Электролизер для получения алюминия из хлоридов

Электролизер для получения алюминия из хлоридов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

,!

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (1 726215

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 16.09,77 (21)2523404/22-02 (5ll)l8. Кл.

С 25 С 3/00

С 25 С 3/08 с присоединением заявки .%.

Гвеударетввниый комитет (23) Приоритет но делам иэобретений и открытий

\ (5ч ) УД 1(669 71 3 ,723.1(088,8) Опубликовано 05,04.80. Бюллетень J% 13

Дата опубликования описания 08.04.80.

H. М. Зуев, Н, А. Франтасьев, К. Д. Мужжавлев, О. Г. десятников, В, A. Пьянков и В. В, Тимофеев (72) Авторы кэобретення

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

АЛКИ ИНИЯ ИЗ X JlOPHLlOB

Изобретение относится к области цветной металлургии, конкретно к электролизеру для получения алюминия в расплаве хлористых солей.

Известны электролизеры для получения легких металлов, например магния, 5 в которых в качестве футеровочного материала применяют шамотовый или полукислый кирпич или многошамотовые блоки и плиты 11.

Недостатком таких материалов является повышенная их пористость, достигающая 20-25%, в результате чего происхс дит существенная пропитка футеровки электролитом, что приводит к вымыванию отдельных ее составляюших расплавом, преждевременному разрушению футеро кэт, загрязнению электролита вредными примесями и снижению выхода по току за счет пассивацнн катодов.

Известен электролизер, в котором катоды снабжень стальными экранами, расположенными между торцами анодов и фу-: теровкой Pj, Но в этом электротизере

2 лишь частично уменьшается разрушение футе ров ки.

Известен также электролизер для получения легких металлов, например маг ния, в котором стационарно установленные катоды вводят через футерсвку боковых стенок Я.

Указанный электролизер имеет недостатки. Вывод катодных штанг через футеровку и занесение катодного потенпис ала на футеровку приводит к электролитическому выделению магния на катодных штангах, разрушению футеровки в местах прохождения через нее штанг н пассивации железа и кремния.

Целью изобретения является защита футеровки от разрушения, интенсификация

IlpoHecc& электролиза и повышение выхода по току.

Указанная цель постигается т м, что поверхностЬ стенок электролизера, рас положенная между .-. пектродами, облилована углеграфитовым материалом, Or rьчIloBKB находится ПОд катОГ6!ым ж!и AKorl72621 з ным потенциалом. При этом облицовку углеграфитовым материалом прсизводят обычно от подины до перекрытия рабочих отделений. Толщина облиповки углеграфитовым материалом пре дпоч тите л ьно с о ставляет 0,5-2,0 толщины электродов, что определяется конструкцией электролизера и его энергетическим балансом.

На фиг. 1 изображен разрез электролизера в плане; на фиг. 2 — его попереч- 10 ный разрез.

Электролизер имеет одно рабочее от деление 1, в котором установлены катоды 2 и аноды 3, выполненные из углеграфитового материала. Катоды введены 15 в рабочее отделение через боковую стенку 4. Аноды введены через противоположную стенку. Электролизер имеет торцовые сборные ячейки 5, отделенные от рабо чего отделения разделительными перего- 2О родками, 6 .. Поверхность стенок электрс лизера, расположенная между катодами и анодами, облицована углеграфитовым маЪ териалом 7. Облицовка углеграфитовым материалом произведена до перекрытия 8 рабочего отделения и соединена с катодами и анодами. Толщина облицовки углеграфитовым материалом равна толщине электродов.

Электролизер работает следующим образом ..

После сушки, разогрева и заполнения электролитом электролизер включают в сеть постоянного тока. В результате прохождения тока на катодах и на поверхностях стенок„облицованных углеграфитовым материалом, начинается выделение алюминия, Благодаря достаточной толщине облицовки алюминий взаимодействует только с графитом. Его воздействие на футеровку, расположенную под углеграфитовой облицовкой, исключается. Получаемый на катодах и облицованных поверхностях алюминий стекает на подину, от куда извлекается известными способами. 45

Предложенная конструкция электролизера обладает рядом существенных преимуществ. Защита боковых стенок углеграфитовым материалом исключает разрушение футеровки и вымывание электроли5 том вредных для процесса электролиза примесей (кремний, железо и др.), что в конечном итоге позволяет получить выход по току в ходе эксплуатации электролизера на 3-5% выше, чем на электролизере-прототипе. Одновременно увеличиваетсч поверхность рабочих электродов, что позволяет интенсифицировать электролиз и повысить на электролизере силу тока, За счет исключения разрушения футеровки снижается количество образующегося на подине шлама и упрощается операция по его выборке, Формула изобретения

1. Электролизер для получения алюминия из хлоридов, включающий рабочие отделения с углеграфитовыми катодами и анодами, введенными через противоположные боковые стенки и отделения для обслуживания элекчролизера, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью защиты футеровки от разрушения, интенсификации процесса электролиза и повышения выхода по току, поверхности стенок электролизера, расположенные между электродами, облицованы углеграфитовым материалом.

2. Электролизер по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что углеграфитовым материалом облицована поверхность стенок от подины до перекрытия рабочих отделений.

3. Электролизер по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что толщина облицовки углеграфитовым материалом составляет 0,5-2,0 толщины электродов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иванов А. И. и др. Производство магния електролизом. M., Металлургиздат, 1962, с. 124-126.

2. Авторское свидетельство СССР

% 375318, кл. С 25 С 3/04, 1973, 3. Стрелец X. Л.;-)лектролитическое

О II получение магния. М,, Металлургия, 1962. с. 265-267.

7 26 2.1...) Составитель Н. Коробова

Редвктор Т, Шергвеоев Техред M. Кедемет Корректор M. Ыкгувв

Заказ 61 l/24 Тираж 698 Поднисное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Пачент, г.Ужгород, ул,Проектная, 4