RU2760025C1 - Способ получения магния и хлора и электролизер для его осуществления - Google Patents

Способ получения магния и хлора и электролизер для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2760025C1
RU2760025C1 RU2020117895A RU2020117895A RU2760025C1 RU 2760025 C1 RU2760025 C1 RU 2760025C1 RU 2020117895 A RU2020117895 A RU 2020117895A RU 2020117895 A RU2020117895 A RU 2020117895A RU 2760025 C1 RU2760025 C1 RU 2760025C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesium
electrolyte
channels
electrolyzer
chlorine
Prior art date
Application number
RU2020117895A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Александрович Лошкарев
Евгений Алексеевич Харин
Original Assignee
Акционерное общество "Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат" filed Critical Акционерное общество "Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат"
Application granted granted Critical
Publication of RU2760025C1 publication Critical patent/RU2760025C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/24—Halogens or compounds thereof
    • C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/50—Processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/02—Process control or regulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C25B15/083—Separating products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/09—Fused bath cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/04—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/06—Operating or servicing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

Изобретения относятся к производству магния и хлора электролизом из расплава солей, содержащих хлористый магний. Задача, решаемая изобретениями, заключается в снижении удельного расхода электроэнергии за счет повышения выхода по току, уменьшении потерь хлора с газами сантехнического отсоса и увеличении срока службы электролизера. Технический результат заключается в снижении удельного расхода электроэнергии за счет улучшения условий сепарации магния в сборной ячейке и, следовательно, повышения выхода магния по току, в увеличении производительности электролизера, снижении потерь хлора с газами сантехнического отсоса и в увеличении срока службы электролизера. Технический результат достигается за счет того, что предложен способ получения магния и хлора из расплава солей, содержащих MgCl2, с использованием бездиафрагменного электролизера, включающий замкнутую циркуляцию электролита между камерой электролиза и ячейкой для сепарации магния за счет газонаполнения электролита пузырьками хлора в межэлектродном зазоре, равном 6÷25, определяемом по формуле:
Figure 00000016
где П - газонаполнение электролита пузырьками хлора в межэлектродном зазоре, А/см2; dk - катодная плотность тока, А/см2; Hk - высота катода, см; lcp - среднее межэлектродное расстояние, см, отличающийся тем, что силу тока (кА) и массу электролита устанавливают в таком количественном выражении, чтобы их отношение было равно 8-10, а поток электролита из камеры электролиза поступает в ячейку для сепарации магния по двум направлениям: через верхние циркуляционные каналы и дополнительные каналы, расположенные между верхними и нижними циркуляционными каналами, причем скорость потока электролита в верхних циркуляционных каналах V-образной формы выбирают из условия:
Figure 00000017
,
где Sв.к. - суммарная площадь верхних циркуляционных каналов; Sд.к. - суммарная площадь дополнительных каналов; и бездиафрагменный электролизер для осуществления вышеуказанного способа, включающий камеру электролиза с чередующимися анодами и катодами, ячейку для сепарации магния, отделенную от камеры электролиза перегородкой с верхними V-образной формы и нижними циркуляционными каналами, отличающийся тем, что отношение ширины камеры электролиза к ширине ячейки для сепарации магния равно 1,6÷2,7, в перегородке между верхними V-образной формы и нижними каналами установлены дополнительные каналы, площадь проходного сечения которых составляет 0.016÷0,048 от площади верхних V-образной формы каналов, дополнительные каналы в перегородке выполнены из плавлено-литого слюдокристаллического материала - фторфлогопита. При новом способе происходит снижение удельного расхода электроэнергии за счет повышения выхода по току и снижение потерь хлора с газами сантехнического отсоса. На новом электролизере достигается увеличение срока службы электролизера, снижение потерь хлора с газами сантехнического отсоса. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к производству магния и хлора электролизом из расплава солей, содержащих хлористый магний.
Известен способ получения магния и хлора из содержащего MgCl2 расплава солей в электролизере с камерой электролиза с чередующимися анодами и катодами и ячейкой для сепарации магния, отделенной от камеры электролиза перегородкой с верхними и нижними циркуляционными каналами, включающий поддержание газонаполнения электролита пузырьками хлора в межэлектродном зазоре, обеспечивающего замкнутую циркуляцию электролита между камерой электролиза и ячейкой для сепарации магния и препятствующего возникновению в межэлектродном зазоре нисходящего потока электролита, и создание потока электролита и магния над катодами, направленного в сторону верхних циркуляционных каналов, отличающийся тем, что регулируют скорость потока электролита и магния над катодами путем изменения высоты верхних циркуляционных каналов в зависимости от среднего межэлектродного расстояния, выбираемой из условия
hканала=(1,0÷10,0)⋅lcp,
где hканала - высота верхних циркуляционных каналов, см;
lср - среднее межэлектродиое расстояние, см;
газонаполнение электролита пузырьками хлора в межэлектродном зазоре поддерживают равным 6-25 условных единиц, которое определяют по формуле
Figure 00000001
где G - газонаполнение электролита пузырьками хлора в межэлектродном зазоре;
dk - катодная плотность тока, А/см2;
Нk - высота катода, см;
lср - среднее межэлектродное расстояние, см;
при этом электролиз проводят с обеспечением переменной площади сечения межэлектродных зазоров по ходу движения восходящих потоков электролита, увеличивающейся по ходу движения расплава. 2. Электролизер для получения магния и хлора, содержащий камеру электролиза с чередующимися анодами и катодами и ячейку для сепарации магния, отделенную от камеры электролиза перегородкой с верхними и нижними циркуляционными каналами, отличающийся тем, что высота катода превышает межэлектродный зазор в 25-60 раз, а рабочая поверхность катода или анода выполнена с наклоном к вертикали под углом З8'÷1°26' (RU, патент на изобретение №2243295)
Недостатками электролизера является то, что в верхних циркуляционных каналах V-образной формы создаются высокие скорости потока электролита и магния, выходящие из камеры электролиза в ячейку для сепарации магния, что приводит к увеличению выноса пузырьков хлора из камеры электролиза в ячейку для сепарации магния, то есть к увеличению потерь хлора с газами сантехнического отсоса и ухудшению условий сепарации магния в сборной ячейке. Мелкие корольки магния нисходящими потоками электролита уносятся из ячейки для сепарации в камеру электролиза, что приводит к снижению выхода магния по току за счет обратной реакции хлорирования магния в камере электролиза и увеличению удельного расхода электроэнергии. Разделительная перегородка между верхними и нижними циркуляционными каналами в процессе эксплуатации электролизера оказывается под катодным потенциалом за счет образующихся на катоде наростов из магния и оксида магния, примыкающих к футеровке разделительной перегородки, что приводит к ее разрушению и сокращению срока службы электролизера.
Известен электролизер для получения магния, содержащий футерованную огнеупорными материалами ванну, электролитические отделения с графитовыми анодами, чередующимися со стальными катодами, сборные ячейки, расположенные параллельно электродам и отделенные от электролитических отделений перегородками, при этом электроды в электролитических отделениях электрически соединены параллельно, а электроды каждого электролитического отделения соединены с электродами соседнего отделения последовательно, отличающийся тем, что сборная ячейка, расположенная между последовательно соединенными электролитическими отделениями, размещена между разноименными электродами, имеющими одинаковый электрический потенциал, при этом междуэлектродное расстояние в электролитических отделениях устанавливают 20-30 мм при катодной плотности тока 0,40-0,60 А/см2 ((RU, патент №2220232)
Недостатком вышеуказанного электролизера является то, что расположение сборной ячейки параллельно электродам удлиняет путь прохождения магния из камеры электролиза в ячейку для сепарации магния, что приводит к увеличению обратного взаимодействия магния с хлором в камере электролиза и снижению выхода по току. Параллельное электрическое соединение электродов в камере электролиза и последовательное электрическое соединение электродов между камерами электролиза значительно усложняет конструкцию электролизера, что приведет к утечкам тока между камерами и снижению выхода по току.
Наиболее близким являются способ получения магния и хлора из расплава солей, содержащих MgCl2, с использованием электролизера, включающего камеру электролиза с чередующимися анодами и катодами, ячейку для сепарации магния, отделенную от камеры электролизера перегородкой с верхними V-образной формой и нижними циркуляционными каналами, включающий замкнутую циркуляцию электролита между камерой электролиза и ячейкой для сепарации магния за счет газонаполнения электролита пузырьками хлора в междуэлектродном зазоре, равном 6÷25, при этом газонаполнение определяют по формуле:
Figure 00000002
где П - газонаполнение электролита пузырьками хлора в между электродном зазоре, А/см2;
dk - катодная плотность тока, А/см2;
Нk - высота катода, см;
lср - среднее межэлектродное расстояние, см;
при этом восходящие потоки электролита в междуэлектродных зазорах имеют переменную площадь сечения, увеличивающуюся по ходу движения расплава, а скорость потока электролита в верхних циркуляционных каналах V-образной формы выбирают из условия:
Figure 00000003
где h канала - высота верхних циркуляционных каналов, см;
l ср - среднее межэлектродное расстояние, см;
и электролизер для осуществления этого способа, включающий камеру электролиза с чередующимися анодами и катодами, ячейку для сепарации магния, отделенную от камеры электролиза перегородкой с верхними V-образной формы и нижними циркуляционными каналами, причем отношение расстояния между электродами на уровне верхней кромки катода к расстоянию на уровне нижней кромки катода составляет 1,1-3, рабочие поверхности катода или анода наклонены к вертикали под углом 38°÷1°26'. (KZ, предварительный патент №16980)
Отношение силы тока (кА) к массе электролита (тн) в известном способе было больше 10 единиц.
К недостаткам известного способа и устройства для его осуществления следует отнести низкую тепловую инерцию электролита, в результате этого при малейшем изменении выхода по току происходит нарушение теплового баланса на электролизере, приводящем к снижению выхода по току. Наличие высокой скорости циркуляции электролита через верхние V-образной формы каналы приводит к дроблению магния в ячейке для сепарации на мелкие корольки, которые уносятся нисходящими потоками электролита обратно в камеру электролиза, где происходит хлорирование магния, что и приводит к снижению выхода по току и увеличению потерь хлора с газами сантехнического отсоса. Разделительная перегородка между верхними и нижними циркуляционными каналами в процессе эксплуатации электролизера оказывается под катодным потенциалом за счет образующихся на катоде наростов из магния и оксида магния, примыкающих к футеровке разделительной перегородки, что приводит к ее разрушению и сокращению срока службы электролизера.
Задача, решаемая изобретениями, заключается в снижении удельного расхода электроэнергии за счет повышения выхода по току, уменьшении потерь хлора с газами сантехнического отсоса и увеличении срока службы электролизера.
Технический результат заключается в снижении удельного расхода электроэнергии, за счет улучшения условий сепарации магния в сборной ячейке и, следовательно, повышения выхода магния по току, в увеличении производительности электролизера, снижении потерь хлора с газами сантехнического отсоса и в увеличении срока службы электролизера.
Технический результат достигается за счет того, что предложен способ получения магния и хлора из расплава солей, содержащих MgCl2, сиспользованием бездиафрагменного электролизера, включающий замкнутую циркуляцию электролита между камерой электролиза и ячейкой для сепарации магния за счет газонаполнения электролита пузырьками хлора в межэлектродном зазоре, равном 6÷25, определяемом по формуле:
Figure 00000004
где П-газонаполнение электролита пузырьками хлора в между электродном зазоре, А/см2;
dk - катодная плотность тока, А/см2;
Нk - высота катода, см;
lср - среднее межэлектродное расстояние, см;
l ср - среднее межэлектродное расстояние, см;
отличающийся тем, что силу тока (кА) и массу электролита устанавливают в таком количественном выражении, чтобы их отношение было равно 8-10, а поток электролита из камеры электролиза поступает в ячейку для сепарации магния по двум направлениям: через верхние циркуляционные каналы и дополнительные каналы, расположенные между верхними и нижними циркуляционными каналами, причем скорость потока электролита в верхних циркуляционных каналах V-образной формой выбирают из условия:
Figure 00000005
,
где S В.К. суммарная площадь верхних циркуляционных каналов;
S д. к. суммарная площадь дополнительных каналов;
и бездиафрагменный электролизер для осуществления вышеуказанного способа, включающий камеру электролиза с чередующимися анодами и катодами, ячейку для сепарации магния, отделенную от камеры электролиза перегородкой с верхними V-образной формы и нижними циркуляционными каналами, отличающийся тем, что отношение ширины камеры электролиза к ширине ячейки для сепарации магния равно 1,6÷2,7, в перегородке между верхними V-образной формы и нижними каналами установлены дополнительные каналы, площадь проходного сечения которых составляет 0.016÷0,048 от площади верхних V-образной формы каналов, дополнительные каналы в перегородке выполнены из плавлено-литого слюдокристаллического материала - фторфлогопита.
На фиг. 1 представлен общий вид бездиафрагменного электролизера, на фиг. 2 - показан разрез по А-А; на фиг. 3 - разрез по Б-Б
Бездиафрагменный электролизер содержит стальной кожух 1, футерованный изнутри огнеупорным материалом 2, камеру электролиза 3, с чередующимися анодами 4, катодами 5, междуэлектродными зазорами 6 и укрытием сверху 7, ячейку для сепарации магния 8, перегородку 9, отделяющую камеру электролиза 3 от ячейки для сепарации магния 8, с верхними циркуляционными каналами V-образной формы 10, дополнительными каналами 11, футерованные из фторфлогопита 12 и нижними каналами 13.
Электролизер работает следующим образом:
После заливки в электролизер расплава подключают постоянный ток к электродам. При температуре электролита 655-670°С на анодах (4) выделяется хлор, а на катодах (5) выделяется магний. За счет высокого газонаполнения электролита пузырьками хлора в межэлектродном зазоре (6) появляются восходящие потоки электролита вместе с магнием и хлором, который собирается над электролитом в камере электролиза (3), откуда удаляется в магистральный хлоропровод. В верхней части междуэлектродного зазора 6 большая часть электролита вместе с магнием поступает через верхние циркуляционные каналы V-образной формы (10) в ячейку для сепарации магния (8). Другая часть электролита через дополнительные каналы также поступает в ячейку для сепарации магния. Магний накапливается на поверхности электролита в ячейке для сепарации (8) и периодически выбирается вакуум - ковшом. Освободившийся от магния электролит в ячейке (8), направляется вниз, и далее через нижние каналы 13 потоки электролита поступают в междуэлектродные зазоры (6).
Отношение ширины камеры электролиза к ширине ячейки для сепарации магния равно 1,6÷2,7, при данном соотношении обеспечиваются благоприятные условия для отстаивания магния в ячейке для сепарации
В перегородке между верхними V-образной формы и нижними каналами установлены дополнительные каналы, площадь проходного сечения которых составляет 0.016÷0,048 от площади верхних V-образной формы каналов, что позволяет снизить скорость потока электролита и магния в верхних каналах V-образной формы, улучшить условия для отстаивания магния в ячейке для сбора магния, снизить вынос пузырьков хлора с потоками электролита из камеры электролиза в сборную ячейку и тем самым снизить потери хлора с газами сантехнического отсоса, предотвратить контакт катодов с перегородкой.
Дополнительные каналы в перегородке выполнены из плавлено-литого слюдокристаллического материала - фторфлогопита, что позволяет повысить стойкость огнеупорной разделительной перегородки и повысить срок службы электролизера.
Figure 00000006
Figure 00000007
Способ осуществляют следующим образом:
В электролизер, футерованный огнеупорным материалом, заливают расплав, содержащий хлориды магния, натрия и калия, подключают постоянный ток к электродам. Путем изменения силы тока (кА) и массы электролита (тн) в электролизере устанавливают отношение силы тока к массе электролита, равным 8÷10. При температуре электролита 655-670°С на анодах выделяется хлор, а на катодах магний. За счет высокого газонаполнения электролита пузырьками хлора в межэлектродном зазоре появляются восходящие потоки электролита вместе с магнием и хлором. Хлор собирают над электролитом в камере электролиза, откуда его удаляют в магистральный хлоропровод. Большую часть электролита вместе с магнием в верхней части над катодами направляют через верхние циркуляционные каналы V-образной формы в разделительной перегородке в ячейку для сепарации магния. Другую часть электролита направляют из камеры электролиза в ячейку для сепарации через дополнительные каналы, расположенные в разделительной перегородке между верхними и нижними циркуляционными каналами. В связи с раздвоением потока электролита из камеры электролиза в сборную ячейку на два потока скорость потока электролита в верхних циркуляционных каналах снижается и определяется соотношением Sв.к:Sн.к. равным 20-60. Магний накапливается на поверхности электролита в ячейке для сепарации магния и периодически выбирают вакуум - ковшом. Освободившийся от магния электролит в ячейке для сепарации магния, направляется вниз, и далее через нижние каналы разделительной перегородке направляется - в междуэлектродные зазоры камеры электролиза. Максимальный выход по току получают при скорости потока электролита, в верхних каналах определяемой соотношением Sв.к:Sд.к.=20-60.
Сила тока на электролизере устанавливают исходя из условий поддержания теплового баланса и соблюдения отношения силы тока к массе электролита, равного 8-10, при этом массу электролита регулировали путем изменения уровня электролита в электролизере.
Выбор скорости потока электролита в верхних циркуляционных каналах V-образной формой из условия:
Figure 00000008
где S в.к. - суммарная площадь верхних циркуляционных каналов;
S д.к. - суммарная площадь дополнительных каналов;
обусловлен тем, что при соотношении меньше 20 ухудшаются условия выноса магния из камеры электролиза в ячейку для сепарации, что приведет к снижению выхода по току на 1-2%, при соотношении больше 60, ухудшаются условия отстаивания магния в ячейке для сепарации, мелкие корольки магния диаметром меньше 1,0 мм нисходящими потоками электролита уносятся вновь в камеру электролиза, что приводит к снижению выхода по току, на 1-2%.
Выбор отношения силы тока (кА) к массе электролита (тн), как 8÷10 обусловлен тем, что при соотношении силы тока к массе электролита более 10, тепловая инерция электролита в электролизере резко снижается и при малейшем снижении выхода по току происходит быстрый рост температуры электролита, что приведет к снижению выхода по току, при соотношении менее 8 увеличиваются удельные теплопотери с квадратного метра площади днища электролизера, что приводит к увеличению удельного расхода электроэнергии на электролизере. Массу электролита поддерживают изменением уровня электролита в электролизере.
Таблица 1. Зависимость выхода магния по току от соотношения силы тока
(кА) к массе электролита (тн):
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
При новом способе происходит снижение удельного расхода электроэнергии за счет повышения выхода по току и снижение потерь хлора с газами сантехнического отсоса
На новом электролизере достигается увеличение срока службы электролизера, снижение потерь хлора с газами сантехнического отсоса
Экономический результат заключается в снижении удельного расхода электроэнергии на 470 кВт ч/т магния, в повышении выхода магния по току за счет улучшения полноты вывода магния из камеры электролиза в сборную ячейку и улучшения условий сепарации магния в сборной ячейке, в увеличении производительности электролизера на 6,0%, снижении потерь хлора с газами сантехнического отсоса на 30 кг/т Mg и в увеличении срока службы электролизера на 8 месяцев.

Claims (11)

1. Способ получения магния и хлора из расплава солей, содержащих MgCl2, с использованием бездиафрагменного электролизера, включающий замкнутую циркуляцию электролита между камерой электролиза с чередующимися анодами и катодами и ячейкой для сепарации магния за счет газонаполнения электролита пузырьками хлора в межэлектродном зазоре, равном 6÷25, определяемом по формуле:
Figure 00000014
где П - газонаполнение электролита пузырьками хлора в межэлектродном зазоре, А/см2;
dk - катодная плотность тока, А/см2;
Hk - высота катода, см;
lср - среднее межэлектродное расстояние, см,
отличающийся тем, что силу тока и массу электролита в электролизере выбирают в количественном выражении таким образом, что отношение силы тока (кА) к массе электролита (тн) равно 8÷10, поток электролита из камеры электролиза поступает в ячейку для сепарации магния двумя путями: через верхние циркуляционные каналы и дополнительные каналы, расположенные между верхними и нижними циркуляционными каналами, скорость потока электролита в верхних циркуляционных каналах V-образной формы выбирают из условия отношения скоростей потоков:
Figure 00000015
,
где Sв.к. - суммарная площадь верхних циркуляционных каналов;
Sд.к. - суммарная площадь дополнительных каналов.
2. Бездиафрагменный электролизер для осуществления способа по п. 1, включающий камеру электролиза с чередующимися анодами и катодами, ячейку для сепарации магния, отделенную от камеры электролиза перегородкой с верхними V-образной формы и нижними циркуляционными каналами, отличающийся тем, что отношение ширины камеры электролиза к ширине ячейки для сепарации магния равно 1.6÷2,7, в перегородке между верхними V-образной формы и нижними каналами установлены дополнительные каналы, площадь проходного сечения которых составляет 0.016÷0,048 от площади верхних V-образной формы каналов, дополнительные каналы в перегородке выполнены из плавлено-литого слюдокристаллического материала - фторфлогопита.
RU2020117895A 2018-07-11 2018-11-07 Способ получения магния и хлора и электролизер для его осуществления RU2760025C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KZ2018/0489.1 2018-07-11
KZ20180489 2018-07-11
PCT/KZ2018/000015 WO2020013679A1 (ru) 2018-07-11 2018-11-07 Способ получения магния и хлора и электролизер для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2760025C1 true RU2760025C1 (ru) 2021-11-22

Family

ID=69142753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020117895A RU2760025C1 (ru) 2018-07-11 2018-11-07 Способ получения магния и хлора и электролизер для его осуществления

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210254228A1 (ru)
CN (1) CN112912545A (ru)
RU (1) RU2760025C1 (ru)
WO (1) WO2020013679A1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6402911B2 (en) * 1999-12-20 2002-06-11 State Research And Design Institute Of Titanium Apparatus for the production of magnesium
RU2220232C2 (ru) * 2002-02-21 2003-12-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Электролизер для получения магния и способ получения магния в нем
RU2243295C1 (ru) * 2003-05-05 2004-12-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт " Способ получения магния и хлора и электролизер для его осуществления
JP2006057143A (ja) * 2004-08-20 2006-03-02 Toho Titanium Co Ltd 溶融塩電解による金属の製造方法および製造装置
RU2405865C1 (ru) * 2009-05-05 2010-12-10 Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ") Способ получения магния и хлора и электролизер для его осуществления
JP6270446B2 (ja) * 2013-12-06 2018-01-31 東邦チタニウム株式会社 溶融塩電解による金属の製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4058448A (en) * 1976-06-23 1977-11-15 Muzhzhavlev Konstantin Dmitrie Diaphragmless electrolyzer for producing magnesium and chlorine
SU681116A1 (ru) * 1977-03-11 1979-08-25 Красноярский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Цветных Металлов Им. М.И.Калинина Способ снижени газонаполнени электролита в электролизерах с расплавленными сол ми
SU1185864A1 (ru) * 1983-10-27 1996-11-20 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности "ВАМИ" Способ рафинирования алюминия от магния
RU1782065C (ru) * 1990-12-19 1995-03-20 Государственный научно-исследовательский и проектный институт титана и магния Электролизер для получения магния и хлора
UA49987C2 (ru) * 2000-07-25 2002-10-15 Державний Науково-Дослідний Та Проектний Інститут Титану Электролизер для получения магния и хлора
US20130032487A1 (en) * 2011-08-05 2013-02-07 Olivo Sivilotti Multipolar Magnesium Cell
CN105220176B (zh) * 2015-11-11 2017-05-31 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 消除镁电解槽阴极钝化膜的装置和方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6402911B2 (en) * 1999-12-20 2002-06-11 State Research And Design Institute Of Titanium Apparatus for the production of magnesium
RU2220232C2 (ru) * 2002-02-21 2003-12-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Электролизер для получения магния и способ получения магния в нем
RU2243295C1 (ru) * 2003-05-05 2004-12-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт " Способ получения магния и хлора и электролизер для его осуществления
JP2006057143A (ja) * 2004-08-20 2006-03-02 Toho Titanium Co Ltd 溶融塩電解による金属の製造方法および製造装置
RU2405865C1 (ru) * 2009-05-05 2010-12-10 Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ") Способ получения магния и хлора и электролизер для его осуществления
JP6270446B2 (ja) * 2013-12-06 2018-01-31 東邦チタニウム株式会社 溶融塩電解による金属の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020013679A1 (ru) 2020-01-16
US20210254228A1 (en) 2021-08-19
CN112912545A (zh) 2021-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1364077B1 (en) A method and an electrowinning cell for production of metal
EP0101243A2 (en) Metal production by electrolysis of a molten electrolyte
AU2002236366A1 (en) A method and an electrowinning cell for production of metal
RU2760025C1 (ru) Способ получения магния и хлора и электролизер для его осуществления
JPH0443987B2 (ru)
CA1337059C (en) Electrolytic cell for recovery of metal
RU2316618C2 (ru) Электролизер для получения магния и хлора
KR20090074041A (ko) 용융 염화물로부터 금속을 제조하는 방법 및 이를 제조하기 위한 전해 전지
RU2405865C1 (ru) Способ получения магния и хлора и электролизер для его осуществления
US3676323A (en) Fused salt electrolyzer for magnesium production
JPS5839789A (ja) 溶融塩化物の電解方法
RU2336368C1 (ru) Электролизер для получения магния и хлора
RU2243295C1 (ru) Способ получения магния и хлора и электролизер для его осуществления
RU2128245C1 (ru) Электролизер для получения магния и хлора
UA52752C2 (ru) Электролизер для получения магния
RU2148682C1 (ru) Электролизер для получения магния и хлора
RU2094536C1 (ru) Бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора
RU1782065C (ru) Электролизер для получения магния и хлора
RU2166007C1 (ru) Электролизер для получения магния и хлора
RU2075550C1 (ru) Рафинировочный электролизер
RU74923U1 (ru) Электролизер для получения магния и хлора
RU2190703C1 (ru) Электролизер для получения магния и хлора
SU594213A1 (ru) Бипол рный электролизер дл получени легких металлов
SU602613A1 (ru) Анод электролизера дл получени магни
RU2087594C1 (ru) Электролизер для получения магния и хлора