Электролит для получения сплава электролизом

 

Изобретение относится к области металлургии щелочных и щелочноземельных металлов, а именно к получению сплава кальция, калия и лития электролизом из расплавленных электролитов, и может быть использовано для получения сплавов кальций-калий-литий. Цель изобретения - сокращение энергозатрат за счет снижения температуры и плотности тока. Для этого предлагается электролит, содержащий нитраты кальция, калия и лития при следующих соотношениях, мас.%: нитрат кальция 14 - 16, нитрат калия 61 - 63, нитрат лития 22 - 24, плавящийся при 117°С. Электролиз ведут при катодной плотности тока 0,01 - 0,1 А/см<SP POS="POST">2</SP>. В результате электролиза выделяется сплав из кальция (48 - 49%), калия (20 - 21%) и лития (30 - 31%). Выход по току 90 - 95%. Анодные газы могут быть утилизованы и возвращены в производство поглощением их водной суспензией гидроксида или карбоната кальция. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s )s С 25 С 3/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4691363/02 (22) 11.04.89 (46) 07.08,91, Бюл. М 29 (71) Днеп родзержинский индустриальный институт им. М.И.Арсеничева и Днепродзержинский филиал Государственного научно-исследовательского проектного института азотной промышленности и органического синтеза (72) А,В.Проценко. А.С.Кирюха, Д.A,Òêàëåí о, И,Ф.Пояркова и Н.Е.Косяков (53) 669.714.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 648656, кл. С 25 С 3/36, 1977, (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

СПЛАВА ЭЛЕКТРОЛИЗОМ (57) Изобретение относится к металлургии щелочных и щелочно-земельных металлов, а именно к получению сплава кальция, калия

Изобретение относится к металлургии щелочных и щелочно-земельных металлов, а именно к получению сплава кальция, калия и лития злектролизом из расплавленных электролитов, и может быть использовано для получения сплава кальций-калий-литий с использованием его в качестве раскислителя чугуна, стали, восстановителя урана, титана, циркония и других редких металлов, активной массы в химических источниках тока, а также дегазатора.

Цель изобретения — снижение энергозатрат путем снижения температуры и плотности тока.

Электролит, содержащий нитраты кальция и лития, дополнительно содержит нит„„, Ы„„1668487 А1

2 и лития электролизом из расплавленных электролитов, и может быть использовано для получения сплавов кальций-калий-литий, Цель изобретения — сокращение энергозатрат за счет снижения температуры и плотности тока, Для этого предлагается электролит, содержащий нитраты кальция, калия и лития при следующих соотношениях, мас, g: нитрат кальция 14-16, нитрат калия 61 — 63, нитрат лития 22 — 24, плавящийся при 117 С, Электролиз ведут при катодной плотности тока 0,01-0,1 А/см . В результате электролиза выделяется сплав из кальция (48 — 49 ), калия (20 — 21ф) и лития (30 — 31Я,), Выход по току 90 — 95 . Анодные газы могут быть утилизованы и возвращены в производство поглощением их водной суспензией гидроксида или карбоната кальция. 1 табл. рат калия при следующем соотношении компонентов, мас. :

Нитрат кальция 14 — 16

Нитрат калия 61 — 63

Нитрат лития 22 — 24 и плавится при 117 С.

Электролит готовят смешиванием безводных нитратов кальция (14 — 16 мас. $), калия (61-63 мас.g) и лития (22-24 мас.Я,), помещают в электролизер и плавят при перемешивании. Электролиз ведут в U-образном электролиэере, в который введены железный катод и платиновый анод при катодной плотности 0,02 — 0,1 А/см и напря2 жении 1 -15 В. Температура электролиза за счет Джоулева тепла и беэ охлаждения составляет 140-145 С. В результате электро1668487

Составитель О. Голыжникова

Тех ред М.Моргентал Корректор Э, Лончакова

Редактор А, Козориз

Заказ 2631 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5, Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 лиза на катоде выделяется сплав кальцийкалий-литий, а на аноде — газы: диоксид азота и кислород, Реакции, протекающие на электродах, могут быть выражены следующими уравнениями:

Катод Са 2 + 2е - Ca;

К +Ь-К;

Ll + е- LI.

Анод 2йаОз " - 4е - 2йа02 + 02.

Выделяющиеся на аноде двуокись азота и кислород могут быть утилизированы и возвращены в производство поглощением их водной суспензией гидрооксида или карбоната кальция. Выход сплава по току, составляющий 90-95, и состав сплава, содержащего 48-49 мас. j(, кальция, 20 — 21 мас.ф, калия и 30-31 мас. (> лития, определяют по известной методике. Сплав переводят в раствор с последующим определением массы сплава ацидометрически; содержание кальция определяют тригонометрически, а также на пламенном фотометре ФПЛ-1, на котором определяют и калий, а литий — по разности между общей щелочностью и суммарным содержанием кальция и калия.

Результаты лабораторных испытаний при различных плотностях тока, в том числе

С другими соотношениями компонентов, приведены в таблице.

Из таблицы следует, что электролит, содеожаший нитоаты кальция, калия и лития в

5 указанном соотношении, может служить для получения сплава кальций-калийлитий электролизом из расплава с выходом по току 90-957, а снижение температуры плавления электролита, температуры элект10 ролиза и плотности тока по сравнению с известным, а также возвращение в производство продуктов электролиза (анодных газов) уменьшают общие энергозатраты при производстве сплава кальций-калий-литий.

Формула изобретения

Электролит для получения сплава электролизом, преимущественно кальций-калий-литий, содержащий нитраты кальция и

20 лития, отличающийся тем,что,сцелью сокращения энергозатрат путем снижения температуры и плотности тока, он дополнительно содержит нитрат калия при следующем соотношении ингредиентов, мас, ;

25 Нитрат кальция 14 — 16

Нитрат калия 61-63

Нитрат лития 22-24