RU2095482C1

RU2095482C1 - Magnesium electrolyzer with directed electrolyte circulation

Info

Publication number: RU2095482C1
Application number: RU96107991A
Authority: RU
Inventors: Н.М. Зуев; Г.В. Мельникова; В.Б. Фрейдлин; Н.К. Жуланов; Н.А. Белкин; В.М. Агапов
Original assignee: Акционерное общество "Соликамский магниевый завод"
Priority date: 1996-04-22
Filing date: 1996-04-22
Publication date: 1997-11-10

Abstract

FIELD: electrolytic metal production. SUBSTANCE: directed circulation of electrolyte excludes arising dead zones in working space of magnesium electrolyzer, which ensures stability in electrolyzer operation and higher current concentration in the regions outlying from magnesium accumulation compartment. According to invention, cathode has supporting protrusion on the side of lining; cathode screen is equal to height of cathode with supporting protrusions, height of cathode and cathode screens being 1.05-1.4 times greater than that of cathodes located near magnesium accumulation compartment, and/or interpolar distance increases in direction toward partition between electrolyzer compartments by a factor of 1.5 to 3. To impart rigidity to cathode screens, they are supported by above-mentioned protrusions located above upper cut of cathode sheet. Cathodes may have grooves directed with their angle downward to upper face of cathode sheet and overlapping up to 75% of interpolar distance. Overflow passage in the partition is trapezoidally shaped, its lower face being located at the level of upper face of cathode and ratio of overflow passage height on the side of electrolytic compartment to that on the side of magnesium accumulation compartment ranging from 2:1 to 3:1. EFFECT: increased reliability of operation. 9 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к производству цветных металлов, а точнее к получению магния электролитическим путем. The invention relates to the production of non-ferrous metals, and more specifically to the production of magnesium by electrolysis.

При электролитическом производстве магний и хлор, образующиеся на рабочих поверхностях электродов, всплывают к поверхности электролита, где пузырьки хлора покидают расплав, а капли магния выносятся в отделение для накопления магния. Здесь магний отделяется от солевого расплава и собирается в компактную массу. Задержка магния в отделении с электродами способствует его контакту с хлором и увеличивает потери уже полученных продуктов. In the electrolytic production, magnesium and chlorine formed on the working surfaces of the electrodes float to the surface of the electrolyte, where chlorine bubbles leave the melt and magnesium droplets are carried out to the compartment for magnesium accumulation. Here, magnesium is separated from the molten salt and collected in a compact mass. The retention of magnesium in the compartment with the electrodes contributes to its contact with chlorine and increases the loss of products already obtained.

Технология электролитического производства магния, сложившаяся еще при эксплуатации диафрагменных электролизеров, предусматривает равномерное распределение плотности тока по рабочим поверхностям анодов и катодов. С этой целью аноды и катоды устанавливаются параллельно, а их рабочие поверхности на всем протяжении имеют постоянную высоту (см. Лебедев О.А. "Производство магния электролизом", 1988г. с.190-199, рис. 71-73). Такое решение в диафрагменых магниевых электролизерах обеспечивает равномерное газонаполнение межполюсного пространства и быструю эвакуацию полученного магния в зону его сепарации от электролита. Аналогичные принципы построения межполюсных пространств и исполнения электродов были перенесены и на бездиафрагменные электролизеры. Однако, как отмечает Лебедев О.А. в своей монографии, "основной недостаток бездиафрагменных электролизеров. возникновение застойных зон электролита в электрохимических ячейках и, как следствие, длительный контакт магния, всплывающего на поверхность, с хлором газовой фазы. Задача, следовательно, заключается в создании конструкции бездиафрагменных электролизеров с упорядоченной, управляемой циркуляцией электролита, имеющей четко выраженную горизонтальную составляющую, обеспечивающую быстрый вынос магния в сборную ячейку. Эта задача до сих пор не решена. The technology of electrolytic production of magnesium, which has developed even during the operation of diaphragm electrolyzers, provides for a uniform distribution of current density over the working surfaces of the anodes and cathodes. For this purpose, the anodes and cathodes are installed in parallel, and their working surfaces along the entire length have a constant height (see O. Lebedev, “Production of Magnesium by Electrolysis,” 1988, pp. 190-199, Fig. 71-73). Such a solution in diaphragm magnesium electrolysis cells provides uniform gas filling of the interpolar space and rapid evacuation of the obtained magnesium into the zone of its separation from the electrolyte. Similar principles for the construction of inter-polar spaces and the execution of electrodes were transferred to diaphragmless electrolyzers. However, as noted by Lebedev O.A. in his monograph, “the main disadvantage of diaphragmless electrolyzers. the occurrence of stagnant electrolyte zones in electrochemical cells and, as a result, prolonged contact of magnesium floating on the surface with gas phase chlorine. The task, therefore, is to create a design of diaphragmless electrolyzers with ordered, controlled circulation an electrolyte having a clearly defined horizontal component, which ensures the rapid removal of magnesium into the collection cell, which has not yet been solved.

Известен бездиафрагменный электролизер (авт. св. N 395501, Б.И. N 35б 1973г.), у которого для более полной эвакуации магния из зоны его возможного взаимодействия с хлором предусмотрены направляющие желоба, установленные над катодами углом вверх. Высота катодов и желобов увеличивается по мере приближения к перегородке между отделениями электролизера. Предполагалось, что восходящие потоки электролита, попадая под направляющие желоба, будут перемещаться к перегородке, ускоряя эвакуацию магния из зоны его взаимодействия с хлором. Known diaphragmless electrolyzer (ed. St. N 395501, B.I. N 35b 1973), in which for a more complete evacuation of magnesium from the zone of its possible interaction with chlorine, guiding troughs are installed, angled above the cathodes. The height of the cathodes and troughs increases as you approach the partition between the compartments of the cell. It was assumed that the upward flows of electrolyte, falling under the guiding troughs, will move to the septum, accelerating the evacuation of magnesium from the zone of its interaction with chlorine.

Основными недостатками такого электролизера является наличие застойных зон, что приводит к длительному контакту магния с хлором и большим потерям уже полученных продуктов. Кроме того, под направляющие желоба попадает хлор, и они быстро разрушаются. Электролизер по авт. св. N 395501 в настоящее время на заводах не эксплуатируется. The main disadvantages of such an electrolyzer are the presence of stagnant zones, which leads to prolonged contact of magnesium with chlorine and large losses of products already obtained. In addition, chlorine gets under the guides of the gutter and they quickly collapse. Electrolyzer by ed. St. N 395501 is not currently in operation in factories.

Достаточно подробно описаны конструкции современных бездиафрагменных электролизеров в монографии Витюкова М.М. Цыплакова А.М. Школьникова С.Н. "Электрометаллургия алюминия и магния". М. Металлургия, 1987г. с.285-296 (прототип). The structures of modern diaphragmless electrolyzers are described in sufficient detail in the monograph by M. Vitukov Tsyplakova A.M. Shkolnikova S.N. "Electrometallurgy of aluminum and magnesium." M. Metallurgy, 1987 p. 285-296 (prototype).

Бездиафрагменный электролизер с верхним или нижним вводом анодов состоит из кожуха, футерованного шамотным кирпичом, электролитического отделения и отделения для накопления магния, отделенных друг от друга перегородками с переточными каналами. Аноды в электролитические отделения введены через перекрытия или подину, а катод введен через продольные стенки футеровки электролизера. Для предохранения футеровки от разрушения ее защищают специальными стальными экранами, находящимися под катодным потенциалом. Переточные каналы в перегородке выполнены прямоугольными (стр. 285). A diaphragmless electrolyzer with an upper or lower anode input consists of a casing lined with fireclay bricks, an electrolytic compartment and a compartment for the accumulation of magnesium, separated from each other by partitions with transfer channels. Anodes are introduced into the electrolytic compartments through the ceilings or bottom, and the cathode is introduced through the longitudinal walls of the lining of the cell. To protect the lining from destruction, it is protected by special steel screens under the cathode potential. The transfer channels in the partition are made rectangular (p. 285).

Основными недостатками такого электролизера является наличие застойных зон электролита в электролитических ячейках, что приводит к длительному контакту магния с хлором и большим потерям уже полученных продуктов. The main disadvantages of such an electrolyzer are the presence of stagnant zones of electrolyte in electrolytic cells, which leads to prolonged contact of magnesium with chlorine and large losses of products already obtained.

Задачей настоящего изобретения является создание магниевого электролизера, конструкция которого исключает возникновение застойных зон в рабочем пространстве, что обеспечивает высокие технологические показатели и увеличение производительности электролизеров. The objective of the present invention is to provide a magnesium electrolyzer, the design of which eliminates the occurrence of stagnant zones in the working space, which provides high technological performance and increased productivity of electrolytic cells.

Для выполнения поставленной задачи в магниевом электролизере с направленной циркуляцией электролита, включающем металлический корпус с огнеупорной футеровкой, которая образует рабочее пространство, разделенное перегородкой с переточными каналами на отделение для накопления магния и электролитическое отделение для размещения введенных через футерованные стенки стальных катодов с экранами и введенных через подину или перекрытие углеродистых анодов. To accomplish this task in a magnesium electrolyzer with directed electrolyte circulation, which includes a metal case with a refractory lining, which forms a working space divided by a partition with transfer channels into a magnesium storage compartment and an electrolytic compartment for accommodating steel cathodes introduced through the lined walls with screens and introduced through bottom or overlapping carbon anodes.

Новым является то, что он снабжен опорными выступами, расположенными на верхней грани катода со стороны футеровки, а катодный экран равен высоте катода с опорными выступами. What is new is that it is equipped with support protrusions located on the upper face of the cathode from the lining side, and the cathode screen is equal to the height of the cathode with support protrusions.

Дополнительным отличием электролизера является то, что
переточный канал в перегородке выполнен трапециидальной формы, нижняя грань которого расположена на уровне верхней грани катода;
высота катодов вместе с опорными выступами и высота катодных экранов в 1,05 1,4 раза больше высоты катодов у перегородки;
соотношение высоты переточного канала со стороны электролитического отделения к высоте переточного канала со стороны отделения для накопления магния составляет 21- 31;
межполюсное расстояние у перегородки в 1,5 3 раза больше межполюсного расстояния у места ввода катодов в рабочее пространство электролизера;
катоды снабжены направляющими желобами, установленными на верхнюю грань катодов углом вниз, причем желоба перекрывают 20 75% межполюсного пространства;
катоды выполнены в виде стальных открытых снизу коробок, толщина которых убывает по мере приближения к перегородке между отделениями:
катоды и/или аноды имеют толщину, уменьшающуюся по мере приближения к перегородке между отделениями электролизера;
катоды, выполнены в виде стальных коробок, заполненных внутри частично или полностью магнием или натрием.An additional difference of the electrolyzer is that
the transfer channel in the partition is made of a trapezoidal shape, the lower face of which is located at the level of the upper face of the cathode;
the height of the cathodes together with the supporting protrusions and the height of the cathode screens are 1.05 1.4 times greater than the height of the cathodes at the partition;
the ratio of the height of the overflow channel from the side of the electrolytic compartment to the height of the overflow channel from the side of the compartment for the accumulation of magnesium is 21-31;
the interpolar distance at the septum is 1.5–3 times greater than the interpolar distance at the point of entry of the cathodes into the working space of the cell;
the cathodes are equipped with guiding grooves mounted on the upper face of the cathodes with an angle downward, with the grooves covering 20 75% of the pole space;
the cathodes are made in the form of steel boxes open at the bottom, the thickness of which decreases as we approach the partition between the compartments:
the cathodes and / or anodes have a thickness that decreases as it approaches the partition between the compartments of the cell;
cathodes are made in the form of steel boxes filled inside partially or completely with magnesium or sodium.

При реализации изобретения указанные признаки могут быть использованы одновременно или раздельно, что определяется габаритами электродов, заданной мощностью злектролизера и другими условиями эксплуатации электролизера. When implementing the invention, these features can be used simultaneously or separately, which is determined by the dimensions of the electrodes, a given power of the electrolyzer and other operating conditions of the electrolyzer.

Признаки изобретения подтверждены результатами исследований, во время которых установлено, что для обеспечения направленной циркуляции электролита достаточно чтобы высота катодов и катодных экранов на участках, удаленных от перегородки между отделениями, была на 5% больше высоты катодов у перегородки. Меньшая разница высот не оказывает существенного влияния на направления и интенсивность потоков электролита и вынос полученного магния в отделение для его накопления. В то же время разница высот участков катодов и их экранов более 40% нецелесообразна из-за усложнения конструкции электролизеров и его обслуживания. The features of the invention are confirmed by research, during which it was found that to ensure directional circulation of the electrolyte it is sufficient that the height of the cathodes and cathode screens in areas remote from the partition between the compartments is 5% higher than the height of the cathodes at the partition. The smaller height difference does not significantly affect the directions and intensity of the electrolyte flows and the transfer of the obtained magnesium to the compartment for its accumulation. At the same time, the difference in the heights of the sections of the cathodes and their screens of more than 40% is impractical due to the complexity of the design of the cells and its maintenance.

Аналогичные причины ограничивают разницу в величине межполюсного расстояния: при разнице в величине межполюсного расстояния меньше 1,5 эффект незначителен, при разнице больше 3 высокие скорости электролита осложняют обслуживание электролизера, снижают коэффициент использования рабочего пространства. Similar reasons limit the difference in the magnitude of the interpolar distance: with a difference in the magnitude of the interpolar distance less than 1.5, the effect is insignificant, with a difference greater than 3, high electrolyte speeds complicate the maintenance of the electrolyzer, reduce the utilization of the working space.

На основании анализа имеющихся экспериментальных данных для организации нормальной циркуляции электролита и сохранения потерь хлора на минимальном уровне необходимо выполнить переточные каналы в перегородке между отделениями электролизера трапециидальной формы. При этом соотношение высоты переточного канала со стороны электролитического отделения к высоте переточного канала со стороны отделения для накопления магния составляет 21 31. Based on the analysis of the available experimental data, for organizing normal electrolyte circulation and keeping chlorine losses at a minimum level, it is necessary to perform transfer channels in the partition between the compartments of the trapezoidal cell. The ratio of the height of the overflow channel from the side of the electrolytic compartment to the height of the overflow channel from the side of the compartment for the accumulation of magnesium is 21 31.

При соотношении высот переточного канала менее 21 увеличиваются выбросы хлора в ячейку для накопления магния. При этом в электролитическом отделении образуются зоны замкнутой циркуляции, в которые вместе с злектролитом будут вовлекаться и капли магния. Все это приведет к ухудшению технологических показателей процесса, возрастанию потерь хлора в 1,5 2 раза. When the ratio of the heights of the transfer channel is less than 21, chlorine emissions in the cell for magnesium accumulation increase. At the same time, closed circulation zones are formed in the electrolytic compartment, in which magnesium drops will be involved along with electrolyte. All this will lead to a deterioration in the technological parameters of the process, an increase in chlorine losses in 1.5 2 times.

Выполнение высоты переточного канала со стороны электролитического отделения больше 3 не целесообразно, так как с ростом высоты увеличивается расход жидкости через канал, кратность обмена и величина потерь через ячейку для накопления магния. Performing the height of the overflow channel from the side of the electrolytic compartment more than 3 is not advisable, since with increasing height the flow rate of the liquid through the channel, the exchange rate and the loss through the cell for magnesium accumulation increase.

Принятое соотношение должно обеспечить наиболее благоприятные условия для сепарации металла при минимальных потерях хлора с газами санитарно-технологического отсоса. The accepted ratio should provide the most favorable conditions for the separation of metal with minimal losses of chlorine from the gases of the sanitary-technological suction.

Размеры направляющих желобов определены условиями образования газожидкостных потоков и транспортировки ими капель магния: при ширине проекции желобов меньше 25% межполюсного пространство эффект от их применения незначителен, а при ширине больше 75% возможен неполный выход газожидкостных потоков в зону над направляющим желобом, что приведет к воздействию хлора на катод и потерям уже полученного магния. The dimensions of the guide troughs are determined by the conditions for the formation of gas-liquid flows and the transportation of magnesium droplets: with a projection width of the troughs of less than 25% of the pole space, the effect of their use is negligible, and with a width of more than 75%, incomplete exit of gas-liquid flows into the area above the guide trough, which will lead to chlorine to the cathode and the loss of magnesium already obtained.

На фиг.1 представлен поперечный разрез электролизера с катодами и катодными экранами, высота которых на участках, удаленных от отделения для накопления магния, больше высоты катодов у перегородки; на фиг.2 - горизонтальный разрез электролизера с межполюсными расстояниями, увеличивающимися по мере приближения к перегородке между отделениями; на фиг. 3 продольный разрез электролизера через отделение с электродами, где катоды снабжены направляющими желобами. Figure 1 shows a cross-section of an electrolyzer with cathodes and cathode screens, the height of which in areas remote from the compartment for the accumulation of magnesium is greater than the height of the cathodes at the partition; figure 2 is a horizontal section of an electrolyzer with interpolar distances increasing as one approaches the partition between compartments; in FIG. 3 is a longitudinal section through the cell through the electrode compartment, where the cathodes are provided with guide channels.

Электролизер имеет стальной кожух 1, внутри которого выполнена огнеупорная футеровка 2, образующая рабочее пространство, разделенное перегородкой 3 на отделение 4 для размещения электродов и отделение 5 для накопления магния. В отделение 4 размещены аноды 5, катоды 7 и катодные экраны 8, защищающие стенки электролизера от разрушений. Катоды 7 снабжены выступами 9, которые выполняет роль опор для катодных экранов 8. Такое решение позволяет значительно увеличить высоту экранов, исключить их деформацию и замыкание на аноды, а также существенно увеличить объемную плотность тока на участках межполюсного пространства, удаленных от отделений для накопления магния. Такое решение обеспечивает направленные потоки расплава в сторону перегородки и исключает задержку магния в межполюсном пространстве, где вероятно его взаимодействие с хлором. В перегородке 3 расположены переточные каналы 10 трапецеидальной формы. Увеличенная высота канала у электролитического отделения по сравнению с высотой канала у отделения для накопления магния служит созданию нужного направления потокам электролита и в тоже время создает благоприятные условия для лучшей сепарации хлора и снижению потерь в отделение для накопления магния. The cell has a steel casing 1, inside of which a refractory lining 2 is made, forming a working space divided by a partition 3 into a compartment 4 for placing electrodes and a compartment 5 for magnesium storage. Anode 5, cathode 7 and cathode screens 8 are placed in compartment 4, protecting the walls of the cell from destruction. The cathodes 7 are equipped with protrusions 9, which acts as supports for the cathode screens 8. This solution can significantly increase the height of the screens, eliminate their deformation and short circuit to the anodes, and significantly increase the volumetric current density in the sections of the pole space, remote from the compartments for the accumulation of magnesium. This solution provides directed melt flows towards the septum and eliminates the delay of magnesium in the interpolar space, where it is likely to interact with chlorine. In the partition 3 there are transfer channels 10 of a trapezoidal shape. The increased channel height at the electrolytic compartment compared with the channel height at the magnesium storage compartment serves to create the desired direction for the electrolyte flows and at the same time creates favorable conditions for better chlorine separation and reduction of losses to the magnesium storage compartment.

Увеличению объемной плотности тока на участках, удаленных от отделения для накопления магния, способствует переменная величина межполюсного расстояния: на участках, где межполюсное расстояние минимальное, будет максимальная плотность тока и активная циркуляция электролита, что исключает появление застойных зон. An increase in the volumetric current density in areas remote from the compartment for magnesium storage is promoted by a variable value of the interpolar distance: in areas where the interpolar distance is minimal, there will be a maximum current density and active electrolyte circulation, which eliminates the appearance of stagnant zones.

Направленная циркуляция электролита может быть обеспечена или усилена применением направляющих желобов II, установленных на верхнем срезе катодного листа, причем желоб должен быть установлен углом вниз и перекрывать не менее 25 и не более 75% (в плане) межполюсного расстояния. Directional circulation of the electrolyte can be ensured or enhanced by the use of guide grooves II mounted on the upper cut of the cathode sheet, moreover, the groove should be installed with a downward angle and cover at least 25 and not more than 75% (in plan) of the interpolar distance.

Электролизер работает следующим образом. После заполнения электролизера расплавом его включают в серию постоянного тока. При прохождении тока через электролизер на катодных поверхностях 7 выделяется магний, а на анодных 6 - хлор. Образующиеся на аноднополяризованных поверхностях пузырьки газа движутся вверх и создают постоянный поток электролита через межполюсное пространство. Электролит захватывает капли полученного на катодах магния и увлекает их к поверхности расплава. Достигнув поверхности, пузырьки хлора покидают расплав, который по сложной спиральной кривой направляется в сторону отделения для накопления магния 5. При большой протяженности электродов (больше 1-1,5 м) сопротивление, создаваемое выходящими потоками электролита, может воспрепятствовать горизонтальному перемещению электролита, что приводит к появлению застойных зон. Однако принятые конструктивные решения (большая высота электродов и катодных экранов, переменное межполюсное расстояние, наличие направляющих желобов обеспечивают более интенсивное газовыделение на участках, удаленных от отделения для накопления магния, а следовательно, и направленное движение электролита и магния в зону его сепарации и накопления. Интенсивность горизонтальных потоков определяется как принятыми конструктивными параметрами, так и плотностью тока на электродах. С увеличением последней скорость горизонтальных потоков возрастает. The cell operates as follows. After filling the cell with a melt, it is included in a series of direct current. With the passage of current through the electrolyzer, magnesium is released on the cathode surfaces 7, and chlorine is released on the anode 6. The gas bubbles formed on the anodopolarized surfaces move upward and create a constant flow of electrolyte through the interpolar space. The electrolyte captures drops of magnesium obtained at the cathodes and carries them to the surface of the melt. Having reached the surface, the chlorine bubbles leave the melt, which is directed along a complex spiral curve towards the compartment for the accumulation of magnesium 5. With a large length of the electrodes (more than 1-1.5 m), the resistance created by the outgoing electrolyte streams can prevent the horizontal movement of the electrolyte, which leads to to the appearance of stagnant zones. However, the adopted design decisions (large height of the electrodes and cathode screens, variable interpolar distance, the presence of guiding troughs provide more intense gas evolution in areas remote from the compartment for magnesium storage, and, consequently, the directed movement of the electrolyte and magnesium into the zone of its separation and accumulation. Intensity horizontal flows is determined by both accepted design parameters and the current density at the electrodes. in increasing.

Роль направляющих желобов 11 определяется тем, что они, частично перекрывая межполюсное пространство, отклоняют восходящие газожидкостные потоки к поверхности анодов 6 и уменьшают вероятность попадания хлора к поверхности катодов 7, где хлор может взаимодействовать с каплями магния. Электролит, освободившись от пузырьков хлора, меняет свое направление и в турбулентном режиме опускается к катоду 7 преимущественно в средней части пространства между соседними анодами 6. На своем пути злектролит встречает направляющий желоб 11, который ограничивает его движение вниз и направляет в сторону отделения для накопления магния 5. Такая направленность потоков поддерживается более интенсивным газовыделением на участках, удаленных от отделения для накопления магния. The role of the guide grooves 11 is determined by the fact that, partially overlapping the interpolar space, they deflect ascending gas-liquid flows to the surface of the anodes 6 and reduce the probability of chlorine entering the surface of the cathodes 7, where chlorine can interact with magnesium drops. The electrolyte, freed from chlorine bubbles, changes its direction and in a turbulent mode descends to the cathode 7 mainly in the middle of the space between adjacent anodes 6. On its way, the electrolyte meets a guide groove 11, which restricts its downward movement and directs it towards the compartment for magnesium accumulation 5. This direction of flow is supported by more intense gas evolution in areas remote from the compartment for magnesium storage.

Достигнув перегородки 3 между отделениями поток электролита устремляется в переточные каналы 10, трапециидальная форма которых служит направлению электролита и магния в отделение для его накопления и препятствует выходу хлора в отделение для накопления магния. Для предотвращения большого заглубления переточных каналов в электролит, нижняя грань поверхности переточного канала располагается на уровне верхней грани катода. Having reached the partition 3 between the compartments, the electrolyte stream rushes into the overflow channels 10, the trapezoidal shape of which serves to direct the electrolyte and magnesium into the compartment for its accumulation and prevents the exit of chlorine into the compartment for magnesium accumulation. To prevent a large penetration of the transfer channels into the electrolyte, the lower face of the surface of the transfer channel is located at the level of the upper face of the cathode.

Таким образом, предложенные решения позволяют организовать в рабочем пространстве электролизера циркуляцию расплава, направленную в сторону отделения 5, где взаимодействие электролита и магния исключается. Они обеспечивают условия, необходимые для беспрепятственной эвакуации магния из электролитического отделения 4. Это способствует стабильной работе электролизера и повышению выходов магния и хлора по току. Thus, the proposed solutions make it possible to organize the circulation of the melt in the working space of the electrolyzer, directed towards the compartment 5, where the interaction of the electrolyte and magnesium is eliminated. They provide the conditions necessary for the smooth evacuation of magnesium from the electrolytic compartment 4. This contributes to the stable operation of the electrolyzer and increase the current output of magnesium and chlorine.

Claims

1. A magnesium electrolyzer with directional circulation of the electrolyte, comprising a metal casing with a refractory lining, which forms a working space divided by a partition with transfer channels into a compartment for the accumulation of magnesium and an electrolytic compartment for accommodating steel cathodes introduced through the lined walls and introduced through the bottom or through overlapping carbon anodes, characterized in that it is equipped with supporting protrusions located on the upper side of each cathode from the foot side ’, and the height of the cathode screen is equal to the height of the cathode with supporting protrusions.

2. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that the height of the cathodes with supporting protrusions and the height of the cathode screens is 1.05 1.4 times the height of the cathodes at the partition.

3. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that the transfer channel in the partition is made of a trapezoidal shape, the lower face of which is located at the level of the upper face of the cathode.

4. The electrolyzer according to claims 1 and 3, characterized in that the ratio of the height of the transfer channel from the side of the electrolytic compartment to the height of the transfer channel from the side of the compartment for magnesium storage is 2 3 1.

5. The cell according to claims 1 and 2, characterized in that the interpolar distance at the septum is 1.5 3.0 times greater than the interpolar distance at the point of entry of the cathodes into the working space of the cell.

6. The electrolyzer according to claims 1 and 5, characterized in that the cathodes are made with guide troughs installed above the upper cut of the cathodes with the angle downward, and the troughs cover 25 75% of the interpolar distance.

7. The cell according to claim 1, characterized in that the cathodes are made in the form of steel boxes open at the bottom, the thickness of which decreases as you approach the partition between the compartments of the cell.

8. The cell according to claim 1, characterized in that the cathodes and / or anodes have a varying thickness, decreasing as you approach the partition between the compartments of the cell.

9. The electrolyzer according to claims 1 and 7, characterized in that the cathodes made in the form of steel boxes are filled inside partially or completely with magnesium or sodium.