RU2400568C2 - Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита (варианты) - Google Patents
Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2400568C2 RU2400568C2 RU2008132913/02A RU2008132913A RU2400568C2 RU 2400568 C2 RU2400568 C2 RU 2400568C2 RU 2008132913/02 A RU2008132913/02 A RU 2008132913/02A RU 2008132913 A RU2008132913 A RU 2008132913A RU 2400568 C2 RU2400568 C2 RU 2400568C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- potassium
- composition
- zirconium
- chloride
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 120
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 14
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 90
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 51
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 45
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 45
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 43
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 40
- BJZIJOLEWHWTJO-UHFFFAOYSA-H dipotassium;hexafluorozirconium(2-) Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[K+].[K+].[Zr+4] BJZIJOLEWHWTJO-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 33
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 26
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 24
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 23
- OMQSJNWFFJOIMO-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrafluoride Chemical compound F[Zr](F)(F)F OMQSJNWFFJOIMO-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 14
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 9
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910020148 K2ZrF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения циркония электролизом расплавленных солей. Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия, хлорида калия и тетрафторида циркония включает контроль количества электричества, контроль температуры электролита, поддержание состава электролита. Состав электролита поддерживают путем взятия проб электролита для определения его состава по концентрациям циркония и хлора и определения расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия и загрузки их в электролизер. Во втором варианте способа в качестве исходных солей используют фторцирконат калия, хлорид калия, хлорид натрия и тетрафторид циркония, а в третьем - фторцирконат калия, хлорид калия, хлорид натрия, хлорид магния и тетрафторид циркония. Определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия, а также хлорида натрия и хлорида магния ведут по расчетным формулам. Техническим результатом является повышение точности поддержания состава электролита и, как следствие, повышение извлечения циркония, а также снижение частоты анализа химического состава электролита до одного раза в сутки. 3 н.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области получения циркония электролизом расплавленного электролита.
Известен способ получения циркония, при котором дозирование солей в расплав осуществляется в зависимости от температуры электролита [Безумов В.Н., Бакланов В.П., Дунаев А.И., Матюшкин Н.А, Титов Г.Н., Огородников Л.В. Разработка математических моделей процесса электролиза в расплаве K2ZrF6-KCl-KF-NaCl, Цветные металлы, №7, 2005 г., 100-102 с.]. В соответствии с этим способом при температуре электролита больше заданного значения осуществляется дозирование солей в расплав, а при температуре электролита меньше заданного значения дозирование солей в расплав отсутствует.
Недостатком известного способа является низкая точность поддержания состава электролита, вызванная возможностью неполной выработки загрузки солей.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является аналог [а.с. СССР №1741476, кл. С25С 3/26], в котором имеется способ получения циркония электролизом расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия и хлорида калия, включающий контроль количества электричества и состава электролита, расчет величины загрузки исходных солей фторцирконата и хлорида калия и загрузку их в электролизер, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода циркония по току за счет повышения точности состава электролита перед загрузкой измеряют температуру электролита и расчет величины загрузки исходных солей ведут по формулам:
где PK2ZrF6, PKCl - количество солей фторцирконата и хлорида калия, загружаемых в текущем периоде, кг;
Q - количество электричества за прошедший период, кАч;
CZr, CCl - содержание циркония и хлора в электролите в прошедшем периоде, мас.%;
Т - результат измерения температуры электролита перед загрузкой, °С;
C'Zr, C'Cl - заданные значения содержания циркония и хлора в электролите, мас.%;
Т' - заданное значение температуры электролита, °С;
AZr, BZr, DZr, ACl, BCl, DCl - заданные коэффициенты AZr=1,6-2,0; BZr=2-40; DZr=1,4-3,7; ACl=1,3-3,1; BCl=10-30; DCl=0,8-2,6.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа всех заявленных объектов.
Недостатками этого способа являются низкая точность поддержания химического состава электролита, что существенно снижает извлечение циркония, а также частый анализ химического состава электролита (два раза в сутки).
Указанные недостатки являются следствием того, что при расчете величины загрузки солей не учитываются изменения массы жидкой фазы электролита. В качестве оперативной информации, характеризующей состав электролита в текущий момент времени, используется температура электролита, которая, как известно, зависит также от индивидуальных особенностей каждого электролизера, температуры окружающей среды, токовой нагрузки, номера среза катодного осадка, межполюсного расстояния и т.д.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение точности поддержания состава электролита и, как следствие, повышение извлечения циркония, а также снижение частоты анализа химического состава электролита до одного раза в сутки.
Для решения поставленной задачи способ получения циркония электролизом расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия, хлорида калия и тетрафторида циркония включает контроль количества электричества, контроль температуры электролита, поддержание состава электролита путем взятия проб электролита для определения его состава по концентрациям циркония и хлора, определения расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия и загрузки их в электролизер, причем определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия ведут по формулам
k1, k2, - эмпирические коэффициенты: k1=1-3; k2=0,5-2,5;
Wn - количество электричества, кАч;
Pэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
, , - фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия и тетрафторида циркония, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Pсэ - масса слитого электролита, кг.
Для решения поставленной задачи по второму варианту способ получения циркония электролизом расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия и тетрафторида циркония включает контроль количества электричества, контроль температуры электролита, поддержание состава электролита путем взятия проб электролита для определения его состава по концентрациям циркония и хлора, определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия и загрузки их в электролизер, причем определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия, хлорида калия и хлорида натрия ведут по формулам
k1, k2 k3, - эмпирические коэффициенты: k1=1-3; k2=0,5-2,5; k3=0,05-0,3;
Wn - количество электричества, кАч;
Рэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
, , , - фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия и тетрафторида циркония, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Pсэ - масса слитого электролита, кг.
Для решения поставленной задачи по третьему варианту способ получения циркония электролизом расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия, хлорида магния и тетрафторида циркония включает контроль количества электричества, контроль температуры электролита, поддержание состава электролита путем взятия проб электролита для определения его состава по концентрациям циркония и хлора, определения расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия и загрузки их в электролизер, причем определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия и хлорида магния ведут по формулам
k1, k2 k3, k4 - эмпирические коэффициенты: k1=1-3; k2=0,5-2,5; k3=0,05-0,3; k4=0,01-0,1;
Wn - количество электричества, кАч;
Pэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
, , , , - фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия, хлорида магния и тетрафторида циркония, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Рсэ - масса слитого электролита, кг.
С целью выработки всей загрузки солей производят расчет остатка солей в загрузочном бункере по формуле:
Pост=Pзагр-zрш·Vш,
где Рост - масса оставшихся солей за истекший период, кг;
Рзагр - масса солей загруженных в бункер электролизера за истекший период, кг;
zрш - время работы шнекового питателя за истекший период, мин;
Vш - производительность шнекового питателя, кг/мин.
В случае необходимости осуществляется равномерное дозирование остатка солей в расплав в зависимости от массы оставшихся солей и производительности шнекового питателя.
Указанные признаки являются необходимыми и все вместе достаточны для решения поставленной задачи.
Предлагаемый способ осуществляют на промышленном электролизере для получения циркония. В случае отсутствия данных анализа химического состава электролита производят расчет содержания Zr, Cl. При добавках в электролит NaCl рассчитывают содержание Na. При добавках в электролит MgCl2 рассчитывают содержание Mg. Затем осуществляют расчет загрузки солей K2ZrF6, KCl, NaCl, MgCl2 (если в состав шихты не входит NaCl, то расчет массы загрузки для этой соли (PNaCl) не производят. Если в состав шихты не входит MgCl2, то расчет массы загрузки для этой соли (PMgCl2) не производят). Затем взвешивают их и загружают в бункер электролизера. Дозирование солей в электролит осуществляют в зависимости от температуры электролита: t>tзад - включают шнековый питатель; t<tзад шнековый питатель отключают. В конце текущего периода дозирования осуществляют расчет остатка солей в загрузочном бункере электролизера. Если расчет показал, что соли в бункере остались, то производят их равномерное дозирование в расплав.
Возможность осуществления предлагаемого способа подтверждается следующим примером.
Пример
Всего опыт длился 24 периода по 6 часов и проводился на двух электролизерах (на первом электролизере получение циркония осуществлялось по прототипу, на втором электролизере - по предлагаемому способу). В качестве исходных солей по прототипу использовались фторцирконат калия и хлорид калия. Состав электролита в первом электролизере в среднем поддерживался на уровне: CZr=5 мас.%, CCl=9,5 мас.%. В качестве исходных солей по предлагаемому способу использовались фторцирконат калия, тетрафторид циркония, хлорид калия, хлорид натрия и хлорид магния. Состав электролита во втором электролизере в среднем поддерживался на уровне: CZr=3,3 мас.%, CCl=8,5 мас.%, CNa=3 мас.%, CMg=0,2 мас.%. Загрузка исходных солей в электролизеры производилась один раз в период. Контроль количества электричества производился по амперметру. Температура электролита измерялась с помощью термопары ТХА. Температура электролита в среднем поддерживалась на уровне 760°С. Масса жидкой фазы электролита определялась статистическими методами. Слив избыточного электролита осуществлялся один раз в сутки. Масса слитого электролита определялась на электронных весах. При проведении опыта по предлагаемому способу загрузка тетрафторида циркония в электролит осуществлялась по следующему регламенту: 1, 5, 9, 13, 17, 21, периоды по 60 кг; все остальные периоды по 30 кг. Взятие пробы электролита и ее химический анализ осуществляли один раз в сутки. При проведении опыта по прототипу в периодах, когда отсутствовали данные химического анализа, состав электролита принимался равным заданному. Для определения расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия по прототипу использовались следующие значения коэффициентов: AZr=1,80, ACl=1,20, BZr=30, BCl=20. Значения коэффициентов DZr и DCl определялись из условий
Для определения расчетной массы загрузки фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия и хлорида магния по предлагаемому способу использовались следующие значения коэффициентов: k1=1,82; k2=1,14; k3=0,11; k4=0,01. Фактические массы солей, отдозированных в расплав, определяли с помощью шнекового дозатора.
Результаты опыта для первого электролизера приведены в таблице 1. Результаты опыта для второго электролизера приведены в таблице 2.
Как видно из таблиц 1 и 2, при получении циркония по прототипу колебания содержания циркония в электролите составили + 0,8; -0,7 мас.%; колебания содержания хлора в электролите составили + 1,3; -0,8 мас.%. При получении циркония по предлагаемому способу колебания содержания циркония в электролите составили + 0,2; -0,3 мас.%; колебания содержания хлора в электролите составили + 0,4; -0,3 мас.%; колебания содержания натрия в электролите составили + 0,2; -0,1 мас.%; колебания содержания магния в электролите составили + 0,03; -0,02 мас.%.
Таким образом, получение циркония по предлагаемому способу позволяет одновременно увеличить точность поддержания состава электролита и вести процесс электролиза при одном химическом анализе состава электролита в сутки, что приводит к повышению выхода по току и извлечению циркония, а также к снижению издержек при производстве циркония.
| Таблица 1 | ||||||
| Данные процесса получения циркония электролизом расплавленного электролита по прототипу | ||||||
| Номер периода | Кол-во электричества, кАч | Температура электролита, °С | Расчетная масса загрузки, кг | Состав электролита, мас.% | ||
| PKCl | CZr | CCl | ||||
| 1 | 62 | 774 | 152,261 | 93,739 | 4,8 | 9,6 |
| 2 | 66 | 753 | 102 | 68 | - | - |
| 3 | 63 | 764 | 123 | 82 | - | - |
| 4 | 64 | 769 | 136,8 | 91,2 | - | - |
| 5 | 65 | 772 | 133,8 | 89,2 | 5,4 | 9,9 |
| 6 | 63 | 764 | 123 | 82 | - | - |
| 7 | 66 | 775 | 154,8 | 103,2 | - | - |
| 8 | 65 | 766 | 131,4 | 87,6 | - | - |
| 9 | 61 | 749 | 57,415 | 31,585 | 5,8 | 10,8 |
| 10 | 63 | 750 | 89,4 | 59,6 | - | - |
| 11 | 62 | 765 | 123,6 | 82,4 | - | - |
| 12 | 65 | 753 | 100,2 | 66,8 | - | - |
| 13 | 66 | 742 | 80,628 | 60,372 | 4,9 | 8,9 |
| 14 | 63 | 763 | 120,6 | 80,4 | - | - |
| 15 | 64 | 761 | 117,6 | 78,4 | - | - |
| 16 | 65 | 759 | 114,6 | 76,4 | - | - |
| 17 | 64 | 756 | 117,509 | 76,491 | 4.6 | 9,2 |
| 18 | 64 | 754 | 100,8 | 67,2 | - | - |
| 19 | 66 | 758 | 114 | 76 | - | - |
| 20 | 65 | 758 | 112,2 | 74,8 | - | - |
| 21 | 62 | 757 | 125,465 | 85,535 | 4,3 | 8.7 |
| 22 | 64 | 760 | 115,2 | 76,8 | - | - |
| 23 | 61 | 754 | 95,4 | 63,6 | - | - |
| 24 | 63 | 762 | 118,2 | 78,8 | - | - |
Claims (3)
1. Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия, хлорида калия и тетрафторида циркония, включающий контроль количества электричества, контроль температуры электролита, поддержание состава электролита путем взятия проб электролита для определения его состава по концентрациям циркония и хлора, определения расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия и загрузки их в электролизер, при этом определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия ведут по формулам:
,
,
где , - расчетные массы загрузки солей K2ZrF6, KCl, кг;
- масса загружаемого ZrF4, кг;
k1, k2, - эмпирические коэффициенты: k1=1-3; k2=0,5-2,5;
Wn - количество электричества, кАч;
- заданные значения концентраций Zr и Cl в электролите, мас.%;
Рэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
- текущие значения концентраций Zr и Cl в электролите, мас.%, рассчитывают по формулам:
,
,
где - значения концентраций Zr и Cl в электролите по химическому анализу, мас.%;
, , - фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия и тетрафторида циркония, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Рсэ - масса слитого электролита, кг
,
,
где , - расчетные массы загрузки солей K2ZrF6, KCl, кг;
- масса загружаемого ZrF4, кг;
k1, k2, - эмпирические коэффициенты: k1=1-3; k2=0,5-2,5;
Wn - количество электричества, кАч;
- заданные значения концентраций Zr и Cl в электролите, мас.%;
Рэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
- текущие значения концентраций Zr и Cl в электролите, мас.%, рассчитывают по формулам:
,
,
где - значения концентраций Zr и Cl в электролите по химическому анализу, мас.%;
, , - фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия и тетрафторида циркония, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Рсэ - масса слитого электролита, кг
2. Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия и тетрафторида циркония, включающий контроль количества электричества, контроль температуры электролита, поддержание состава электролита путем взятия проб электролита для определения его состава по концентрациям циркония и хлора, определения расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия и загрузки их в электролизер, при этом определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия, хлорида калия и хлорида натрия ведут по формулам:
,
,
,
где , , - расчетные массы загрузки солей K2ZrF6 KCl, NaCl, кг;
- масса загружаемого ZrF4, кг;
k1, k2, k3, - эмпирические коэффициенты: k1=1-3; k2=0,5-2,5; k3=0,05-0,3;
Wn - количество электричества, кАч;
- заданные значения концентраций Zr, Cl и Na в электролите, мас.%;
Рэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
- текущие значения концентраций Zr, Cl и Na в электролите, мас.%, рассчитывают по формулам:
,
,
,
где - значения концентраций Zr, Cl, Na и Mg в электролите по химическому анализу, мас.%;
, , , - фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия, хлорида магния и тетрафторида циркония, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Рсэ - масса слитого электролита, кг.
,
,
,
где , , - расчетные массы загрузки солей K2ZrF6 KCl, NaCl, кг;
- масса загружаемого ZrF4, кг;
k1, k2, k3, - эмпирические коэффициенты: k1=1-3; k2=0,5-2,5; k3=0,05-0,3;
Wn - количество электричества, кАч;
- заданные значения концентраций Zr, Cl и Na в электролите, мас.%;
Рэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
- текущие значения концентраций Zr, Cl и Na в электролите, мас.%, рассчитывают по формулам:
,
,
,
где - значения концентраций Zr, Cl, Na и Mg в электролите по химическому анализу, мас.%;
, , , - фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия, хлорида магния и тетрафторида циркония, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Рсэ - масса слитого электролита, кг.
3. Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия, хлорида магния и тетрафторида циркония, включающий контроль количества электричества, контроль температуры электролита, поддержание состава электролита путем взятия проб электролита для определения его состава по концентрациям циркония и хлора, определения расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия и загрузки их в электролизер, при этом определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия и хлорида магния ведут по формулам:
,
,
,
,
где , , , - расчетные массы загрузки солей K2ZrF6, KCl, NaCl, MgCl2, кг;
- масса загружаемого ZrF4, кг;
k1, k2, k3, k4 - эмпирические коэффициенты: k1=1-3; k2=0,5-2,5; k3=0,05-0,3; k4=0,01-0,1;
Wn - количество электричества, кАч;
- заданные значения концентраций Zr, Cl, Na, Mg в электролите, мас.%;
Рэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
- текущие значения концентраций Zr, Cl, Na и Mg в электролите, мас.%, рассчитывают по формулам:
,
,
,
,
где - значения концентраций Zr, Cl, Na и Mg в электролите по химическому анализу, мас.%;
, , , , - фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия, хлорида магния и тетрафторида циркония, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Рсэ - масса слитого электролита, кг.
,
,
,
,
где , , , - расчетные массы загрузки солей K2ZrF6, KCl, NaCl, MgCl2, кг;
- масса загружаемого ZrF4, кг;
k1, k2, k3, k4 - эмпирические коэффициенты: k1=1-3; k2=0,5-2,5; k3=0,05-0,3; k4=0,01-0,1;
Wn - количество электричества, кАч;
- заданные значения концентраций Zr, Cl, Na, Mg в электролите, мас.%;
Рэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
- текущие значения концентраций Zr, Cl, Na и Mg в электролите, мас.%, рассчитывают по формулам:
,
,
,
,
где - значения концентраций Zr, Cl, Na и Mg в электролите по химическому анализу, мас.%;
, , , , - фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия, хлорида магния и тетрафторида циркония, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Рсэ - масса слитого электролита, кг.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008132913/02A RU2400568C2 (ru) | 2008-08-08 | 2008-08-08 | Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008132913/02A RU2400568C2 (ru) | 2008-08-08 | 2008-08-08 | Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита (варианты) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008132913A RU2008132913A (ru) | 2010-02-20 |
| RU2400568C2 true RU2400568C2 (ru) | 2010-09-27 |
Family
ID=42126658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008132913/02A RU2400568C2 (ru) | 2008-08-08 | 2008-08-08 | Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2400568C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654397C2 (ru) * | 2016-09-06 | 2018-05-17 | Акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" | Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита (варианты) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0053567B1 (fr) * | 1980-11-27 | 1986-07-02 | Pechiney | Cellule pour la préparation de métaux polyvalents tels que Zr ou Hf par électrolyse d'halogénures fondus et procédé de mise en oeuvre de cette cellule |
| 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 (fr) * | 1988-09-12 | 1990-03-16 | Westinghouse Electric Corp | Procede de reduction du chlorure de zirconium, de hafnium ou de titane, en un produit metallique |
| 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 |
| SU1776092A1 (ru) * | 1990-10-29 | 2000-02-27 | Производственное объединение "Чепецкий механический завод" | Способ получения циркония |
| SU1722071A1 (ru) * | 1989-03-21 | 2000-02-27 | Чепецкий механический завод | Способ получения циркония |
| SU1741476A1 (ru) * | 1988-07-04 | 2000-02-27 | Чепецкий механический завод | Способ корректировки состава электролита при получении циркония |
-
2008
- 2008-08-08 RU RU2008132913/02A patent/RU2400568C2/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0053567B1 (fr) * | 1980-11-27 | 1986-07-02 | Pechiney | Cellule pour la préparation de métaux polyvalents tels que Zr ou Hf par électrolyse d'halogénures fondus et procédé de mise en oeuvre de cette cellule |
| 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 |
| SU1741476A1 (ru) * | 1988-07-04 | 2000-02-27 | Чепецкий механический завод | Способ корректировки состава электролита при получении циркония |
| FR2636347A1 (fr) * | 1988-09-12 | 1990-03-16 | Westinghouse Electric Corp | Procede de reduction du chlorure de zirconium, de hafnium ou de titane, en un produit metallique |
| SU1722071A1 (ru) * | 1989-03-21 | 2000-02-27 | Чепецкий механический завод | Способ получения циркония |
| SU1776092A1 (ru) * | 1990-10-29 | 2000-02-27 | Производственное объединение "Чепецкий механический завод" | Способ получения циркония |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654397C2 (ru) * | 2016-09-06 | 2018-05-17 | Акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" | Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008132913A (ru) | 2010-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2017020102A5 (ru) | ||
| US4324621A (en) | Method and apparatus for controlling the quality of electrolytes | |
| RU2400568C2 (ru) | Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита (варианты) | |
| Liu et al. | The use of finite element methods (FEM) in the modeling of localized corrosion | |
| Miyamoto et al. | Mechanism of nodular growth in copper electrorefining with the inclusion of impurity particles under natural convection | |
| Bergmann et al. | Electrochemical antimony removal from accumulator acid: Results from removal trials in laboratory cells | |
| CN103954522A (zh) | 一种铝电解过程电解质分子比的测量方法 | |
| Ostanin et al. | Statistical analysis of the distribution of impurities during copper electrorefining | |
| RU2654397C2 (ru) | Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита (варианты) | |
| Wu et al. | Modeling and simulation of neodymium oxide dissolution in molten fluorides | |
| CN118380065A (zh) | 一种氟化铝添加量的计算方法、装置、设备及存储介质 | |
| Dedyukhin et al. | Density and molar volume of KF-NaF-AlF3 melts with Al2O3 and CaF2 additions | |
| CN103849897A (zh) | 制备金属铝的方法 | |
| RU2673597C1 (ru) | Способ получения алюминиевых сплавов | |
| Muhlare et al. | The effect of electrolyte additives on cathode surface quality during copper electrorefining | |
| Antille et al. | Hall‐Heroult Cell Simulator: A Tool for the Operation and Process Control | |
| Dedyukhin et al. | Electrical conductivity of the (KF-AlF3)-NaF-LiF molten system with Al2O3 additions at low cryolite ratio | |
| WO2020190271A1 (en) | System and method for controlling of smelting pot line | |
| Grjotheim et al. | Transport numbers in molten fluorides—I. Sodium fluoride | |
| Meirbekova et al. | Effect of Current Density and Phosphorus Species on Current Efficiency in Aluminum Electrolysis at High Current Densities | |
| RU2404845C2 (ru) | Способ управления процессом растворения карналлитовых руд | |
| JP5406073B2 (ja) | 銅の電解精製装置及びそれを用いた銅の電解精製方法 | |
| Thorne et al. | Electrochemical characterization of carbon anode performance | |
| RU2616747C1 (ru) | Способ определения криолитового отношения электролита с добавками фторидов кальция, магния и калия рентгенофлуоресцентным методом | |
| Orusova et al. | EXPLORE FARADAY'S LAW THROUGH ELECTROLYSIS EXPERIMENTS |