RU2190703C1 - Electrolyzer to produce magnesium and chlorine - Google Patents
Electrolyzer to produce magnesium and chlorine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2190703C1 RU2190703C1 RU2001114110A RU2001114110A RU2190703C1 RU 2190703 C1 RU2190703 C1 RU 2190703C1 RU 2001114110 A RU2001114110 A RU 2001114110A RU 2001114110 A RU2001114110 A RU 2001114110A RU 2190703 C1 RU2190703 C1 RU 2190703C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnesium
- electrolyzer
- cell
- cathodes
- anodes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к устройствам для получения магния электролизом расплавленных солей. The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to devices for producing magnesium by electrolysis of molten salts.
Известен бездиафрагменный электролизер для получения магния (авт. свид. СССР 393356, опубл. БИ 33, 1973г.), включающий чередующиеся катоды и аноды, установленные в один ряд в электролитическом отделении, а сборная ячейка и площадка для обслуживания электролизера расположены у борта ванны со стороны, противоположной размещению ошиновки. Known diaphragmless electrolyzer for producing magnesium (ed. Certificate of the USSR 393356, publ. BI 33, 1973), including alternating cathodes and anodes installed in a row in the electrolytic compartment, and the collection cell and the platform for servicing the electrolyzer are located at the side of the bath with side opposite to the location of the busbar.
Недостатком данного устройства является то, что циркуляция электролита из электролитического отделения в сборную ячейку происходит очень интенсивно, что приводит к низкой степени разделения магния от электролита, уносу магния снова в электролитическое отделение, что значительно снижает выход магния по току. The disadvantage of this device is that the circulation of the electrolyte from the electrolytic compartment to the collection cell is very intense, which leads to a low degree of separation of magnesium from the electrolyte, entrainment of magnesium back into the electrolytic compartment, which significantly reduces the current output of magnesium.
Известен электролизер для получения магния (авт. свид. СССР 458614, опубл. БИ 4, 1975г.), включающий футерованную ванну, выполненную с перекрытием, в котором установлены катоды и аноды, собранные из отдельных графитированных брусьев и размещенные в электролитическом отделении. Сборная ячейка отделена от электролитических отделений перегородкой с переточным каналом. Отношение рабочей ширины электродов к ширине сборной ячейки составляет 2-4. При таком соотношении размеров частота удаления магния из сборной ячейки значительно уменьшается, что приводит к улучшению сепарации магния от электролита и осаждению шлама на подине электролизера. И это приводит к увеличению выхода магния по току. A known electrolyzer for producing magnesium (ed. Certificate of the USSR 458614, publ. BI 4, 1975), including a lined bath made with an overlap, in which cathodes and anodes are installed, assembled from separate graphite beams and placed in the electrolytic compartment. The prefabricated cell is separated from the electrolytic compartments by a partition with a transfer channel. The ratio of the working width of the electrodes to the width of the collection cell is 2-4. With this size ratio, the frequency of magnesium removal from the collection cell is significantly reduced, which leads to improved separation of magnesium from the electrolyte and the deposition of sludge on the bottom of the cell. And this leads to an increase in the current output of magnesium.
Недостатками данного устройства являются значительные потери магния из-за того, что электролитическая смесь (магний+электролит) на высоких скоростях выносится в сборную ячейку, вызывая перемешивание магния и шлама в сборной ячейке, что приводит к ухудшению разделения магния и шлама. Кроме того, магний при циркуляции электролита выносится из сборной ячейки через арочные каналы в электролитические отделения, взаимодействует с хлором, вызывая обратный процесс получения хлорида магния, что приводит к увеличению количества шлама и снижению выхода магния по току. Сборная ячейка выполнена из стандартных огнеупорных изделий низкой электрохимической стойкости, что снижает стойкость огнеупоров в расплаве, сокращая срок службы электролизера. The disadvantages of this device are significant losses of magnesium due to the fact that the electrolytic mixture (magnesium + electrolyte) is carried out at high speeds into the collection cell, causing mixing of magnesium and sludge in the collection cell, which leads to a deterioration in the separation of magnesium and sludge. In addition, during circulation of the electrolyte, magnesium is removed from the collection cell through arched channels to the electrolytic compartments, interacts with chlorine, causing the reverse process of producing magnesium chloride, which leads to an increase in the amount of sludge and a decrease in the current output of magnesium. The prefabricated cell is made of standard refractory products of low electrochemical resistance, which reduces the resistance of refractories in the melt, reducing the life of the cell.
Известен бездиафрагменный электролизер для получения магния, взятый в качестве прототипа (авт.свид. СССР 583204, опубл. БИ 45, 1977г.), включающий электролитические и сборные отделения, разделенные между собой разделительной перегородкой с переточным каналом V-образной формы, в нижней части которого размещен выступ, и каналом между перегородкой и подиной электролизера в нижней части. В электролитическом отделении размещены сбоку катоды, а в перекрытии установлены аноды. Known diaphragm-free electrolyzer for producing magnesium, taken as a prototype (ed. Certificate. USSR 583204, publ. BI 45, 1977), including electrolytic and prefabricated compartments separated by a dividing wall with a transfer channel of a V-shape in the lower part which is the protrusion, and the channel between the partition and the bottom of the cell in the lower part. In the electrolytic compartment, cathodes are placed on the side, and anodes are installed in the ceiling.
Недостатками данного устройства являются значительные потери магния из-за того, что электролитическая смесь (магний+электролит) на высоких скоростях выносится в сборную ячейку, вызывая перемешивание магния и шлама в сборной ячейке, что приводит к ухудшению разделения магния и шлама. Кроме того, магний при циркуляции электролита выносится из сборной ячейки через арочные каналы в электролитические отделения, взаимодействует с хлором, вызывая обратный процесс получения хлорида магния, что приводит к увеличению количества шлама и снижению выхода магния по току. Сборная ячейка выполнена из стандартных огнеупорных изделий низкой электрохимической стойкости, что снижает стойкость огнеупоров в расплаве, сокращая срок службы электролизера. The disadvantages of this device are significant losses of magnesium due to the fact that the electrolytic mixture (magnesium + electrolyte) is carried out at high speeds into the collection cell, causing mixing of magnesium and sludge in the collection cell, which leads to a deterioration in the separation of magnesium and sludge. In addition, during circulation of the electrolyte, magnesium is removed from the collection cell through arched channels to the electrolytic compartments, interacts with chlorine, causing the reverse process of producing magnesium chloride, which leads to an increase in the amount of sludge and a decrease in the current output of magnesium. The prefabricated cell is made of standard refractory products of low electrochemical resistance, which reduces the resistance of refractories in the melt, reducing the life of the cell.
Задачей изобретения является снижение турбулентности магний-электролитной смеси и создание ламинарного потока электролита, снижение образования шлама и улучшение отстоя шлама в сборной ячейке. The objective of the invention is to reduce the turbulence of the magnesium-electrolyte mixture and create a laminar flow of electrolyte, reduce sludge formation and improve sludge sludge in the collection cell.
Технический результат направлен на повышение срока службы сборной ячейки и тем самым всего электролизера в целом и повышение выхода магния по току. The technical result is aimed at increasing the service life of the collection cell and thereby the entire cell as a whole and increasing the current output of magnesium.
Данная задача решается тем, что в электролизере для получения магния и хлора, включающем электролитическое отделение, в котором размещены чередующиеся между собой аноды и катоды, образующие между собой межэлектродное расстояние, сборную ячейку, отделенную от электролитического отделения разделительной перегородкой с переточным каналом V-образной формы и с выступом, расположеным ниже входного отверстия канала, между подиной и перегородкой выполнен нижний переточный канал, новым является то, что сборная ячейка выполнена с площадью горизонтального сечения, равной площади вертикального сечения нижнего переточного канала, и составляет 0,7-1,3 суммы площадей горизонтальных сечений межэлектродных расстояний между катодами и анодами, а ее футеровка напротив переточного канала выполнена с покрытием из электрохимически стойкого материала. This problem is solved in that in the electrolyzer for producing magnesium and chlorine, which includes an electrolytic compartment, in which alternating anodes and cathodes are placed, forming an interelectrode distance between each other, an assembly cell separated from the electrolytic compartment by a dividing wall with a V-shaped transfer channel and with a protrusion located below the channel inlet, a lower overflow channel is made between the bottom and the partition, the new one is that the assembly cell is made with a burning area ontalnogo section equal to the area of the lower vertical section of the overflow channel, it is 0.7-1.3 and the sum of the areas of horizontal sections of interelectrode distances between the cathodes and the anodes, and its lining opposite the overflow channel is made of a material electrochemically resistant coating.
Кроме того, в качестве электрохимически стойкого материала используют муллит. In addition, mullite is used as an electrochemically stable material.
Кроме того, в качестве электрохимически стойкого материала используют фторфлогопит. In addition, fluorophlogopite is used as an electrochemically stable material.
Оптимальные условия конструктивного оформления электролизера подбирают так, чтобы площадь горизонтального сечения сборной ячейки была равна площади вертикального сечения нижнего переточного канала и площадь горизонтального сечения сборной ячейки составляла 0,7-1,3 суммы площадей горизонтальных сечений межэлектродного расстояния между катодом и анодом, что позволит снизить турбулентность электролита в сборной ячейке, уменьшить шламообразование и тем самым повысить выход магния по току. The optimal conditions for the design of the electrolyzer are selected so that the horizontal sectional area of the collecting cell is equal to the vertical sectional area of the lower transfer channel and the horizontal sectional area of the collecting cell is 0.7-1.3 the sum of the horizontal cross-sectional areas of the interelectrode distance between the cathode and anode, which will reduce turbulence of the electrolyte in the collection cell, reduce sludge formation and thereby increase the current output of magnesium.
Защита сборной ячейки напротив переточного V-образного канала электрохимически стойким материалом, например муллитом или фторфлогопитом, позволяет повысить срок службы сборной ячейки и тем самым срок службы всего электролизера. Сборная ячейка напротив переточного канала подвергается большому воздействию потока электролита с магнием, выходящему из электролитического отделения через переточный V-образный канал в сборную ячейку, вызывая разрушение огнеупорного материала. Protection of the collection cell opposite the transfer V-channel with electrochemically resistant material, for example, mullite or fluorophlogopite, allows to increase the service life of the collection cell and thereby the service life of the whole cell. The collection cell opposite the transfer channel is exposed to a large effect of the flow of electrolyte with magnesium exiting the electrolytic compartment through the transfer V-channel into the collection cell, causing the destruction of the refractory material.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном электролизере, изложенных в формуле изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by features that are identical to all the essential features of the invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype as the closest in the totality of the features of the analogue allowed us to establish a set of essential distinguishing features in relation to the applicant’s technical result in the claimed cell, set forth in the claims.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна". Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed method from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention is not revealed from the prior art determined by the applicant to achieve a technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".
На фиг.1, 2 показан электролизер для получения магния и хлора. Figure 1, 2 shows an electrolyzer for producing magnesium and chlorine.
Электролизер состоит из футерованной ванны 1, электролитического отделения 2, катодов 3, анодов 4, межэлектродного расстояния 5 сборной ячейки 6, перекрытия 7, разделительной перегородки 8, переточного канала 9 V-образной формы, выступа 10, нижнего канала 11, покрытия 12 из электрохимически стойкого материала, например муллита или фторфлогопита. The electrolyzer consists of a lined bath 1, electrolytic compartment 2,
Монтаж электролизера производят следующим образом. В ванну 1 устанавливают перекрытие 7, отлитое вместе с верхней частью разделительной перегородки 8. В перекрытии 7 закрепляют аноды 4. Сбоку в футеровке устанавливают катоды 3 на межэлектродном расстоянии 5 от анода. Изготавливают переточный V-образный канал 9. Для этого перегородку 8 выше входного отверстия переточного канала 9 отливают из огнеупорного материала V-образной формы и устанавливают соединением типа шип-паз к верхней части перегородки. Устанавливают выступ 10 и изготавливают нижнюю часть перегородки из трех и более нижних арочных каналов 11, внутри сборной ячейки 6 напротив переточного канала 9 устанавливают покрытие 12 из электрохимически стойкого материала, например муллита или фторфлогопита. Электролизер монтируют таким образом, чтобы площадь горизонтального сечения сборной ячейки 6 (S1) была равна площади (S2) горизонтального сечения нижнего канала между перегородкой 8 и подиной электролизера и составлять 0,7-1,3 суммы площадей горизонтальных сечений между рабочими поверхностями анода и катода (s1+s2+s3+...sn).The installation of the cell is as follows. In the bath 1, an overlap 7 is installed, cast together with the upper part of the dividing
Электролизер работает следующим образом. The cell operates as follows.
Сырье - безводный карналлит или хлорид магния - в виде расплава заливают в сборную ячейку 6. По нижним арочным каналам 6 разделительной перегородки 8 расплав поступает в электролитическое отделение 2 ванны 1. Под воздействием постоянного электрического тока, подаваемого на катоды 3 и аноды 4, хлорид магния разлагают на магний и хлор. Хлор выводят через систему отвода газов в электролитическом отделении потребителю. Поток электролита с магнием и хлором, не уловленным в электролитическом отделении, поступает в V-образный переточный канал 9, расплавленный магний вместе с электролитом поступает в сборную ячейку 6. Магний извлекают из сборной ячейки с помощью вакуум-ковша и направляют потребителю. Raw materials — anhydrous carnallite or magnesium chloride — are poured into the collection cell in the form of a melt 6. Through the lower arched channels 6 of the dividing
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001114110A RU2190703C1 (en) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Electrolyzer to produce magnesium and chlorine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001114110A RU2190703C1 (en) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Electrolyzer to produce magnesium and chlorine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2190703C1 true RU2190703C1 (en) | 2002-10-10 |
Family
ID=20249994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001114110A RU2190703C1 (en) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Electrolyzer to produce magnesium and chlorine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2190703C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108004567A (en) * | 2017-12-19 | 2018-05-08 | 安徽浩瀚星宇新能源科技有限公司 | A kind of metal material is prepared with continuous electric level electrolytic cell |
RU217407U1 (en) * | 2023-02-01 | 2023-03-30 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | DIAPHRAGM-FREE ELECTROLYSIS FOR PRODUCING MAGNESIUM AND CHLORINE WITH BOTTOM ANODES INLET |
-
2001
- 2001-05-23 RU RU2001114110A patent/RU2190703C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108004567A (en) * | 2017-12-19 | 2018-05-08 | 安徽浩瀚星宇新能源科技有限公司 | A kind of metal material is prepared with continuous electric level electrolytic cell |
RU217407U1 (en) * | 2023-02-01 | 2023-03-30 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | DIAPHRAGM-FREE ELECTROLYSIS FOR PRODUCING MAGNESIUM AND CHLORINE WITH BOTTOM ANODES INLET |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100451176C (en) | Method and electrowinning cell for production of metal | |
JPS6230274B2 (en) | ||
EP0027016B1 (en) | Improvement in an apparatus for electrolytic production of magnesium metal from its chloride | |
RU2190703C1 (en) | Electrolyzer to produce magnesium and chlorine | |
RU2316618C2 (en) | Electrolyzer for producing magnesium and chlorine | |
RU2196849C1 (en) | Electrolyzer for producing magnesium and chlorine | |
RU2230835C1 (en) | Electrolyzer for producing magnesium and chlorine | |
KR20090074041A (en) | A method and an electrolysis cell for production of a metal from a molten chloride | |
RU2405865C1 (en) | Method for obtaining magnesium and chlorine, and electrolysis unit for its implementation | |
US6402911B2 (en) | Apparatus for the production of magnesium | |
RU2166007C1 (en) | Electrolyzer for production of magnesium electrolyzer | |
US3676323A (en) | Fused salt electrolyzer for magnesium production | |
RU2702215C1 (en) | Electrolysis unit for magnesium and chlorine production | |
RU2186156C1 (en) | Electrolyzer for production of magnesium and chlorine | |
RU2094536C1 (en) | Diaphragm-free electrolyzer to produce magnesium and chlorine | |
RU2148682C1 (en) | Electrolyzer to produce magnesium and chlorine | |
RU2128244C1 (en) | Electrolyzer producing magnesium and chlorine | |
RU2760025C1 (en) | Method for obtaining magnesium and chlorine and electrolyzer for its implementation | |
RU2132412C1 (en) | Diaphragm-free electrolyser to produce magnesium and chlorine | |
RU2336368C1 (en) | Electrolyser for production of magnesium and chlorine | |
RU2275443C2 (en) | Multipolar electrolysis bath for production of the molten metals by the electrolysis of the melts and the method of the electrolysis baths mounting | |
RU2513554C1 (en) | Bath tank for production of magnesium and chlorine | |
RU2095482C1 (en) | Magnesium electrolyzer with directed electrolyte circulation | |
RU2206639C1 (en) | Electrolyzer for producing magnesium and chlorine | |
RU2176291C1 (en) | Electrolyzer for producing magnesium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120524 |