RU2257426C1 - Zirconium production process - Google Patents
Zirconium production process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2257426C1 RU2257426C1 RU2003132638/02A RU2003132638A RU2257426C1 RU 2257426 C1 RU2257426 C1 RU 2257426C1 RU 2003132638/02 A RU2003132638/02 A RU 2003132638/02A RU 2003132638 A RU2003132638 A RU 2003132638A RU 2257426 C1 RU2257426 C1 RU 2257426C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zirconium
- melt
- electrolysis
- chloride
- electrolyte
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения тугоплавких металлов, в частности циркония, электролизом расплавленных солей.The invention relates to the field of production of refractory metals, in particular zirconium, by electrolysis of molten salts.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению (прототип) является способ получения циркония электролизом расплава фторидно-хлоридного электролита, содержащего фторид калия, хлорид калия и фторцирконат калия, согласно которому повышение технико-экономических показателей (увеличение катодного выхода по току и извлечения циркония из фторцирконата калия в порошок) достигают путем введения в расплав хлорида натрия при поддержании в расплаве массовой доли циркония 3-5%, хлора - 8-13%, натрия - 2-4% (А. с. СССР, №1776092, кл. С 25 С 3/26).Closest to the claimed technical solution (prototype) is a method for producing zirconium by electrolysis of a molten fluoride-chloride electrolyte containing potassium fluoride, potassium chloride and potassium fluorozirconate, according to which the increase of technical and economic indicators (increase in cathodic current efficiency and extraction of zirconium from potassium fluorozirconate to powder) is achieved by introducing sodium chloride into the melt while maintaining the mass fraction of zirconium in the melt 3-5%, chlorine - 8-13%, sodium - 2-4% (A. S. USSR, No. 1776092, class C 25 C 3 / 26).
Недостатком известного способа является то, что увеличение массовой доли натрия более 4% приводит к снижению технико-экономических показателей вследствие образования малорастворимых в воде фтористых соединений натрия и циркония, осложняющих отделение солевой фазы в процессе гидрометаллургической обработки катодного осадка.The disadvantage of this method is that an increase in the mass fraction of sodium by more than 4% leads to a decrease in technical and economic indicators due to the formation of slightly soluble fluoride compounds of sodium and zirconium in water, which complicate the separation of the salt phase during the hydrometallurgical treatment of the cathode deposit.
Изобретение решает задачу повышения технико-экономических показателей электролиза. Техническим результатом является повышение выхода порошка циркония по току и извлечения циркония из исходной соли в порошок, снижение удельного расхода электроэнергии постоянного тока.The invention solves the problem of increasing the technical and economic indicators of electrolysis. The technical result is to increase the current output of zirconium powder and to extract zirconium from the initial salt to the powder, to reduce the specific consumption of direct current electricity.
Технический результат достигается способом получения циркония, включающим электролиз расплава фторидно-хлоридного электролита с массовой долей циркония 3-5%, хлора 8-13% и натрия 2-4%, периодическую загрузку в расплав солей фторцирконата калия, хлорида калия и хлорида натрия для поддержания заданного состава электролита и последующее выделение порошка циркония гидрометаллургическим методом, согласно изобретению электролиз осуществляют с введением в расплав добавки соли хлорида магния в количестве, обеспечивающем поддержание массовой доли магния в электролите 0,05-0,5%.The technical result is achieved by the method of producing zirconium, including electrolysis of a fluoride-chloride electrolyte melt with a mass fraction of zirconium 3-5%, chlorine 8-13% and sodium 2-4%, periodic loading of potassium fluorozirconate, potassium chloride and sodium chloride salts into the melt to maintain the specified composition of the electrolyte and the subsequent separation of the zirconium powder by the hydrometallurgical method, according to the invention, the electrolysis is carried out with the introduction of a magnesium chloride salt in the melt in an amount that ensures the maintenance of mass whether magnesium in the electrolyte is 0.05-0.5%.
Возможность осуществления предлагаемого способа подтверждается следующими опытами.The possibility of implementing the proposed method is confirmed by the following experiments.
ПримерExample
Электролиз вели в промышленном герметичном электролизере с токовой нагрузкой 10 кА из расплава, содержащего фторид калия, хлорид калия, фторцирконат калия и хлорид натрия. В процессе электролиза по прототипу заданный состав расплава поддерживали согласно действующему технологическому регламенту периодической загрузкой хлорида калия, фторцирконата калия и хлорида натрия, а при электролизе по предлагаемому способу в расплав дополнительно вводили хлорид магния. Массовая доля в расплаве при проведении опытов составляла:The electrolysis was carried out in an industrial sealed electrolyzer with a current load of 10 kA from a melt containing potassium fluoride, potassium chloride, potassium fluorozirconate and sodium chloride. During the electrolysis of the prototype, the specified melt composition was maintained according to the current technological regulations by periodically loading potassium chloride, potassium fluorozirconate and sodium chloride, and during electrolysis according to the proposed method, magnesium chloride was additionally introduced into the melt. The mass fraction in the melt during the experiments was:
- по прототипу: циркония 3-5%, хлора 8-13%, натрия 2-4%;- the prototype: zirconium 3-5%, chlorine 8-13%, sodium 2-4%;
- по предлагаемому способу:- by the proposed method:
- циркония 3-5%, хлора 8-13%, натрия 2-4%, магния менее 0,05%;- zirconium 3-5%, chlorine 8-13%, sodium 2-4%, magnesium less than 0.05%;
- циркония 3-5%, хлора 8-13%, натрия 2-4%, магния 0,05-0,5%;- zirconium 3-5%, chlorine 8-13%, sodium 2-4%, magnesium 0.05-0.5%;
- циркония 3-5%, хлора 8-13%, натрия 2-4%, магния более 0, 5%.- zirconium 3-5%, chlorine 8-13%, sodium 2-4%, magnesium more than 0.5%.
Катодный осадок, полученный электролизом расплава с близкими значениями массовой доли магния, комплектовали в партии и подвергали гидрометаллургической обработке согласно действующему технологическому регламенту. Значения массовой доли компонентов расплава, усредненные по каждому опыту, выхода циркония по току, извлечения циркония из фторцирконата калия в порошок и удельного расхода электроэнергии постоянного тока приведены в таблице 1.The cathode deposit obtained by electrolysis of a melt with close values of the mass fraction of magnesium was completed in a batch and subjected to hydrometallurgical treatment in accordance with the current technological regulations. The values of the mass fraction of melt components averaged over each experiment, the current output of zirconium, the extraction of zirconium from potassium fluorozirconate to powder, and the specific direct current power consumption are shown in Table 1.
Из данных, приведенных в таблице 1, видно, что наибольшие значения выхода циркония по току и извлечения циркония из фторцирконата калия в порошок, а также наименьший удельный расход электроэнергии постоянного тока достигнуты при массовой доле магния в расплаве 0,05-0,5%. При массовой доле магния менее 0,05% технико-экономические показатели электролиза практически не отличаются от прототипа. При увеличении массовой доли магния более 0,5% наблюдается снижение выхода по току и извлечения циркония из фторцирконата калия в порошок.From the data given in table 1, it is seen that the highest current output of zirconium and the extraction of zirconium from potassium fluorozirconate to powder, as well as the smallest specific direct current power consumption were achieved with a mass fraction of magnesium in the melt of 0.05-0.5%. When the mass fraction of magnesium is less than 0.05%, the technical and economic indicators of electrolysis practically do not differ from the prototype. With an increase in the mass fraction of magnesium of more than 0.5%, a decrease in current efficiency and extraction of zirconium from potassium fluorozirconate to a powder is observed.
Предлагаемый способ опробован в процессе опытно-промышленных испытаний и рекомендован к внедрению в действующую технологическую схему получения электролитического порошка циркония.The proposed method was tested in the process of pilot testing and is recommended for implementation in the current technological scheme for the production of electrolytic zirconium powder.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003132638/02A RU2257426C1 (en) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | Zirconium production process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003132638/02A RU2257426C1 (en) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | Zirconium production process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2257426C1 true RU2257426C1 (en) | 2005-07-27 |
Family
ID=35843566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003132638/02A RU2257426C1 (en) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | Zirconium production process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2257426C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101358359B (en) * | 2008-08-27 | 2010-07-21 | 哈尔滨工程大学 | A method for directly preparing Mg-Zr alloy by electrolysis of MgCl2 and K2ZrF6, ZrO2 |
| RU2401888C1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-10-20 | Государственное Учреждение Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук (ИМЕТ УрО РАН) | Procedure for production of powder of high-melting metal |
| RU2777071C1 (en) * | 2022-01-13 | 2022-08-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук (ИВТЭ УрО РАН) | Method for obtaining zirconium by electrolysis of molten salts |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0053567B1 (en) * | 1980-11-27 | 1986-07-02 | Pechiney | Cell for producing polyvalent metals like zr or hf by electrolysis of molten halogenides, and process for using this cell |
| US4851089A (en) * | 1987-04-01 | 1989-07-25 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Carel Va N Bylandtlaan | Process for the electrolytic production of metals |
| FR2636347A1 (en) * | 1988-09-12 | 1990-03-16 | Westinghouse Electric Corp | PROCESS FOR REDUCING ZIRCONIUM CHLORIDE, HAFNIUM OR TITANIUM TO A METAL PRODUCT |
| US5015342A (en) * | 1988-04-19 | 1991-05-14 | Ginatta Torno Titanium S.P.A. | Method and cell for the electrolytic production of a polyvalent metal |
| SU1722071A1 (en) * | 1989-03-21 | 2000-02-27 | Чепецкий механический завод | METHOD OF OBTAINING ZIRCONIA |
| SU1776092A1 (en) * | 1990-10-29 | 2000-02-27 | Производственное объединение "Чепецкий механический завод" | METHOD OF OBTAINING ZIRCONIA |
-
2003
- 2003-11-06 RU RU2003132638/02A patent/RU2257426C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0053567B1 (en) * | 1980-11-27 | 1986-07-02 | Pechiney | Cell for producing polyvalent metals like zr or hf by electrolysis of molten halogenides, and process for using this cell |
| US4851089A (en) * | 1987-04-01 | 1989-07-25 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Carel Va N Bylandtlaan | Process for the electrolytic production of metals |
| US5015342A (en) * | 1988-04-19 | 1991-05-14 | Ginatta Torno Titanium S.P.A. | Method and cell for the electrolytic production of a polyvalent metal |
| FR2636347A1 (en) * | 1988-09-12 | 1990-03-16 | Westinghouse Electric Corp | PROCESS FOR REDUCING ZIRCONIUM CHLORIDE, HAFNIUM OR TITANIUM TO A METAL PRODUCT |
| SU1722071A1 (en) * | 1989-03-21 | 2000-02-27 | Чепецкий механический завод | METHOD OF OBTAINING ZIRCONIA |
| SU1776092A1 (en) * | 1990-10-29 | 2000-02-27 | Производственное объединение "Чепецкий механический завод" | METHOD OF OBTAINING ZIRCONIA |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101358359B (en) * | 2008-08-27 | 2010-07-21 | 哈尔滨工程大学 | A method for directly preparing Mg-Zr alloy by electrolysis of MgCl2 and K2ZrF6, ZrO2 |
| RU2401888C1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-10-20 | Государственное Учреждение Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук (ИМЕТ УрО РАН) | Procedure for production of powder of high-melting metal |
| RU2777071C1 (en) * | 2022-01-13 | 2022-08-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук (ИВТЭ УрО РАН) | Method for obtaining zirconium by electrolysis of molten salts |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2774075T3 (en) | Production procedure of an aluminum alloy and scandium | |
| WO2016171584A1 (en) | Method for producing aluminum-scandium ligature | |
| CN103603014A (en) | Electrolytic aluminum production method taking elpasolite as supplemental system | |
| RU2257426C1 (en) | Zirconium production process | |
| CN103710541A (en) | Wet process for producing electrolytic manganese dioxide | |
| EP2878710A1 (en) | Method for preparing electrolyte and supplemental system thereof in aluminum electrolysis process | |
| Levin et al. | Electrochemical recovery of rhenium from W–Re alloys in the form of perrhenic acid: I. Fundamentals of the process | |
| US9656873B2 (en) | Purification of tungsten carbide compositions | |
| RU2510669C2 (en) | Method of extracting noble metals from wastes | |
| RO132597A2 (en) | Process for recovering precious metals from electrical and electronic waste by anodic dissolution in ionic liquids | |
| NO20071763L (en) | Process and reactor for the production of high purity silicon | |
| EP1683877A4 (en) | METHOD FOR PRODUCING Ti OR Ti ALLOY THROUGH REDUCTION BY Ca | |
| EP3339480A1 (en) | Electrochemical production of rare earth alloys and metals comprising a liquid anode | |
| RU2334828C1 (en) | Method of electrolyte production of magnesium and chlorine | |
| CN103469248B (en) | The production method of electrolytic manganese metal | |
| US2986503A (en) | Production of titanium and zirconium by the electrolytic refining of their alloys | |
| JP7420001B2 (en) | Method for producing metal cadmium | |
| RU2307180C2 (en) | High purity magnesium producing method | |
| RU2576663C1 (en) | Electrochemical method for obtaining tris(2-chloroethyl)phosphate | |
| KR101978140B1 (en) | Appratus for producing aluminum-scandium alloy and method using the same | |
| CN103132108B (en) | Method for preparing heat resistance magnesia-alumina-neodymium alloy through electrolysis in fused salt system | |
| CN110512237B (en) | A composite additive and its application in zinc electrodeposit | |
| RU120102U1 (en) | BLACK LEAD REFINING PLANT | |
| RU2434065C1 (en) | Procedure for processing sulphide copper-nickel alloys | |
| JP6068936B2 (en) | Zinc electrolysis pre-solution used for zinc electrowinning, zinc electrolyte treatment method, and zinc electrowinning method |