va indiquer dans la suitedes résultats d'expériences pratiques qui permettront d'ex- pliqu-er de manière plus -explicite l'invention dans les diverses conditions de travail envisa- (rées. Dans ces expériences, la teneur en eau du chlorure a été déterminée par chauffage d'une certaine quantité de bain avec un ex cès de poudre -de magnésium, et par calcul <B>de</B> la quantité, d'eau équivalente<B>à,
</B> la quan- tit6 d'hydro-ène déua-é. On a déterminé le n Zn <B>c</B> poureentagede courant consommé qui sert<B>à</B> la décomposition du chlorure, en mesurant en acide chlorhydrique, l'acide chlorhydri que formé pendant l'électrolyse par réa#ctioi, du chlore sur l'hydronène dégagé par suite. de l'électrolyse de Yeau et par réaction de l'eau sur le chlorure, et le chlore dégagé peu- dant l'électrolyse, après conversion en acide chlorhydrique.
La durée de l'électrolyse in diquée dans les exemples dépend de la nature et<B>de</B> l'importance des impuretés diverses qui se trouvent dans le chlorure -de magnésium utilisé comme matière première. En général, il sera avantageux (le déterminer<B>le</B> point final -de l'électrolyse de déshydratation par priso d'éprouvettes et détermination de l'eau restant encore.
Si l'électrolyse est conduite sous des tensions trop basses pour qu'il puisse se produire pratiquement une décomposition du chlorure,de magnésium, et si cette opéra- tioniest prolongée au delà,de son point final, il ne peut en résulter que des pertes -de cou- rant, mais si on travaillesous -de hautes ten sions, il en résultera la formation nondési- rée de magnésium métallique.
Dans ce der nier cas, l'opération de déshydratation sera toujours terminée quand on constatera des quantités notables & chlore libre -et on l'ar rêtera<B>à</B> ce moment.
<I>Exemple<B>1:</B></I> On travaille dans une tuve d'électrolyse en matière réfractaire avec anodes en car bone et cathodes en fer. La cuve contient <B>650 kg</B> #de chlorure de magnésium<B>à 1 %</B> d'eau environ. On procède<B>à</B> l'électrolyse de déshydratation<B>à</B> une température d'environ <B>770 ' C</B> avec un -courant -de<B>1000</B> ampères et de<B>18</B> volts, avec une densité & courant ca- thoilique modérée. L'électrolyse a été arrê tée au bout<B>-de</B> 22<B>à</B> 24 heures, -par il se<B>dé-</B> gageait<B>à</B> ce moment<B>là</B> des quantités nota bles de chlore libre. Le bain était pratique ment anhydre.
De la quantité d'acide chlor hydrique totale on en déduisait qu'enviro-n les trois quarts du courant utile avaient servi <B>à</B> la décomposition de l'eau.
<I>Exemple 2:</I> Dans une. cuve d'électrolyse du même genre, on a introduit 660 kg à' 'un mélange de<B>50%</B> de MgCl', de<B>30%</B> de KCI, de<B>10%</B> de CaCI2, de<B>à %</B> de NaCl, <B>de</B> 4<B>%</B> -de BaCl' et<B>de 0,8%</B> d'eau. On fait passer un courant <B>de</B> 400 ampères et,de 45 volts.
Au bout,d'en- 'Viron 48 heures, il -se dégage une quantité appréciable de chlore. On a trouvé que pour obtenir le bain pratiquement anhydre envi ron la même proportion de,courant a servi à décomposer l'eau que dans le ews précédent. <I>Exemple<B>3:</B></I> Dans une -cuve -de fusion en fer, formant la cathode,<B>à</B> anode de carbone, on a mis <B>650 kg</B> de chlorure -de magnésium contenant <B>0,5 %</B> d'eau.
On a. fait passer<B>à</B> une tempé rature sensiblement 6gale <B>à</B> celle qui a servi clans les aas précédents, un courant de<B>500</B> ampères et<B>de 3</B> volUi. La température dans la cuve était maintenue par un chauffage extérieur. On a obtenu une déshydratation pratiquement complète en 24 heures. Plus de<B>90 %</B> du -courant utilisé a servi<B>à</B> la<B>dé-</B> composition de l'eau.
Si on -avait procédé<B>à</B> l'électrolyse dans des eonditions analogues, avec un courant de même intensité, mais de tension de 2 volts seulement, il ne se serait pxoduit aucune décomposition de chlorure -de magnésium, ce pendant on aurait<B>dû</B> augmenter l'intensité du chauffage extérieur.
Le chauffage extérieur peut être rem placé a#vantageusemeut par un -chauffage in térieur au moyen d'un courant alternatif. On peut, par exemple, utiliser un courant al. ternatif de<B>100</B> périodes, la tension et l'in tensité étant réglées de façon<B>à</B> maintenir<B>la</B> température -du bain<B>à,</B> environ<B>770</B> '. D'une manière analogue, on peut modifier le mode de, travail -des exemples<B>1</B> et 2 en diminuant la tensiondu icourant cantinu <B>à</B> 2<B>à 3</B> volts,
et en apportant l'énergie correspondant<B>à</B> cette -différence -de potentiel sous fürme de courant alternatif qui sert seulement alors de source de chaleur.
<I>Exemple 4:</I> Pour réaliser une -déshydratation conti nue, on pourrait utiliser deis dispositifs<B>d'é-</B> lectrolyse analogues<B>à</B> ceux qui sont utilisés pour l'électrolyse du,chlo-rure de zinc fondu. Ce sont ides cuves quadrangulaires en matière réfractaire, sur les petits -côtés desquels sont disposées une anode et une cathode de car bone, et entre lesquelles est disposée une autre série de plaques de #carbone comme électrodes intermédiaires. Ces plaques, qui sont perpendiculaires<B>à</B> la -direction long-ibi- dinale des cuves, possèdent chacune<B>5 à 6</B> ouvertures pour le passage du bain.
On a constaté que la matière première qui arrive sur l'anoide <B>-de</B> la cuve, pouvait être retirée sur la cathode pratiquement anhydre, si on choisissait convenablement le courant et le passage. Si on introduit dans<B>la,</B> cuve du chlorure de magnésium avec une teneur -den- viron <B>3 %</B> d'eau -de telle manière que l'écoul e- ment se produise en environ<B>6</B> heures, et si on dispose entre les électrodes un courant de <B>8</B> volts et de<B>15 000</B> ampères<B>à</B> travers le bain, et si en introduit des électrodes inter médiaires en suffisante quantité pour que la tension ne -dépasse nulle part<B>2,5</B> volts,
la<B>dé-</B> composition clu chlorure de magnésium est presque complètement supprimée, et on ob tient<B>à</B> la cathode du chlorure -de magnésium pratiquement anhydre.