Бездиафрагменный электролизер для получения магния

Бездиафрагменный электролизер для получения магния

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. д;, Ф

"@ "Ф

ОПИСАНИ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060876 (2в) 2394783/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— т оордиротвввиый иомитвт

Воввтв Миииотров 666Р вв двяия ивобрвтввий и открытий (43) Опубликовано 0512.77.Бюллетень № 45

372 .8) {45) Дата опубликования описания 161277 (72) .Авторы изобретения

N.М.Николаев, A.Ñ. Чесноков, М.К. Байбеков, А. В. Коломийцев, Ч.К.Медеуов,, А ° А.Колядзин, И.A.×àëàáàåâ, Х.Х.Сабиров, К.Д.Мужжавлев, П.П.Ткаченко, В.Д.Язев, Г.В.Цидвинцев, С.у.усенов и В.И.Мищенко

Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат им.50-летия Октябрьской революции и Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (71) Заявители (54) БЕЗДИАФРАГМЕННЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ

Изобретение относится к электроли тическому производству магния иэ расплавленных сред и направлено на совершенствование конструкции электролизера.

Известен бездиафрагменный электролизер, содержащий отделение электролизера с поочередно расположенными в нем анодами и катодами и ячейку для сбора магния, между которыми расположена разделительная огнеупорная стенка со сквозными каналами прямоугольной формы, доходящими до подины элек-. тролизера. Аноды и катоды установлены в отделении злектролизера перпендикулярно разделительной огнеупорной стенке и отстоят от нее.

При электролизе выделившийся на анодах газообразный хлор собирается в закрытом пространстве над отделением электролиза, откуда он удаляется через патрубки, и выделившийся íà Катодах жидкий магний поднимается вверх

Н,вместе с электролитом направляется через каналы, расположенные в разделительной стенке, в сборную ячейку, где он отделяется от циркулирующего потока электролита и скапливается на поверхности электролита. т13 .

Однако наличие в разделительной стенке сквозных каналов прямоуголь ной формы. проходящих до .подины элек- тролизера, ухудшает условия сепара5 ции хлора в отделении электролиза.

Часть хлора с потоками зпектроли та выносится из отделения электролиза в сборную ячейку, где хлор выделя)0 ется в атмосферу цеха, что существен.но ухудшает условия труда в цехах, приводит к снижению выхода товарного хлора и увеличению расхода щелочи или соды на обезвреживание сантехнических

)5 газов. Кроме того, это приводит к снижению выхода по току за счет взаимодействия магния и хлора непосредственно в сборной ячейке.

Для уменьшения выброса хлора из от20 деления электролиза в сборную ячейку разделительную стенку удаляют от торцов анодов на 80-100 мм, что снижает потери хлора. Однако наличие большого зазора между разделительной стенкой

25 и торцами анодов приводит к образованию в .этом месте тихой зоны, что существенно ухудшает условия выноса магния в сборную ячейку и приводит к интенсивному хлорированию корольков

30 магния на поверхности электролита в.

583204 пространстве между разделительной стенкой и торцами анодов.

Известен также бездиафрагменный электролизер для получения магния,,включающий отделение электролиза с установленными в них катодами и анодами и ячейки для сбора магния, отделенные .огнеупорной перегородкой со сквозными каналами в ней V-образной формы (2JПрименение каналов Ч-образной фор-, 10 мы вместо прямоугольной снижает потери хлора, но наличие большого зазора между электродами и разделительной стенкой существенно ухудшает условия выноса магния из отделения электролиза в сборную ячейку, что приводит к снижетию выхода по току.

Предлагаемый электролизер отличается от известного тем, что огнеупорная перегородка выполнена с выступом, расположенным ниже входного отверстия, обращенным к отделению электролиза и перекрывающим зазор между анодами и перегородкой.

Кроме того, каналы V-образной формы могут иметь сечение, уменьшающееся в направлении к ячейке для rбора магния, а выступ перегородки может быть выполнен из малопористого материала, например графита или фторфлогопита.

Такое выполнение электролизера обеспечивает улучшение условий разделения магния и хлора, повышение выхода по току и снижение потерь хлора с сантехническими газами. 35

На фиг.1 представлен электролизер, поперечный Разрез; на фиг.2 — разрез

A-А фиг.1.

Злектролизер включает в себя кожух

1, футеровку 2, отделение электролиза- 40

3, ячейки для сбора магния 4, отделенные от рабочего отделения огнеупорной перегородкой 5, катоды 6, аноды 7, отстоящие от перегородки.

Разделительная огнеупорная перегородка имеет выступ 8, обращенный в отделение электролиза 3, перекрывающий зазор 9 между торцами анодов 7 и разделительной перегородкой и расположенный ниже входного отверстия каналов 50

1 -образной формы для перетока электролита и магния из отделения электролиза в сборную ячейку. Сечение каналов уменьшается в направлений к сборной

Ячейке таким обРазом, что плошадь сечения каналов на входе со стороны сбор56 ной ячейки составляет 2/3 таковой со стороны зоны электролиза. Нижний канал 11 в стенке служит для обратного перетока электролита из сборной ячейки в отделение электролиза и для обес- 0 печения доступа ко всей подине отделения электролиза при выборке шлама. Выступ разделительной стенки выполнен из графитовых брусьев, бывших в употреблении, или из фторфлогопита. Свер- 65 ху электролизер имеет перекрытие 12, в котором жестко закреплены аноды 7.

Конструкция такого электролизера позволяет значительно улучшить условия разделения магния и хлора, повысить выход по току, снизить потери хлора с газами сантехнического отсоса.

Наличие выступа 8, который перекрывает зазор между торцами анодов 7 и разделительной перегородкой 5, препятствует образованию нисходящих потоков электролита в отделении электролиза, что улучшает условия выноса магния из отделения электролиза в ячейку для сбора магния 4. Кроме того, пузырьки хлора, поднимаясь вверх в отделение электролиза 3 вблизи разделительной перегородки, ударяются о выступ и изменяют направление движения в сторону, противоположную разделительной перегородки, что снижает потери хлора в сборную ячейку, то есть с газами сантехнического отсоса.

Обратное попадание магния из сборной ячейки в отделение электролиза уменьшится, если поперечное сечение каналов V-образной формы будет уменьшаться в направлении к сборной ячейке. Выполнение выступа в разделительной стенке из графита или фторфлогопита упрощает изготовление стенки, поскольку этот материал легче обрабатывается на станке, кроме того, повышается прочность стенки, поскольку графит или фторфлогопит практически не взаимодействует с хлорными расплавами и жидким магнием.

Испытания опытно-промышленного обI разца показали, что при температуре электролита 670-680 С и составе электролита 8-16% NICE, 40-45% ИаС1, 40-45Ъ КС(, были достигнуты следующие показатели: сила тока — 160 КА; выход по току увеличился на 4,5Ъ, потери хлора c M . GB,íòåõíé÷åñêoãî отсоса снизились в 5-10 раз и составили 15-20 кг/т/Мз, удельный расход энергии снизился на 500 Квт/час/т/Мз.

Формула изобретения

1. Бездиафрагменный электролизер для получения магния, включающий отделения электролиза с установленными в них катодами и анодами, и ячейки для сбора магния, отделенные огнеупорной перегородкой со сквозными каналами в ней V-образной формы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улучшения условий разделения магния и хлора, повышения выхода по току и снижения потерь хлора с сантехническими газами, перегородка выполнена с выступом, расположенным ниже входного отверстия каналов, обращенным к отделе583204

Фиг. f

Фиг. 2

Составитель Г.Титова

Техред О.Луговая Корректор A.Ëàêèäà

Редактор М.Васильева

Заказ 4853/41 Тираж 646 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 нию электролиза и переиривающим зазор между анодами и перегородкой.

2. Электролизер по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что каналы V-o6разной форзж имеют сечение, уменьшающееся в направлении к ячейке для сбора магния.

3. Электролизер по п.1, о т л и а ю шийся тем, что выступ выпол10

7 нен из малопористого жаропрочного материала.

Источники информации принятые во внимание нри экспертизе:

Патент СШ В 2785121, кл. 20470, 1957.

2. Авторское свидетельство

9 524865, кл. С 25 С 3/04, 1975.