SU713927A1 - Способ получени алюмини электролизом - Google Patents

Description

I

Изобретение огноситс  к электролитическому получению легких металлов, в частности из расплавленных сред.

Известен способ получени  алюмини , при котором обогащение электролита хлористым алюминием осуществл ют вне электролизера, после чего расплав, содержащий до 57% А1С1з, возвращают в электролизер. Обогащение расплава хлористым алюминием предусмотрено отдельно дл  каждого электролизера, а каждый электролизер обособлен от других 1.

Недостатком этого способа  вл етс  сложность его аппаратурного оформлени , многочисленность устройства дл  обогащени  электролита вне электролизеров, большие материальные потоки и вьщеление газов в окружающую среду .

Наиболее близким к огтисываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  алюмини  электролизом расплава хлористых солей, включающий обо1-ащение вне электролизеров расплава хлористым алюминием до содержани  его в расплаве 20-40%, затем расплав последовательно пропускают через р д электролизеров. пока концентраци  хлористого алюмини  в раciusaBe не понизитс  до З-Ю/f, иоспс чего расплав вновь обогащают и вновь направл ют в следующую группу электролизеров 2.

Недостатком этого способа  ил егс  то, что электролизеры работают в весьма ширсжих пределах изменени  концентрации хлорисгогоалюмини  (от 20-40/ ; в электролизерах, расположенных после аппарата обогащени , до 3

Q 10% в электролизерах, расположенных перед аппаратом обогащени ) что приводит к значительному снижению выхода алюмини  по кжу и увеличению удельного расхода электроэнергии, усиленному гвдpOJTизy сырь , 1иламообразо а1 ию

5 и быстрому разру1ие1П1ю анодов в электролизерах , расположенных после aiinajwia обогащени .

Налише нескольких аппаратов д/г  o6oiauteни  значительно усложн ет извесшый способ, образуютс  значительные грузопотоки, циркулирующие по системе.

Claims (2)

1. Лабораторные исследовани  и результаты испытаний полузаводских электролизеров показьгвают , что выход по току зависит в значигель3 ной степени or концентрации хлористого алюм ни  в электролите. Повышение Т онцентрации в электролите на 10% приводит к сниже нию выхода по току на электролизере на Ш12% . Цель изобретени  - иодцержание оптимально концентрацш( хлористого алюмини  в ка;«дом электролизере, повышение выхода по току и снижение удельного расхода электроэнергии и грузопотоков. Поставленна  цель достигаетс  первоначальным обогащением хлористым алюминием хлористых солей до содержани  ето в расплаве 60-95% и обогащенный расплав подают пар:шлельно в электролизер, при этом температуру обогащенного расплава поддерживают в пределах 150-350°С. На чертеже изображена поточна  лини , в которой осуществл етс  предлагаемый способ. Сущность способа заключаетс  в следующем. Расплав хлористы; солей первоначально обогащают хлористым алюминием до содержани  его в расплаве 60-95%, затем обогащенный расплав параллельно подают в электролизеры, через которые последовательно пропускают электрол г, при этом концентрацию А1С1з в электролите в каждом электролизере поддержи вают в пределах 2,0-7,0%и оборотный распла централизовано подают вновь на обогащение. Температуру расплава, обогащенного хлористьЕМ алюминием, поддерживают в пределах 150-350 а температуру электролита, последовательно протекающего через р д электролизеров, поддерживают в пределах 700-760° С. Регулиру  количество загрузки обогащенного расплава в электролизеры и скорость движ ни  расплава через электролизеры, поддержива етс  концентраци  хлористого алюмини  в расплаве в каждом электролизере в преде.че 2- 7%. Это дает возможность улучшить показатели работы электролизеров, т. е. повысить выход по току и снизить удельнь Й расход энергии, централизовать операцию обогащени , значител но С1 изить грузопотоки, механизировать и авт матизировать обслуживание электролизеров. Обогащение расплава хлористых солей хлористым алюминием .ниже 60% приводит к увеличению грузопотоков в поточной линии и рез кому повышению температуры, при которой расплав транспортируетс  по трубопроводам в электролизеры, что значительно затрудн ет транспортировку расплава и увеличивает потери тепла при обогащении и транспортировке расплава по трубопроводам. При обогащении расплава хлористым алюминием выше 95% зн чительно увеличиваетс  упругость паров хлори того алюмини  над расшшвом, что пртюдит к потер м .Хлористого а1 юмини  с возгонами. 74 Понижение температуры обогапшнного pacFmaва гшже 150° увеличивает в зкость расплава, что приводит к созданию дополнительного нагюра при транспортировке расплава. Иовыщение температуры обогащенного расплава вьпое 350 приводит к увеличению теп;1овых потерь при обогащении и транспортировке расплава и к резкому увеличению упругости пара расапава , что приводит к nosbniiefnfOMy образованию возгонов хлористых солей. Пример . Поточна  лини  включает в себ  50 электролизеров , последовательно соединенных транспортными канатгами 2 между собой , аппарат 3 дл  обогащени  расплава хлористым алюминием, транспортный 1рубопровод 4 с отводами 5, соедин ющими аппарат 3 JUIH обогаш,ени  расшгава с каждым электролизером. В аппарате расплав насьпцают хлористым зл оминием с такой интенсивностью, чтобы на вьжоде из аппарата содержание хлористого алюмини  в было равно 85-95%, а температуру обогащенного расплава поддерживают в пределах 150-170°С. Обогащенный расплав при температуре 150-170° С из аппарата перетекает по трубопроводам параллельно в каждый электролизер , через которые последовательно пропускают электролит. Путем регулировани  скорости циркул ции элек1ролита между электролизерами , а также величины загрузки расплава в электролизеры копцсптрацию хлористого алюмини  Б электролите в каждо.м электролизере поддерживают в узком интервале 3-4/f, а температуру электролига в каждом электролизере в пределах 700-720°. Из последнего электролизера оборотный расплав возвращают при помощи насоса в аппарат на обогащение, и цикл повтор етс . Пример 2. Поточна  лини  включает 100 электролизеров, один аппарат обогащени  расплава хлористым алюминием и транспортные средства дл  доставки обогащенного расплава в электролизеры. В аппарате дл  обогащени  расплав хлористых солей довод т до содержани  в нем 60-70% А1С1з, при температуре 330-350°, после чего его пропускают по трубопроводу в каждый п тый электролизер. Электролит пропускают через все последовательно соединенные электролизеры. Из последнего электролизера расплав возвращают при помоити насосл в аппарат на обогапдение, и илкл повтор етс . Путем регулировани  скорости шркул ции расш1ава между электролизерами, а также велиадны загрузки расплава, обогащенного AtClj в электролизеры поддерживают концентраддаю AiCtj в электролите кажл.ого электролизера в пределах 2-6%, а температуру электролита в пре пределах. 720-740°С. П р и м е р 3. В аппарате расплав хлористых солей обогащают хлористым алюминием до содержани  его в расплаве , при этом температуру обогащенного расплава поддерживают при 200-220 С, и обогащенный расплав подают по трубопроводу параллельно в каждый вто рой электролизер. Оборотный расплав пропускают последовательно через все электролизеры и из последнего электролизера расплав возвращают при гюмоищ насоса в аппарат на обогащение . Предлагаемый способ позвол ет поддерживать оптимальную концентрацию AlClj в каждом электролизере, что позвол ет стабилизировать процесс электролиза в каждом электролизаре поточной линии, повысить выход по току в каждом электролизере на 5 - 10% и снизить удельный расход электроэнергии, а также значительно снизить грузопотоки, что положительн сказываетс  на техни ко-экономических показагел х электролиза. Ожидаемое снижение себестоимости алюмини  только за счет повышени  производительности электролизеров и снижени  расхода электроэнергии составит не менее 10 руб/т. 7.6 Формула изобретени  Способ получени  алюмини  электролизом расплава хлористых солей в поточной линии из последовательно соединенных электролизеров, включающий обогащение расплава хлористым алюминием, вне электролизеров, отличающийс  тем, что, с целью поддержани  оптимальной концентрации хлористого алюмини  в каждом электролизере, повыщени  выхода по току и снижени  удельного расхода электроэнергии и грузопотоков, расплав хлористых солей обогащают хлористым алюминием до содержани  его в расплаве 60-95% и обогащенный расплав подают параллельно в электролизеры , при этом температуру обогащенного расплава поддерживают в пределах 150-350°С. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Швейцарии № 286928, кл. 77 1948.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 487162, кл. С 25 С 3/06, 1974 (прототип).

   --et-ее:

   (JTq