Способ подготовки хлормагниевого сырья к электролизу

Способ подготовки хлормагниевого сырья к электролизу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С- А H И I ац воа7ов

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Севз Соеетсимя

Сетцмалистееиееснвех

Республик (61) Дт полнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.09,76 (21) 2399381122-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.04.78Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описання03.04.78 м.й (бе) М. Кл.

С 25 С 3/04

ГаеуднрственнМ неинтет

СоООТ8 теиннетрае СССР ае денем изобретений н етирытнй (53) УДК 669.721. .372 (088.8) H. А. Франтасьев, В. И. Шеголев, К. ll. Мужжавлев, О. Г. Десятников, В. А. Рудаков и А. Т. Поданенко (72) Авторы изобретеныя

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ХЛОРМАГНИЕЕ ОГО

СЫРЬЯ К ЭЛЕКТРСИИЗУ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к разработке способа подготовки хлормагниевого сырья, например карналлита, для электролиза, Известен способ подготовки хлормагниевого сырья к электролизу, включающий его плавление, перегрев, хлорирование окиси магния хлоровоздушной смесью и отстой обO разовавшегося хлормагниевого расплава от твердых частиц. 10

Этот способ осуществляется в специальных аппаратах- хлораторах. B плавильнике хлооатора наряду с плавлением карналлита при темо пературе 500-550 С удаляется основная часть воды. B хлорирующих камерах одновременно с разогревом расплава до 750-800 С производится хлорирование окиси магния газообразным хлором. В миксере происходит отстаиваниерасплав,от шлама и угольной пены. Как правило, в карналлите, поступаю- gp . шем в хлорируюшую камеру, содержится примерно 3,0% окиси магния. B нижнюю зону хлорирующих камер подается под давлением хлоровоэдушная смесь, содержащая 65-75% хлора. Хлор перемешивает расплав и вступа- 25 ет в химические реакции с водой и частицами окиси магния и нефтяного кокса 1

Недостатком этого способа является низкая степень использования хлора. При хлорировании карналлита содержание в нем окиси магния снижаетсч с 3,0 до 0,5-1,0%, Количество же хлора в хлоровоздушной смеси, .подаваемой в хлорирующие камеры, в течение всего периода хлорирования .сохраняется постоянным. Таким образом, по мере хлорирования расплава и снижения в нем окиси . магния значительное количество хлора не используется, проходит через слой расплава и удаляется с отходящими газами. Низкое использование хлора приводит, с одной стороны, к неоправданно большим его расходам и, с другой стороны, в существенной мере осложняет газоочистку отходящих газов. Все

O это сказывается на экономичности процесса.

Белью изобретения является повышение экономичности процесса хлорирования карналлита в расплаве — снижение расхода хлора, улучшение его использования в хлоры« руюших камерах и уменьшение затрат на газоочистку oTxogsBIlNx газов.

603706

Достигается это тем, что концентражю хлора в хлоровоэдушной смеси уменьшают с 70 до 20% по мере снижения содержания окиси магния в хлорируемом расплаве. При этом концентрацию хлора в хлоровоздушной

0 смеси уменьшают на 10% при снижении содержания окиси магния в расплаве на каждые 0,5%.

Способ осушествлшот следующим образом.

По мере снижения содержания окиси магния в расплаве в процессе хлорирования постепенно снижают (постоянно или периодически) концентрацию хлора в хлоровоздушной

15 смеси с 70 до 20%. Такой режим хлорирова: ния достигается при разбавлении хлоровоэдушной смеси воздухом или при добавлении к смеси абгазов различных производств по ме .Ю ре снижения содержания окиси магния ф хлорируемом хлормагниевом расплаве в пределах от 3,0 до 0,5%о. При этом на каждые

0,5% уменьшения содержания окиси магния в расплаве концентрацию хлора в хлоровоэдушной смеси снижают на 10„o. Сохранение

oi

31 объема газов, подаваемых в хлоратор, постоянным за счет разбавления воздухом или абгаэами при снижении в нем концентрации хлора позволяет сохранить неизменной скорость реакций хлорированияза счет постоянства межфазовой поверхности расплав-газ. . На чертеже изображен продольный разрез хлоратора, в котором осуществляется способ подготовки хлормагниевого сырья к электролизу.

В процессе загрузки карналлита, обезвоженного в печи кипящего слоя, в плавильнике 1 происходит плавление солей при 550 С.

Расплавленный карналлит поступает в хлори- 40 руюшсую камеру 2, где он разогревается до

880 С. При этом в исходном расплаве содержится 3,0% окиси магния. В начальный период хлорирования в нижнюю зону хлопируюшей камеры через фурму 3 подается хлсро- 45 з, воздушная смесь в количестве 100 м /час.

Содержание хлора в смеси составляет 70%.

По мере снижения концентрации окиси магния в расплаве уменыаается расход хлора и одновременно в трубопровод, по которому пос- 50 тупает хлоровоздушная смесь, подается воздух с таким расчетом, чтобы суммарный

3 объем газа составлял 100 м /час. (.нижение концентрации хлора в смеси составляет

10"о на каждые 0,5% уменьшения содержа- М ния окиси магния в расплаве. В конце хлопирования, когда содержание окиси магния в расплаве снижается до 0,5%, концентрвция хлора в хлоровоэдушной смеси составляет 25%.

Скорость снижения содержания хлора в хлоровоэдушной смеси регулируется автоматически по специальной программе, составленной применительно к определенной конст рукции хлоратора и режиму его обслуживания, а также составу карналлита, обезвоженного на первой стадии. С этой целью аналитически определяется изменение содержания окиси магния в расплаве. Дополни"Ъ тельно анализируется содержание хлора в отходящих газах хлоратора.

Готовый расплав с содержанием 0,5% окиси магния поступает в миксер 4, где происходит его отстаивание от шлама и угольной пены.

Готовый расплав сливается в ковши и передается в цех электролиза. Затем. цикл хлорировання расплавленного карналлита повторяется.

Способ может быть дсушествлен в промышленных хлораторах известного типа при раэбавлении хлоровоэдушной смеси, получаю» шейся при электролизе, воздухом или абгазами.

Благодаря предложенному режиму хлорирования снижается абсолютный расход хлора (примерно на 20 кг/т беэвсдного карналлита), повышается его использование, упрощается схема очистки отходящих газов s на 30% снижаются затраты на газоочисЖс Применительно к одному из магниевых заводов экономический эффект составляет

180 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

1. Способ подготовки хлормагниевого. сырья к электролизу, включающий его плавление, перегрев, хлорирование окиси магния хлоровоэдушной смесью и отстой образовавшегося хлормагниевого расплава от твердых частиц,отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса, концентрацию хлора в хлоровоздушной смеси уменьшают с 70 до 20% по мере снижения содержания окиси магния в хлорируемом расплаве.

2. Способпоп. 1,отлич аюш и и с я тем, что концентрацию хлооа в хпоровоздушной смеси уменьшают на 10% при снижении содержания окиси магния s расплаве на каждые 0,5%..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Стрелец Х, Л. Злектролитическое получение магния, М., Металлургия". с. 147-150, 603706

Составитель В. Крюков

Редактор Т, Фадеева Техред E. Иавидович Корректор Л, Небола

Заказ 2013/25 Тираж 738 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4