JP7166086B2 - 溶融塩中の水量推定方法及び、溶融金属の製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1には、電解槽を溶融塩で満たす前に、加熱した大気等のガスを電解槽内に送り込むとともに電解槽の外部へ排出し、電解槽内を100℃以上に保持するガス加熱乾燥法が記載されている。また、この特許文献1には、電解槽を溶融塩で満たした後に、通電を行わずに溶融塩を溶融状態に保持する浴保持乾燥法も記載されている。
また、この発明の溶融塩中の水量推定方法では、電流測定工程で、印加する電圧を2.2V以上とすることが好ましい。
また、この発明の溶融金属の製造方法では、前記金属塩化物が塩化マグネシウムであり、前記溶融金属が金属マグネシウムであることが好ましい。
但し、この電解槽1は、塩化カルシウム(CaCl2)、塩化アルミニウム(AlCl3)もしくは塩化亜鉛(ZnCl2)等の金属塩化物の電気分解にも用いることができる。電気分解される金属塩化物の分解電圧は、水の分解電圧より高いこととする。
このような特定の金属塩化物の電気分解の過程を、ここでは電解工程ともいう。但し、電解工程は、そこで溶融塩中の特定の金属塩化物の電気分解が行われているものであればよく、上述したような具体的な態様に限定されるものではない。
そこで、この発明の実施形態では、溶融塩に浸漬した電極に1.2V以上かつ2.75V未満の電圧を印加し、当該電圧の印加により流れる電流の大きさを測定する電流測定工程を行う。この電流測定工程は、電解槽1内の溶融塩浴の溶融塩に対して電極3を用いて行うこともできるが、電解槽1内で又は電解槽1とは異なる場所で、別個の電極を用いて行うことも可能である。
新規耐火煉瓦を使用する場合を考えると、当該耐火煉瓦や目地材であるモルタル等由来の水が溶融塩に混合されてしまう。この水の挙動は必ずしも明らかではないが、比較的長期間にわたり前記耐火煉瓦およびモルタルから溶融塩に水が混合されうる。よって、電解電流量が前の測定値に対し低下傾向を示すことを確認後、かつ、前記基準値を満たしてから金属塩化物の電気分解を開始してもよい。この場合、基準値は前記低下傾向に先立って満たされてよいし、低下傾向確認後に基準値が満たされてもよい。
塩化マグネシウムの電気分解開始から1ヶ月以上経過し、水量が十分安定していると考えられる電解槽内の溶融塩を採取し、高さ250mm、内径37mmの容器内に、採取した溶融塩のうち240gを入れて、溶融塩温度を660℃に保った状態で、陽極及び陰極からなる電極を設置し、水量の程度を推定した。より具体的には、水の分解電圧(1.2V)より大きく且つMgCl2の分解電圧(2.75V)未満である2.5Vの定電圧を電極に1分間印加し、その際の電解電流量を測定した。
溶融塩組成:MgCl2が15~20質量%、CaCl2が30~35質量%、NaClが49~54質量%、MgF2が0.5~1.5質量%(但し、各成分の合計が100質量%であることが前提である。)
電極材質:グラファイト(比抵抗:8.0μΩ・m)
電極断面形状:半月型(全長590mm、幅30.4mm、厚さ11mm)
溶融塩への電極浸漬深さ:120mm
対向電極間距離:7mm
電気分解を開始するまでの間に複数回にわたって水量の推定を実施した。その結果を図4に示す。なお、電解工程では溶融塩浴の温度は660℃で保持した。なお、実施例1の電解槽の炉壁煉瓦は新品であり、かつ新規に製作した溶融塩量は22tonであった。
ここでは、電解槽内を溶融塩浴とし、浸管バーナーを用い、溶融塩の温度が600℃超となるように昇温する過程で、概略20時間弱の間隔毎に、電解槽内の溶融塩を採取した。採取した溶融塩のうち240gを、高さ250mm、内径37mmの容器内に入れて、溶融塩温度を660℃に保った状態で、陽極及び陰極からなる電極を設置し、水量の程度を推定した。より具体的には、2.5Vの定電圧を電極に1分間印加し、その際の電解電流量を測定した。なおここで、水量の確認に用いた電極の材質、形状及びその他の条件は次のとおりである。
溶融塩組成:MgCl2が15~20質量%、CaCl2が30~35質量%、NaClが49~54質量%、MgF2が0.5~1.5質量%(但し、各成分の合計が100質量%であることが前提である。)
電極材質:グラファイト(比抵抗:8.0μΩ・m)
電極断面形状:半月型(全長590mm、幅30.4mm、厚さ11mm)
溶融塩への電極浸漬深さ:120mm
対向電極間距離:7mm
なお、後述の実施例2でも、これと同様の条件で溶融塩の採取、水量の推定等を行った。
電気分解を開始するまでの間に複数回にわたって水量の推定を実施した。その結果を図4に示す。なお、実施例2の電解槽の炉壁煉瓦は再利用品であり、かつ新規に製作した溶融塩量は0tonであった。
実施例2では、電解電流量が3Aに到達することはなかったが、電解槽内を溶融塩浴とした後は電解電流量が増加傾向を示した。このため、たとえ電解電流量が3A以下であっても、溶融塩浴の加熱状態を維持しつつすぐには溶融塩の電気分解を開始しなかった。なお、電解電流量の低下傾向を確認したのは保持時間39時間であり、そのときの電解電流量は1.1Aであった。この電解電流量の低下傾向をさらに確認し、電解槽への溶融塩の供給完了から溶融塩の電気分解開始までの保持時間は63時間であった。
電流効率=電解槽から回収したMg質量/理論生成Mg質量
2 外壁
2a 電解室
2b 貯留室
3 電極
3a 陽極
3b 陰極
3c、3d バイポーラ電極
4 温度調整管
5 隔壁
5a 溶融塩循環路
5b 溶融金属流路
Claims (7)
- 溶融塩に固体の電極を浸漬し、1.2V以上かつ2.75V未満の電圧を印加し、当該電圧の印加により流れる電流の大きさを測定する電流測定工程を含み、
電流測定工程で、前記溶融塩の温度を450℃以上かつ700℃以下とし、
前記溶融塩が、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カリウム、フッ化マグネシウム及びフッ化カルシウムからなる群から選択される少なくとも一種を含む、溶融塩中の水量推定方法。 - 電流測定工程で、印加する電圧を2.2V以上かつ2.75V未満とする、請求項1に記載の溶融塩中の水量推定方法。
- 金属塩化物を含有する溶融塩中の前記金属塩化物を電気分解する電解工程を含み、前記溶融塩から溶融金属を製造する方法であって、
電解工程の開始前に、請求項1又は2に記載の溶融塩中の水量推定方法を実施し、前記電流測定工程で前記電圧を印加して測定された電流の大きさが、予め定めた基準値以下である場合に、当該溶融塩に対して前記電解工程を開始する、溶融金属の製造方法。 - 前記電解工程で、溶融塩の温度を651℃以上かつ700℃以下とする、請求項3に記載の溶融金属の製造方法。
- 前記金属塩化物が塩化マグネシウムであり、前記溶融金属が金属マグネシウムである請求項3又は4に記載の溶融金属の製造方法。
- 前記電解工程で、煉瓦及び/又はモルタルを含む電解槽を使用する、請求項3~5のいずれか一項に記載の溶融金属の製造方法。
- 電解工程の開始前に、前記電流測定工程を複数回行い、
前記電流の大きさが前回の測定値に対して低下する傾向を確認した後、かつ、前記電流の大きさが前記基準値以下になった後、前記電解工程を開始する、請求項3~6のいずれか一項に記載の溶融金属の製造方法。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030015434A1 (en) | 2001-07-18 | 2003-01-23 | Hatch Associates Ltd. | Process for purification of molten salt electrolytes |
JP2010018840A (ja) | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Teijin Pharma Ltd | 電解質中の水除去方法、その装置、及び水分量測定装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030015434A1 (en) | 2001-07-18 | 2003-01-23 | Hatch Associates Ltd. | Process for purification of molten salt electrolytes |
JP2010018840A (ja) | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Teijin Pharma Ltd | 電解質中の水除去方法、その装置、及び水分量測定装置 |
JP2013064174A (ja) | 2011-09-16 | 2013-04-11 | M Hikari Energy Kaihatsu Kenkyusho:Kk | 電気分解による水素化金属の析出及び回収方法 |
JP2013140105A (ja) | 2012-01-06 | 2013-07-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 水分測定方法、水分管理方法および金属構造体の製造方法 |
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