SU519504A1

SU519504A1 - Diaphragm electrolyzer for magnesium production

Info

Publication number: SU519504A1
Application number: SU2091281A
Authority: SU
Inventors: Сергей Петрович Косарев; Константин Дмитриевич Мужжавлев; Николай Анатольевич Франтасьев
Priority date: 1975-01-02
Filing date: 1975-01-02
Publication date: 1976-06-30

Description

Изобретение относитс к области электролитического получени металлов.The invention relates to the field of electrolytic production of metals.

Известен диафрагменный электролизер дл получени магни , содержащий футерованную ванну с введенными в нее анодами и катодами , верхнее перекрытие и диафрагмы, раздел ющие анодные и катодные пространстваA diaphragm electrolyzer for obtaining magnesium is known, comprising a lined bath with anodes and cathodes inserted into it, an overlap and diaphragms separating the anode and cathode spaces.

1.one.

В известном электролизере керамические диафрагмы своим верхним концом присоединены к верхнему анодному перекрытию, нижние же концы диафрагм погружены в электролит . При этом хлор собираетс над анодами в пространстве между диафрагмами. Диафрагмы составл ют с верхними перекрыти ми в механическом отношении одно целое, а их торцы заделаны в футеровку продольных стенок электролизера.In a known electrolytic cell, the ceramic diaphragms are attached to the upper anode overlap with their upper end, while the lower ends of the diaphragms are immersed in the electrolyte. In this case, chlorine is collected over the anodes in the space between the diaphragms. The diaphragms are mechanically integral with the upper overlaps, and their ends are embedded in the lining of the longitudinal walls of the electrolyzer.

Один из основных недостатков известных электролизеров состоит в том, что верхние перекрыти наход тс над диафрагмами и опираютс на них, т. е. диафрагмы должны выдержать собственный вес и вес перекрытий. Вес анодных перекрытий значителен, так как они вл ютс как тепловой изол цией, так и верхней эксплуатационной площадкой электролизера . После того, как электролизер смонтирован , диафрагмы прогибаютс под действием этой нагрузки, а в р де случаев и лопаютс в первые же дни после монтажа.One of the main drawbacks of the known electrolyzers is that the upper overlaps are located above the diaphragms and rest on them, i.e. the diaphragms must withstand their own weight and the weight of the overlaps. The weight of the anode slabs is significant, as they are both thermal insulation and the upper operating area of the electrolyzer. After the electrolyzer is mounted, the diaphragms bend under this load, and in a number of cases they burst on the very first days after installation.

В дальнейшем в процессе работы электролизеров наблюдаютс как прогибы, так и разрывы диафрагмы под воздействием веса перекрытий , а также вследствие их короблени .Later on, during the operation of the electrolysis cells, both deflections and ruptures of the diaphragm are observed under the influence of the weight of the overlaps, as well as due to their distortion.

Кроме того, верхнее перекрытие известных электролизеров выполн етс из р да блоков, что приводит к большим потер м тепла в местах их сочленени , к невозможности добитьс хорошей герметизации верха электролизера и к выбиванию хлора в атмосферу цеха , что влечет за собой потери хлора.In addition, the overlap of the known electrolysers is made of a number of blocks, which leads to large heat losses in the places of their joining, to the impossibility of achieving a good sealing of the top of the electrolyzer and to discharging chlorine into the atmosphere of the shop, which entails losses of chlorine.

Цель изобретени состоит в увеличении механической стойкости диафрагм, упрощении конструкции верхнего перекрыти и сниженииThe purpose of the invention is to increase the mechanical resistance of the diaphragms, simplify the design of the upper cover and reduce

потерь хлора.chlorine losses.

Предлагаемый электролизер отличаетс от известного тем, что его диафрагмы выполнены в виде не св занных с верхним перекрытием, закрытых сверху и открытых снизу желобовThe proposed electrolyzer differs from the known one in that its diaphragms are made in the form of troughs that are not connected with the upper overlap, closed at the top and open at the bottom.

и размещены над анодами. Желоба могут быть выполнены с упором на аноды.and placed above the anodes. The gutters can be made with emphasis on the anodes.

Такое выполнение диафрагм в равной степени применимо в электролизерах с боковым или нижним вводом анодов и с верхним или боковым вводом катодов.This embodiment of the diaphragms is equally applicable in electrolytic cells with side or bottom entry of the anodes and with the top or side entry of the cathodes.

На фиг. 1 показан предлагаемый магниевый электролизер с боковым вводом анодов и катодов , продольный разрез; на фиг. 2 - электролизер с боковым вводом анодов и верхнимFIG. 1 shows the proposed magnesium electrolyzer with lateral input of anodes and cathodes, a longitudinal section; in fig. 2 - electrolyzer with side entry of anodes and top

вводом катодов, продольный разрез.input cathodes longitudinal section.

Электролизер представл ет собой футерованную ванну 1 пр моугольного сечени , в которую введены аноды 2 и катоды 3. Над анодами установлены диафрагмы, выполненные в виде закрытых сверху желобов 4. Нижние концы боковых стенок каждого желоба опущены в электролит. Один из торцов желоба выходит в коллектор дл отвода хлора, противоположный торец выполнен закрытым. По первому варианту желобы торцами заделаны в футеровку ванны. В этом случае каждый желоб представл ет собой балку П-образного сечени , имеющую опоры на концах. По второму варианту желоба опираютс на аноды с помощью местных опор, которые не преп тствуют проходу хлора под колпак. При опоре на аноды механическа прочность желоба повышаетс .The electrolyzer is a lined bath 1 of rectangular cross section, into which anodes 2 and cathodes 3 are introduced. Above the anodes there are diaphragms made in the form of gutters closed from above 4. The lower ends of the side walls of each groove are lowered into the electrolyte. One of the ends of the chute goes into the collector for removal of chlorine, the opposite end is made closed. In the first embodiment, the gutter ends are embedded in the lining of the bath. In this case, each groove is a U-shaped beam having supports at the ends. In the second embodiment, the gutters are supported on the anodes with the help of local supports which do not prevent the passage of chlorine under the hood. When the anodes are supported, the mechanical strength of the chute increases.

Таким образом, катодное пространство отдел етс от анодного с помощью желобов, которые механически не св заны с анодными и катодными перекрыти ми. В существующих электролизерах вес двух диафрагм и лежащей на них части перекрыти составл ет 1200- 1500 кг, в то врем как вес двух желобов, отделенных от анодного перекрыти , составл ет всего 300-400 кг, т. е. нагрузка на два желоба уменьшаетс более чем в 2 раза. Отделение желобов от верхних перекрытий позвол ет упростить их конструкцию и повысить герметичность электролизера. Потери хлораIn this way, the cathode space is separated from the anode by means of grooves that are not mechanically connected to the anode and cathode ceilings. In existing electrolyzers, the weight of the two diaphragms and the part of the overlap lying on them is 1,200-1,500 kg, while the weight of the two troughs separated from the anode overlap is only 300-400 kg, i.e. the load on the two troughs decreases more than 2 times. The separation of the gutters from the upper floors allows to simplify their design and increase the tightness of the electrolyzer. Chlorine loss

на таком электролизере снижаютс на 30- 40% и составл ют не более 30-50 кг на тонну магни . Желоба, не св занные с верхним перекрытием, оказываютс в более стабильных температурных услови х. Одновременно повышаетс механическа прочность конструкции электролизера.on such an electrolyzer, they decrease by 30-40% and are no more than 30-50 kg per ton of magnesium. Troughs that are not associated with overlap are in more stable temperature conditions. At the same time, the mechanical strength of the cell structure increases.

Claims

1. A diaphragm electrolyzer for magnesium, containing a lined bath with anodes and cathodes inserted into it, an overlap and diaphragms separating the anode and cathode spaces, characterized in that in order to increase the mechanical stability of the diaphragms, simplify the upper overlap design and reduce losses chlorine, diaphragms are made in the form of not connected with the upper overlap, closed on top and open on the bottom of the gutters and placed above the anodes.

2. A diaphragm electrolyzer according to claim 1, characterized in that the troughs are made with emphasis on aiodes.

Sources of information taken into account in the examination:

1. Sagittarius Kh. L. “Electrolytic production of magnesium, M., Metallurgists, 1972, p. 261-264, 26-7-270.