UA69473C2 - A method for electrolytic obtaining magnesium of deeply dehydrated chlorine-magnesium raw stock and a flow line for realizing thereof - Google Patents
A method for electrolytic obtaining magnesium of deeply dehydrated chlorine-magnesium raw stock and a flow line for realizing thereof Download PDFInfo
- Publication number
- UA69473C2 UA69473C2 UA2002021215A UA200221215A UA69473C2 UA 69473 C2 UA69473 C2 UA 69473C2 UA 2002021215 A UA2002021215 A UA 2002021215A UA 200221215 A UA200221215 A UA 200221215A UA 69473 C2 UA69473 C2 UA 69473C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- magnesium
- electrolyzers
- main apparatus
- flow
- electrodes
- Prior art date
Links
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- QGZNMXOKPQPNMY-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Cl] Chemical class [Mg].[Cl] QGZNMXOKPQPNMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 37
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 14
- FOSCDBCOYQJHPN-UHFFFAOYSA-M Cl[Mg] Chemical class Cl[Mg] FOSCDBCOYQJHPN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 11
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 10
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 13
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;trichloride;hexahydrate Chemical class O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[K+] PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000002336 repolarization Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід стосується виробництва кольорових металів, а саме виробництва магнію електролізом розплавлених 2 солей.The invention relates to the production of non-ferrous metals, namely the production of magnesium by electrolysis of molten 2 salts.
У промисловості реалізований спосіб електролітичного одержання магнію з хлормагнієвої сировини (хлористого магнію або карналіту), яка може надходити на електроліз як у розплавленому так і в твердому стані, Іванов А.І., Криворученко В.В., Зуєв Н.М. "Шляхи удосконалення електролітичного одержання магнію",In industry, a method of electrolytic production of magnesium from chlormagnesium raw materials (magnesium chloride or carnalite) has been implemented, which can be used for electrolysis both in a molten and solid state, Ivanov A.I., Krivoruchenko V.V., Zuev N.M. "Ways of improving the electrolytic production of magnesium",
Труди ВАМІ, Мо42, стор. 221, Ленінград, 195О9р.. Спосіб одержання магнію з твердої сировини більш 70 перспективний тому, що він дозволяє досягти суттєвих економічних переваг, в першу чергу, на стадії підготовки сировини до електролізу.Trudy VAMI, Mo42, p. 221, Leningrad, 195О9r.. The method of obtaining magnesium from solid raw materials is more promising because it allows to achieve significant economic advantages, first of all, at the stage of preparing raw materials for electrolysis.
Відомий спосіб одержання магнію та хлору, в якому завантаження твердої хлормагнієвої сировини здійснюють безпосередньо в електролізери поточної лінії, патент РФ Мо2168563, від 22.03.99, С25С 3/04, опубл. 10.06.01. При використанні в складі поточної лінії електролізерів з верхнім вводом анодів підвищуються 12 витрати графіту, що зумовлює зниження строку служби електролізерів. Це відбувається тому, що в твердій хлормагнієвій сировині містяться кисеньвмісні домішки (в основному МоаО та Н 20), які взаємодіють з вуглеграфітовими анодами та викликають їх підвищене зношення.A known method of obtaining magnesium and chlorine, in which loading of solid chlormagnesium raw materials is carried out directly into the electrolyzers of the current line, RF patent Mo2168563, dated 03.22.99, С25С 3/04, publ. 10.06.01. When used as part of the current line of electrolyzers with the upper input of anodes, graphite consumption increases, which leads to a decrease in the service life of electrolyzers. This happens because the solid chlormagnesium raw materials contain oxygen-containing impurities (mainly MoaO and H 20), which interact with carbon graphite anodes and cause their increased wear.
Найбільш близьким до способу, який заявляється, є спосіб одержання магнію в поточній лінії з використанням у якості сировини зневодненного карналіту, Зуєв Н.М., Іванов А.Б. і інші "Розробка поточної технології виробництва магнію" Труди ВАМ, Мо72, стор.48-55, Ленінград, 1972р., який завантажують у спеціальний плавильник або плавильну камеру головного апарату, де розплавляють в потоці оборотного електроліту. Одержаний розплав рафінують електрохімічним і седиментаційним способами та транспортують по поточній лінії разом з магнієм, який утворюється в електролізерах. Відділення магнію від електроліту здійснюють в сепараторі і частину електроліту перекачують в плавильник або плавильну камеру головного с апарату. Ге)The closest to the claimed method is the method of obtaining magnesium in the current line using dehydrated carnallite as a raw material, Zuev N.M., Ivanov A.B. and others "Development of the current technology of magnesium production" Trudy VAM, Mo72, pp. 48-55, Leningrad, 1972, which is loaded into a special melter or melting chamber of the main apparatus, where it is melted in a flow of reversible electrolyte. The resulting melt is refined by electrochemical and sedimentation methods and transported along the current line together with magnesium, which is formed in the electrolyzers. Magnesium is separated from the electrolyte in a separator and part of the electrolyte is pumped into the melter or the melting chamber of the main apparatus. Gee)
При завантаженні зневодненого карналіту, який містить Мао 1,5-2,095 та НьО 3-595, в головний апарат або плавильник і наступному його плавленні створюється дуже велика кількість шламу - біля 800-1000кг в годину, який потрібно виводити. Така велика кількість відходів зумовлює значні втрати хлормагнієвої сировини та, відповідно, підвищує її витрати при виробництві магнію. В розплаві, що одержують після плавлення о зневодненого карналіту, знаходиться велика кількість кисеньвмісних домішок від яких розплав не встигає ча очиститися в головному апараті. Ці домішки забруднюють розплав, що надходить на електроліз, при цьому знижуються технологічні показники процесу. А також суттєво зростають трудозатрати по видаленню такої М кількості шламу. Ге»)When loading dehydrated carnallite, which contains Mao 1.5-2.095 and NiO 3-595, into the main apparatus or smelter and its subsequent melting, a very large amount of sludge is created - about 800-1000 kg per hour, which must be removed. Such a large amount of waste causes significant losses of chlormagnesium raw materials and, accordingly, increases its costs in the production of magnesium. In the melt obtained after melting dehydrated carnallite, there is a large amount of oxygen-containing impurities from which the melt does not have time to be cleaned in the main apparatus. These impurities contaminate the melt entering the electrolysis, while the technological indicators of the process decrease. Also, labor costs for removing such M amount of sludge are increasing significantly. Ge")
Описаний вище спосіб може бути здійснений в поточній лінії, патент РФМо2128730, С25С 3/04, від 04.11.97, 3о опубл. 10.04.99, яка включає агрегат для підготовки сировини - головний апарат, проточні електролізери для ее, одержання магнію, що підключені послідовно до магістрального шинопроводу та агрегат для розділення електроліту і магнію - сепаратор. Всі апарати поточної лінії об'єднані в єдину гідродинамічну систему транспортними каналами. Головний апарат включає камеру змішування та камеру відстоювання. В камері « змішування встановлені електроди постійного струму, які підключені до незалежного джерела живлення та З 50 призначені для електрохімічного рафінування розплаву. Плавлення зневодненого карналіту проводять або в с спеціальному апараті-плавильнику, або в додатковій камері головного апарату, або безпосередньо в камеріThe method described above can be implemented in the current line, patent RFMo2128730, С25С 3/04, dated 04.11.97, 3о publ. 10.04.99, which includes a unit for the preparation of raw materials - the main unit, flow electrolyzers for ee, obtaining magnesium, which are connected in series to the main bus line and a unit for separating electrolyte and magnesium - a separator. All devices of the current line are united into a single hydrodynamic system by transport channels. The main apparatus includes a mixing chamber and a settling chamber. Direct current electrodes are installed in the mixing chamber, which are connected to an independent power source and Z 50 are designed for electrochemical refining of the melt. Melting of dehydrated carnalite is carried out either in a special melting apparatus, or in an additional chamber of the main apparatus, or directly in the chamber
Із» змішування головного апарату. Для забезпечення роботи поточної лінії в головному апараті потрібно розплавити 15-20Т твердого карналіту в годину. Для цього до головного апарату необхідно підвести електричну потужність біля 4-5тис. кВт. За допомогою змінного струму підведення такої потужності можливо забезпечити тільки при високій напрузі на електродах -100-1508. Але головний апарат по каналам з розплавом електрично зв'язаний з б електролізерами поточної лінії і напруга на електродах не повинна перевищувати небезпечних величин - не (Те) більше 4088 ("Правила безпеки при виробництві магнію, 1986бр.7). Ця обставина робить розплавлення хлормагнієвої сировини в головному апараті за допомогою змінного струму неможливим. Створення е спеціального плавильника, до якого можливо було б підвести необхідну електричну потужність при безпечних -і 20 величинах напруги, ускладнить конструкцію поточної лінії та приведе до підвищення капітальних затрат і витрат електроенергії при виробництві магнію. с» Підвищені витрати електроенергії також зумовлені використанням у складі поточної лінії монополярних електролізерів. Навіть у випадку використання електролізерів з нижнім вводом анодів, питомі витрати електроенергії складають 13,0-13,5кВт -год./кг магнію. 99 Винаходи, що заявляються, вирішують задачу зниження витрат хлормагнієвої сировини та електроенергії,From" mixing of the main unit. To ensure the operation of the current line in the main apparatus, it is necessary to melt 15-20 tons of solid carnallite per hour. To do this, it is necessary to supply an electrical power of about 4-5 thousand to the main unit. kW With the help of alternating current, it is possible to supply such power only at high voltage on electrodes -100-1508. But the main apparatus through the channels with the melt is electrically connected to b electrolyzers of the current line and the voltage on the electrodes should not exceed dangerous values - not (Te) more than 4088 ("Safety rules for the production of magnesium, 1986 issue 7). This circumstance makes the melting of magnesium chloride of raw materials in the main apparatus using alternating current is impossible. The creation of a special smelter to which it would be possible to supply the necessary electric power at safe -20 voltage values will complicate the construction of the current line and lead to an increase in capital costs and electricity costs in the production of magnesium. » Increased electricity consumption is also due to the use of monopolar electrolyzers in the current line. Even in the case of using electrolyzers with lower anode input, the specific electricity consumption is 13.0-13.5 kWh/kg of magnesium. 99 The claimed inventions solve the problem reducing the costs of magnesium chloride raw materials and electricity,
ГФ) трудових затрат, а також підвищення безпеки умов праці. т Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі електролітичного одержання магнію в поточній лінії, який включає завантаження хлормагнієвої сировини в головний апарат, змішування її з оборотним електролітом і електрохімічне рафінуванні одержаного розплаву від домішок, електролітичне одержання магнію 60 в електролізерах поточної лінії, транспортування електроліту та магнію по електролізерам, відокремлення магнію від електроліту в сепараторі, перекачуванні частини електроліту у вигляді оборотного з сепаратору в головний апарат, згідно з винаходом, в головний апарат завантажують глибокозневоднену хлормагнієву сировину, розплавляють її в потоці оборотного електроліту одночасно з електрохімічним рафінуванням розплаву, яке здійснюють при тій же силі струму, що і електролітичне одержання магнію в електролізерах. бо Цим забезпечують підведення до камери змішування електричної потужності, що потрібна для плавлення глибокозневодненої сировини при безпечній напрузі на електродах -20-30В. Таким чином, в камері змішування головного апарату здійснюють плавлення глибокозневодненої сировини в потоці оборотного електроліту за рахунок енергії постійного струму, що подається на електроди електрохімічного рафінування. Одночасно з плавленням сировини проводять її очистку від домішок за допомогою тих же електродів.GF) of labor costs, as well as improving the safety of working conditions. t The task is solved by the fact that in the known method of electrolytic production of magnesium in the current line, which includes loading magnesium chloride raw materials into the main apparatus, mixing it with a circulating electrolyte and electrochemical refining of the resulting melt from impurities, electrolytic production of magnesium 60 in the electrolyzers of the current line, transporting the electrolyte and magnesium through electrolyzers, separating magnesium from the electrolyte in the separator, pumping part of the electrolyte in the form of reversible from the separator into the main apparatus, according to the invention, deep hydrogenated chlormagnesium raw materials are loaded into the main apparatus, melted in the flow of reversible electrolyte simultaneously with electrochemical refining of the melt, which is carried out at the same current strength as the electrolytic production of magnesium in electrolyzers. because this ensures the supply of electric power to the mixing chamber, which is required for the melting of deep hydrogenated raw materials at a safe voltage of -20-30V on the electrodes. Thus, in the mixing chamber of the main apparatus, deep hydrogenated raw materials are melted in the flow of reversible electrolyte due to the direct current energy supplied to the electrodes of electrochemical refining. At the same time as the raw material is melted, it is cleaned of impurities using the same electrodes.
Низький вміст кисеньвмісних домішок в глибокозневодненій хлормагнієвій сировині зумовлює малу кількість шламу, що утворюється в головному апараті - 80-100кг в годину. Це знижує втрати хлориду магнію з відходами на 100-15Окг/т магнію та, відповідно, зменшує витрати сировини. Очистка розплаву протікає достатньо ефективно і в електролізери з головного апарату надходить розплав з низьким вмістом домішок. Такий розплав 7/0 придатний для ведення процесу електролізу з достатньо високими технологічними показниками.The low content of oxygen-containing impurities in the deeply hydrogenated chlormagnesium raw material causes a small amount of sludge formed in the main apparatus - 80-100 kg per hour. This reduces losses of magnesium chloride with waste by 100-15Okg/t of magnesium and, accordingly, reduces the consumption of raw materials. Melt cleaning proceeds efficiently enough and melt with a low content of impurities enters the electrolyzers from the main apparatus. Such a 7/0 melt is suitable for conducting the electrolysis process with sufficiently high technological indicators.
Для виконання способу, що заявляється, пропонується потокова лінія, яка включає двохкамерний головний аппарат, проточні електролізери для одержання магнію, що підключені послідовно до магістрального шинопроводу, сепаратор для відділення магнію від електроліту. Всі апарати об'єднані в загальний гідродинамічний контур транспортними каналами. Згідно з винаходом, електроди головного апарату підключені /5 до магістрального шинопроводу послідовно з проточними електролізерами. При цьому електроди головного апарату розташовані у два ряди біля бокових стін першої камери головного апарату перпендикулярно поздовжній осі апарату, а між рядами електродів розміщена технологічна комірка з патрубком для завантаження глибокозневодненої сировини. Електроди головного апарату конструктивно об'єднані у декілька груп: від 4-х до 8-ми та встановлені з можливістю заміни кожної групи окремо. Кожна група електродів головного апарату може 2о переміщуватися вздовж поздовжньої осі апарату на відстань, що дорівнює відстані між осями сусідніх електродів. Електроди головного апарату обладнані водоохолоджуючими кесонами. При вмісті в сировині, що завантажується, оксиду магнію та води більше 0,2масчаст.ю між головним апаратом і проточними електролізерами додатково встановлені монополярні електролізери з верхнім вводом анодів, що підключені до магістрального шинопроводу послідовно проточним електролізерам. В якості проточних електролізерів можуть сч бути встановлені або монополярні електролізери з верхнім чи нижнім вводом анодів, або з ціллю економії о електроенергії, мультиполярні електролізери.To implement the claimed method, a flow line is proposed, which includes a two-chamber head unit, flow electrolyzers for obtaining magnesium, which are connected in series to the main bus line, and a separator for separating magnesium from the electrolyte. All devices are united in a common hydrodynamic circuit by transport channels. According to the invention, the electrodes of the main apparatus are connected /5 to the main bus line in series with flow electrolyzers. At the same time, the electrodes of the main apparatus are located in two rows near the side walls of the first chamber of the main apparatus perpendicular to the longitudinal axis of the apparatus, and between the rows of electrodes there is a technological cell with a nozzle for loading deep hydrogenated raw materials. The electrodes of the main unit are structurally combined into several groups: from 4 to 8 and installed with the possibility of replacing each group separately. Each group of electrodes of the main apparatus can move 2o along the longitudinal axis of the apparatus at a distance equal to the distance between the axes of adjacent electrodes. Electrodes of the main apparatus are equipped with water-cooling caissons. When the content of magnesium oxide and water in the loaded raw material is more than 0.2% by mass, between the main apparatus and the flow electrolyzers, monopolar electrolyzers with the upper input of anodes connected to the main bus line in series with the flow electrolyzers are additionally installed. Either monopolar electrolyzers with upper or lower input of anodes can be installed as flow electrolyzers, or multipolar electrolyzers to save electricity.
На фіг.1 зображена схема поточної лінії яка включає двохкамерний головний апарат 1, проточні електролізери 2, послідовно підключені до магістрального шинопроводу 3, сепаратор 4, транспортні канали 5. В головному апараті 1 встановлені електроди б, які разом з електролізерами 2 підключені послідовно до с зо магістрального шинопроводу 3. У випадку, коли тверда глибокозневоднена сировина надходить з підвищеним вмістом оксиду магнію та води (більше 0,2мас.част.9о кожної домішки), між головним апаратом 1 і проточними ї- електролізерами 2 розміщують монополярні електролізери з верхнім вводом анодів 7, які також послідовно «г підключені до магістрального шинопроводу 3. Звичайно кількість таких електролізерів не перевищує 1095 від загальної кількості. МеFig. 1 shows the diagram of the current line, which includes a two-chamber main apparatus 1, flow electrolyzers 2, connected in series to the main bus line 3, separator 4, transport channels 5. Electrodes b are installed in the main apparatus 1, which, together with electrolyzers 2, are connected in series to c from the main bus line 3. In the case when solid deep-hydrogen raw materials arrive with a high content of magnesium oxide and water (more than 0.2% by weight of each impurity), monopolar electrolyzers with upper anode inlets are placed between the main apparatus 1 and flow-through electrolyzers 2 7, which are also connected in series to the main bus line 3. Usually, the number of such electrolyzers does not exceed 1095 of the total number. Me
Конструкція головного апарату 1, що входить до складу поточної лінії, яка пропонується, наведена на фіг. «о 2 (план) і на фіг.3 (поперечний розріз). Електроди б-аноди та катоди, які розташовані по черзі та виконані звичайно з графітованого матеріалу, встановлені в камері змішування в два ряди біля бокових стін перпендикулярно поздовжній осі апарату 1 та підключені до магістрального шинопроводу 3. Між двома рядами електродів розміщена технологічна комірка 8 з патрубком 9, через який завантажують тверду глибокозневоднену « сировину. Для оборотного електроліту та розплаву головний апарат має приймальну 10 та зливну 11 льотки. /7- с Електроди 6 об'єднані в декілька змінних груп (на рис. чотири групи) загальними перекриттями 12, в яких вони . закріплені. Верхні частини електродів б, що виступають над перекриттями 12, устатковані струмопідводячими и? шинами 13 з водоохолоджуючими кесонами 14.The design of the main device 1, which is part of the current line, which is offered, is shown in fig. 2 (plan) and Fig. 3 (cross section). The b-anode and cathode electrodes, which are located alternately and are usually made of graphite material, are installed in the mixing chamber in two rows near the side walls perpendicular to the longitudinal axis of the apparatus 1 and connected to the main bus line 3. Between the two rows of electrodes, a technological cell 8 with a nozzle is placed 9, through which solid deep hydrogenated raw materials are loaded. For circulating electrolyte and melt, the main device has a receiving 10 and a draining 11 jet. /7- s Electrodes 6 are united in several variable groups (four groups in the figure) by common overlaps 12, in which they . fixed The upper parts of the electrodes b, protruding above the overlaps 12, are equipped with current-carrying and? tires 13 with water-cooling caissons 14.
Потокова лінія працює таким чином. Оборотний електроліт з сепаратора 4 додають в головний апарат 1. ВThe assembly line works like this. The circulating electrolyte from the separator 4 is added to the main apparatus 1. V
Нього ж завантажують тверду глибокозневоднену сировину. В камері змішування головного апарату 1 б відбувається розплавлення твердої сировини з одночасною очисткою одержаного розплаву електрохімічним методом. Необхідну для плавлення сировини електричну потужність підводять за допомогою графітованих ік електродів постійного струму б, що підключені до магістрального шинопроводу 3. Ці ж електроди 6 їх використовують для електрохімічного рафінування розплаву, одержаного від плавлення твердої глибокозневодненої хлормагнієвої сировини в потоці оборотного електроліту. Після седиментаційної очистки в ш- другій камері апарату 1 розплав з головного апарату 1 по транспортним каналам 5 направляють в проточні 4) електролізери 2, що з'єднаю між собою гідравлічно та електрично послідовно. Якщо тверда хлормагнієва сировина, що завантажується в головний аппарат, містить підвищену кількість оксиду магнію та води, то очистка розплаву в головному апараті відбувається не повністю. В цьому випадку строк служби анодів і, відповідно, ов електролізерів значно скорочується. Тому між головним апаратом 1 і проточними електролізерами 2 встановлюють декілька монополярних електролізерів 7 з верхнім вводом анодів, на яких у міру того, якIt is loaded with solid deep-hydrogen raw materials. In the mixing chamber of the main apparatus 1 b, solid raw materials are melted with simultaneous purification of the resulting melt by the electrochemical method. The electric power necessary for melting raw materials is supplied by means of graphite electrodes and direct current electrodes b, which are connected to the main busbar 3. These same electrodes 6 are used for electrochemical refining of the melt obtained from the melting of solid deep hydrogenated chlormagnesium raw materials in the flow of reversible electrolyte. After sedimentation cleaning in the secondary chamber of the apparatus 1, the melt from the main apparatus 1 is sent through the transport channels 5 to the flowing 4) electrolyzers 2, which are connected together hydraulically and electrically in series. If the solid chlormagnesium raw material loaded into the main apparatus contains an increased amount of magnesium oxide and water, then the melt cleaning in the main apparatus does not take place completely. In this case, the service life of anodes and, accordingly, of electrolyzers is significantly reduced. Therefore, between the main apparatus 1 and flow electrolyzers 2, several monopolar electrolyzers 7 with the upper input of anodes are installed, on which, as
Ф) спрацьовуються аноди, їх заміняють. Всі електролізери, а також групи електродів головного апарату 1 ка послідовно підключені до магістрального шинопроводу 3. Магній, що утворюється в електролізерах, разом з електролітом транспортується за допомогою системи каналів 5 по всім електролізерам в сепаратор 4. В бо сепараторі 4 магній відділяють від електроліту, який у вигляді оборотного перекачується в головний апарат 1, а магній періодично вибирають із сепаратора 4 і направляють у ливарне відділення.F) anodes are activated, they are replaced. All electrolyzers, as well as groups of electrodes of the main apparatus 1 ka are connected in series to the main bus line 3. The magnesium formed in the electrolyzers is transported together with the electrolyte using a system of channels 5 through all the electrolyzers to the separator 4. In the separator 4, magnesium is separated from the electrolyte, which is pumped into the main apparatus 1 in the form of a reversible one, and magnesium is periodically selected from the separator 4 and sent to the foundry department.
Графітовані електроди б головного апарату 1 розташовані вздовж поздовжніх стінок першої камери, а між ними розміщена технологічна комірка 8 з патрубком 9, через який завантажують в розплав тверду глибокозневоднену хлормагнієву сировину. Хлор, що виділяється на анодах, при такому розташуванні 65 електродів створює інтенсивну циркуляцію в технологічній комірці 8, яка сприяє швидкому вмішуванню твердої сировини в розплав і її швидкому розплавленню. При цьому одержаний розплав циркулює між електродами 6 і піддається електрохімічній очистці від домішок.Graphite electrodes b of the main apparatus 1 are located along the longitudinal walls of the first chamber, and between them is placed a technological cell 8 with a nozzle 9, through which solid deep-dehydrogenated chlormagnesium raw materials are loaded into the melt. Chlorine released at the anodes, with this arrangement of 65 electrodes, creates intensive circulation in the technological cell 8, which contributes to the rapid mixing of solid raw materials into the melt and its rapid melting. At the same time, the obtained melt circulates between the electrodes 6 and is subjected to electrochemical cleaning of impurities.
Оксид магнію, що попадає з сировиною в апарат, частково хлорується на анодах, чим викликає їх зношення.Magnesium oxide, which enters the device with raw materials, is partially chlorinated on the anodes, which causes their wear.
Це потребує періодичної заміни електродів 6 електрохімічної очистки. Для зручності та швидкості проведення цієї операції декілька пар електродів б заливають у єдине перекриття 12, поєднуючи їх у групу. Заміну електродів б, що вийшли з ладу, виконують такими групами разом з відповідним перекриттям 12. Зношення анодів б також приводить до зменшення товщини електродів і зростання відстані між сусідніми анодами та катодами, що підвищує опір блоку електрохімічної очистки. Для того, щоб електрична потужність, що підводиться до апарату 1 за допомогою електродів б залишалася постійною, в головний апарат 1 встановлюють декілька 7/0 Груп електродів (4-6) з різним строком служби.This requires periodic replacement of electrodes 6 of electrochemical cleaning. For the convenience and speed of carrying out this operation, several pairs of electrodes are poured into a single overlap 12, combining them into a group. The replacement of failed b electrodes is carried out by such groups together with the corresponding overlap 12. The wear of b anodes also leads to a decrease in the thickness of the electrodes and an increase in the distance between adjacent anodes and cathodes, which increases the resistance of the electrochemical cleaning unit. In order for the electrical power supplied to device 1 with the help of electrodes to remain constant, several 7/0 groups of electrodes (4-6) with different service life are installed in the main device 1.
Для того, щоб графітовані електроди 6 не окислювалися киснем повітря внаслідок їх високої температури, їх струмопідводячі шини 13 обладнані водоохолоджуючими кесонами 14.In order for the graphite electrodes 6 not to be oxidized by air oxygen due to their high temperature, their current-carrying buses 13 are equipped with water-cooling caissons 14.
При роботі графітованих електродів б зношенню внаслідок взаємодії з оксидами піддаються тільки аноди.During the operation of graphite electrodes, only the anodes are exposed to wear due to interaction with oxides.
Щоб знизити витрати графіту при заміні електродів групами застосовують "переполюсовку", тобто періодично /5 Змінюють полярність електродів. В даній конструкції апарату "переполюсовку" можливо здійснити, якщо зрушувати групу електродів 6 в горизонтальному напрямку на відстань, що дорівнює відстані між осями сусідніх електродів, як показано стрілкою на рис. 2. При цьому роз'єднюються контакти струмопідводячих шин 13 з нерухомими контактами магістрального шинопроводу З одної полярності та під'єднюються до нерухомих контактів іншої полярності, тобто аноди стають катодами та навпаки. Цим самим досягається рівномірне Зношення усіх електродів одної групи, заміну груп електродів виконують рідко, витрати графітованих електродів зменшуються.In order to reduce the consumption of graphite when replacing electrodes in groups, "repolarization" is used, that is, periodically /5 Change the polarity of the electrodes. In this design of the apparatus, it is possible to "reverse the polarity" by moving the group of electrodes 6 in the horizontal direction by a distance equal to the distance between the axes of the adjacent electrodes, as shown by the arrow in fig. 2. At the same time, the contacts of the current-carrying buses 13 are disconnected from the fixed contacts of the main busbar C of one polarity and connected to the fixed contacts of the other polarity, that is, the anodes become cathodes and vice versa. In this way, uniform wear of all electrodes of one group is achieved, replacement of electrode groups is performed rarely, costs of graphitized electrodes are reduced.
Показники процесу одержання магнію за прототипом і способом, що заявляється, з використанням в складі поточної лінії електролізерів різних типів і сировини з різним вмістом оксиду магнію та води наведені в таблиці.The indicators of the process of obtaining magnesium according to the prototype and the claimed method, using in the current line of electrolyzers of various types and raw materials with different contents of magnesium oxide and water are given in the table.
Як видно з наведених в таблиці даних спосіб одержання магнію з глибокозневодненої хлормагнієвої сч сировини та потокова лінія для його здійснення, що пропонуються, дозволяють знизити трудозатрати за рахунок о підвищення продуктивності електролізерів і зменшити вихід шламу, внаслідок чого зменшуються витрати сировини та електроенергії. При цьому конструкція головного апарату, що входить до складу поточної лінії, дозволяє забезпечити розплавлення всієї сировини, що завантажується, при небезпечній напрузі на електродах - 25-308. с зо мAs can be seen from the data presented in the table, the method of obtaining magnesium from deep hydrogenated chlormagnesium SC raw materials and the flow line for its implementation, which are proposed, allow reducing labor costs due to increasing the productivity of electrolyzers and reducing the output of sludge, as a result of which the costs of raw materials and electricity are reduced. At the same time, the design of the main apparatus, which is part of the current line, allows to ensure the melting of all the raw materials that are loaded, at a dangerous voltage on the electrodes - 25-308. with zo m
Типи електролізерів ее МаоО в (Продуктивність Вихід |/|Вихід Ма «г домішок в розплаві, що електролізерів, 95 |шламу, за карналіті, надходить на кг/т Ма струмом, 95 Ге»! мас. част. 95 електроліз, кВт. год. /т Ма /т/т Ма ши ПО карналіт): : верхнім вводом анодів; проточні-монополярні з нижнім - с вводом анодів и 2. Рішення, що заявляється з пен о ЩІ НИМИ ПОМ НОЯ ПОНННЯ НОНЯ ПЕНЯ 7Types of electrolyzers ee MaoO in (Productivity Output |/|Output Ma «g of impurities in the melt that electrolyzers, 95 |sludge, according to carnalite, enters per kg/t Ma current, 95 Ge»! mass. frequency. 95 electrolysis, kW. h. /t Ma /t/t Ma shi PO carnalite): : by the upper input of anodes; flow-monopolar with the bottom - with the introduction of anodes and 2. The solution announced by the foam o SHCHI NYM POM NOYA PONNYA NONYA PENYA 7
ФО верхнім вводом анодів;: проточні-мультиполярні ь верхнім вводом анодів; с» проточні-монополярні з нижнім -1 50 вводом анодів сю»FO with the upper input of anodes;: flow-multipolar and with the upper input of anodes; c" flow-monopolar with lower -1 50 input of anodes syu"
Ф) іме) 60 б5F) name) 60 b5
(85 (3) 0) ФО С (3) (0) (о),(85 (3) 0) FO C (3) (0) (o),
ТИ Г Я | 1 / "В, І | ЩІ ле рі щ !YOU G I | 1 / "V, I | SHCI le ri sh !
Є аThere is a
З І 1 та Фо : й : зZ I 1 and Fo : y : z
Й ріAnd ri
У Ма т (1) (2) 5) оIn Ma t (1) (2) 5) o
Фіг ТВТОРИ тдтакін О.М. і т в, см ши шлшш пили шани помнннищх / іо, Ге)Fig TVTORY tdtakin O.M. and t v, sm shi shlshsh drank honors pomnnnnyshch / io, Ge)
І 1 11111 11 111 м но М о По Во В ПО НО ПО ВА ПО ВО МОУ т й їч- й що й о при 153 й » ер спї- ЯМ |рЬв се с ! (5) й « 1 - с нини нини ни ше нік ши и и ШИ А В "з І пили ПОН пить шини п п оІ 1 11111 11 111 mno M o Po Vo V PO NO PO VA PO VO MOU t y ich- what and o at 153 y » er spi- ЯМ |рЬv se s! 5
Фіг. 2 Автори: Забєлін І.В. бу і (се) г» - 50 сб»Fig. 2 Authors: Zabelin I.V. bu and (se) h" - 50 sb"
Ф) ко бо б5F) ko bo b5
А-А ; 6) 00 аа й ОО ЛУ мат ДА шк й » гос НН ПОЛИН НН КУA-A; 6) 00 aa y OO LU mat DA shk y » gos NN POLYN NN KU
Шо, 0-73 ою со | хо нази ой я ЇМ во м, юю оку кос мое й ооо є ШИ я 00 5 о 0, | око ооо тт МосооSho, 0-73 oyu so | ho nazy oi i IM in m, yuyu oku kos moe and ooo is SHY i 00 5 o 0, | eye ooo tt Mosoo
Ново у ам нь НИКNew at NIK
МОм ШИ п ШИ ор Ф (Се) « ші с хз Фіг. 3MOm SHY p SHY or F (Se) « shi s xz Fig. 3
ФоFo
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2002021215A UA69473C2 (en) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | A method for electrolytic obtaining magnesium of deeply dehydrated chlorine-magnesium raw stock and a flow line for realizing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2002021215A UA69473C2 (en) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | A method for electrolytic obtaining magnesium of deeply dehydrated chlorine-magnesium raw stock and a flow line for realizing thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA69473C2 true UA69473C2 (en) | 2004-09-15 |
Family
ID=74844340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2002021215A UA69473C2 (en) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | A method for electrolytic obtaining magnesium of deeply dehydrated chlorine-magnesium raw stock and a flow line for realizing thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA69473C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2294402C1 (en) * | 2005-07-04 | 2007-02-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Process for electrolytical production of magnesium from highly dehydrated chlorine-magnesium raw material and flow line for performing the same |
| RU2305144C2 (en) * | 2005-09-14 | 2007-08-27 | Открытое акционерное общество "РУСАЛ ВСЕРОССИЙСКИЙ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫЙ ИНСТИТУТ" (ОАО "РУСАЛ ВАМИ") | Method of the electrolytic production of magnesium from the deep-dehydrated carnallite and the production line for the method realization |
| RU2310019C2 (en) * | 2005-11-17 | 2007-11-10 | Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ") | Flow line of production of the magnesium from the anhydrous carnallite |
| RU2354754C1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-05-10 | Открытое акционерное общество "РУСАЛ Всероссийский Алюминиево-магниевый Институт" | Production method of magnesium |
| RU2389813C1 (en) * | 2008-10-24 | 2010-05-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Procedure for production of magnesium and chlorine and process line for implementation of this procedure |
-
2002
- 2002-02-14 UA UA2002021215A patent/UA69473C2/en unknown
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2294402C1 (en) * | 2005-07-04 | 2007-02-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Process for electrolytical production of magnesium from highly dehydrated chlorine-magnesium raw material and flow line for performing the same |
| RU2305144C2 (en) * | 2005-09-14 | 2007-08-27 | Открытое акционерное общество "РУСАЛ ВСЕРОССИЙСКИЙ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫЙ ИНСТИТУТ" (ОАО "РУСАЛ ВАМИ") | Method of the electrolytic production of magnesium from the deep-dehydrated carnallite and the production line for the method realization |
| RU2310019C2 (en) * | 2005-11-17 | 2007-11-10 | Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ") | Flow line of production of the magnesium from the anhydrous carnallite |
| RU2354754C1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-05-10 | Открытое акционерное общество "РУСАЛ Всероссийский Алюминиево-магниевый Институт" | Production method of magnesium |
| RU2389813C1 (en) * | 2008-10-24 | 2010-05-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Procedure for production of magnesium and chlorine and process line for implementation of this procedure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5153322B2 (en) | Wireless electrolysis cell monitoring powered by ultra-low bus voltage | |
| US4107007A (en) | Process for the recovery of lead from scrapped lead batteries | |
| EP3256621B1 (en) | Method for purifying aluminum | |
| UA69473C2 (en) | A method for electrolytic obtaining magnesium of deeply dehydrated chlorine-magnesium raw stock and a flow line for realizing thereof | |
| WO2004007804A1 (en) | Electrolytic cell for production of aluminum from alumina | |
| US3326783A (en) | Process for the production of electrolytic zinc powder | |
| US3067124A (en) | Furnace for fused-bath electrolysis, particularly for aluminum production from alo | |
| CN109485023B (en) | Method for recovering tellurium from copper-tellurium-containing waste liquid | |
| US6855241B2 (en) | Process and apparatus for smelting aluminum | |
| US1569606A (en) | Apparatus for electrolyzing fused salts of metals and recovering the metals and acid radicles | |
| US3836443A (en) | Electrowinning of ores | |
| CN102713023B (en) | Surface preparation unit for metal strip processing lines | |
| US3661738A (en) | System for melting melt enriching solids utilizing excess heat from electrolysis cells | |
| CN106835196A (en) | Produce the mixing electrolysis system of tough cathode | |
| RU2294402C1 (en) | Process for electrolytical production of magnesium from highly dehydrated chlorine-magnesium raw material and flow line for performing the same | |
| US4601805A (en) | Apparatus for preparing metal by electrolysis | |
| AU2005214817B2 (en) | Process and plant for electrodepositing copper | |
| Wallden et al. | Electrolytic copper refining at high current densities | |
| US2761830A (en) | Wiring arrangement for a series of electrolytic cells | |
| RU2305144C2 (en) | Method of the electrolytic production of magnesium from the deep-dehydrated carnallite and the production line for the method realization | |
| FI81615B (en) | ELEKTROVINNINGCELL. | |
| US4744875A (en) | Steel refining with an electrochemical cell | |
| EP0109953B1 (en) | Method for electrolytically obtaining magnesium metal | |
| RU2187579C2 (en) | Electrolysis block-series of baths for electrolytic refining of copper and process of electrolytic refining of copper | |
| CN101701345A (en) | An electrolytic cell for electro-deoxidation metallurgy |