SU726215A1

SU726215A1 - Electrolyzer for producing aluminum from chlorides

Info

Publication number: SU726215A1
Application number: SU772523404A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Зуев; Николай Анатольевич Франтасьев; Константин Дмитриевич Мужжавлев; Осип Георгиевич Десятников; Валерий Андреевич Пьянков; Владимир Васильевич Тимофеев
Priority date: 1977-09-16
Filing date: 1977-09-16
Publication date: 1980-04-05

Description

Изобретение относитс к области цвет ной металлургии, конкретно к электрьлизеру дл получени алюмини в расплаве хлористых солей. Известны электролизеры дл получени легких металлов, например магни , в которых в качестве футе вочного материала примен ют шамотовый или полукислый кирпич или многошамотовые блоки и плиты Щ. Недостатком таких материалов вл етс повышенна их пористость, достигак ща 20-25%, в результате чего происхо дит существенна пропитка футеровки электролитом, что приводит к вымыванию отдельных ее составл ющих расплавом, п|ре сдевременному разрушению футеровKii , загр знению электролита вредными примес ми и снижению выхода по току за счет пассивации катодов. Известен электролизер, в которо катоды снабх е1 Ь1 стальными экранами, рас между торцами анодов ф теровкой 2 . Но в этом электрапилере ЛИШЬ частично уменьшаетс разрушение футеровки. Известен также элек-тролиаер дл получени легкщ: металлов, например маг ни , в котором стационарно установлен- , ные катоды ввод т через футеровку боковых стенок Ш. Указанный электролизер имеет недостатки . Вывод катодных штанг через футеровку и занесение катодного потенпиала на футеровку приводит к электролитическому выделению магни на катодных штангах, разрушениК) футеровки в местах прохождени через неё штанг и пассивации железа и кремни . Целью изобретени вл етс защита футеровки от разрушени , интенсификаци про1юсса электролиза и повышение выкода по токуо Указанна цель постигаетс тем, что поверхность стенок электролизера, раеполоме нн между члекгроцами, облииована угле графитовым К1агериало,м. ОПлпцовка находитс поп катопныгл rotn пнпл372The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, specifically to an electrolyzer for producing aluminum in a molten chloride salt. Electrolyzers for the production of light metals are known, for example, magnesium, in which chamotte or semi-sour brick or multi-chambered blocks and plates are used as futures. The disadvantage of such materials is their increased porosity, reaching 20-25%, as a result of which The impregnation of the lining with electrolyte is significant, which leads to the leaching of its individual constituents with the melt, due to the modern destruction of the liners Kii, the contamination of the electrolyte with harmful impurities and a decrease in current efficiency due to passivity ation cathodes. A known electrolyzer, in which the cathodes supply e1 b1 steel screens, the races between the ends of the anodes of the casing 2. But in this electrapiler ONLY, the destruction of the lining is partially reduced. An electrolier is also known for producing lung metals: for example, magnesium, in which stationary-mounted cathodes are introduced through the lining of the side walls of W. The indicated electrolyzer has drawbacks. The removal of cathode rods through the lining and insertion of the cathode potential onto the lining leads to electrolytic separation of magnesium on the cathode rods, destroying the lining at the points where the rods pass through it and passivating iron and silicon. The purpose of the invention is to protect the lining from destruction, to intensify the electrolysis process and to increase the current output. This goal is achieved by the fact that the surface of the electrolyzer walls, rapolomene between the players, is lined with carbon graphite K1, m. Optpovka is pop catopnigl rotn pnpl372

ным потенциалом. При этом облицовкуpotential. At the same time facing

углеграфитоБым материалом производ т обычно от подины до перекрыти рабочих отделений. Толщина облицовки углеграфитовым материалом преллочтительно составл ет 0,5-2,0 толщины электродов, что определ етс конструкцией электролизера и его энергетическим балансом.Carboniferous material is usually produced from bottom to overlap of working compartments. The cladding thickness of the carbon-graphite material is preferably 0.5-2.0 times the thickness of the electrodes, which is determined by the design of the electrolyzer and its energy balance.

На фиг. 1 изображен разрез электролизера в плане; на фиг, 2 - его поперёч- ный разрез.FIG. 1 shows a section of the electrolyzer in the plan; fig 2 is its transverse section.

Электролизер имеет одно рабочее от деление 1, в котором установлены катоды 2 и аноды 3, выполненные из угле- графитового материала. Катоды введены в рабочее отделение через боковую стенку 4, Аноды введены через противоположную стенку. Электролизер имеет торцовыесборные чейки 5, отделенные от рабочего отделени разделительными перегородками . 6.. Поверхность стенок электролизера , расположенна между катодами и анодами, облицована угле графитовым материалом 7. Облицовка углеграфитовым материалом произведена до перекрыти 8 рабочего отделени и соединена с катодами и анодами. Толщина облицовки углеграфитовым материалом равна толщине электродов.The electrolyzer has one operating unit 1, in which cathodes 2 and anodes 3, made of carbon-graphite material, are installed. The cathodes are introduced into the working compartment through the side wall 4, the anodes are inserted through the opposite wall. The electrolyzer has end assemblies 5, separated from the working compartment by dividing partitions. 6 .. The surface of the walls of the electrolyzer, located between the cathodes and anodes, is lined with carbon with graphite material 7. The facing with carbon-graphite material was made before the 8 working compartment was overlapped and connected to the cathodes and anodes. The thickness of the facing carbon-graphite material is equal to the thickness of the electrodes.

Электролизер работает следующим образом .The cell operates as follows.

После сушки, разогрева и заполнени электролитом электролизер включают в сеть посто нного тока. В результате прохождени тока на катодах и на поверхнос TS1X стенок, облицованных углеграфитовым материалом, начинаетс выделение алюмини . Благодар достаточной толщине облицовки алюминий взаимодействует Только с графитом. Его воздействие на футеровку, расположенную под угле графитовой облицовкой, исключаетс . Получ мый на катодах и облицованных поверхност х алюминий стекает на подину, OTIкуда извлекаетс известными способами. After drying, heating and filling with electrolyte, the electrolyzer is connected to the direct current network. As a result of the passage of current on the cathodes and on the surface TS1X of the walls lined with a carbon-graphite material, the release of aluminum begins. Due to the sufficient thickness of the cladding, aluminum only interacts with graphite. Its effect on the liner, located under the corner of the graphite cladding, is excluded. The aluminum produced at the cathodes and lined surfaces flows to the bottom, whereby the OTI is recovered by known methods.

Предложенна конструкци электролизера обладает р дом существенных преимуществ . Защита боковых стенок углеграфитовым материалом исключает разрушение футероРки и вымывание электролитом вредных дл:Я процесса электролиза 1трту1есей (кремний, железо и др.), что в Конечном итоге позвол ет получить выход по току в ходе эксплуатации электролизера на 3-5% выше, чем на электролизере-прототипе . Одновременно увеЛ№ чиваетс поверхность рабочих электродов, что позвол ет интенсифицировать электролиз и повысить на электролизере силу тока . За счет исключени разрушени футеровки снижаетс количество образующегос на подине шлама и упрощаетс операци по его выборке.The proposed design of the electrolyzer has several significant advantages. Protection of the side walls with a carbon-graphite material eliminates the destruction of the lining and washing out with electrolyte harmful for: The electrolysis process of the polymer (silicon, iron, etc.), which ultimately allows to obtain an output current during the operation of the electrolytic cell higher than electrolyzer prototype. At the same time, the surface of the working electrodes increases, which makes it possible to intensify electrolysis and increase the current intensity on the electrolyzer. By eliminating the destruction of the lining, the amount of sludge formed at the bottom is reduced, and the operation of sampling is simplified.

Claims

1. An electrolyzer for producing aluminum from chlorides, including working enclosures with carbon graphite cathodes and anodes introduced through opposite side walls and compartments for servicing the electrolyzer, characterized in that, in order to protect the lining from destruction, to intensify the electrolysis process and increase the yield, the surfaces of the electrolyzer walls located between the electrodes are lined with a carbon graphite material.

An electrolyzer according to claim 1, characterized in that the carbon-graphite material revets the surface of the walls from one side to the overlap of the working distances.

3. Electrolyzer for PP. 1, and 2, characterized in that the cladding thickness of the carbon-graphite material is 0.5-2.0 of the thickness of the electrodes.

Sources of information taken into account in the examination

1.Ivanov A.I. and others. Production of magnesium by electrolysis. M., Metallurgizpat 1862, p. 124-126.

2. USSR author's certificate N5 375318, cl. C 25 C 3 / O4, 1973.

3. Strelets Kh. L. Electrolytic production of magnesium. Moscow, Metallurgists, 1962 p. 265-267.

3 /

/ g. 7