Способ пуска магниевого электролизера

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

Р ЕСПУ БЛИК

<я>5 С 25 С 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗО6Р =.1 Å - ;ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬCTBV б

1 (21) 4740535/02 (22) 19,06.89 (46) 07.12.91. Бюл, ",:. 45 (71) Березниковский титано-магниевый комбиНаТ (72) И..С.Кириленко, А.В,Киселеви В,M.Капу(53) 669.721.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 460327, кл. С 25 С 3/04, 1979. (54) СПОСОБ ПУСКА МАГНИЕВОГО 3PЕКТРОЛИЗЕРА (57) Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к споибу пуска а работу электрОлизеров для получения маГния и хлора, Цель охрана ОкоужаИзобретение относится к производству магния электролитическим способом.

Известен способ пуска магниевых электролизеров, по которому электролизер сушат, разогревают до 400 С и выдерживают при этой температуре несколько суток. Перед заливкой в электролизер рабочего электролита заливают 5 — 10 рабочего объема ванны электролизера легкоплавкой смесью и "замораживают" ее. Данный способ сокращает настылеобразование на падине ванны.

Недостатком этого способа является то, что он не сбеспечивяет полное удаление воды из футеровки электролизера. Вода в процессе электролиза взаимодействует с хлоридом магния и образует гидрооксихлорид магния, который под действием постоянного тока разлагается и осаждается на рабочей поверхности катода, пассивируя еГО. КрОме ТОГО, ВОДЯ и ЯОДОрод, Образующийся на катоде, вэаимодействуютс хлором Ж }, 1696592 А1 ющей с,"}еды путем сокр;- щснгд водных выбросов I -.Нижение за:рат -:Я их нейгралиaa xIo noco6 nyct: a

400 :::, заливку расплава L включение в сеть пос- Оянно--o тока. Перед включен;ем в сеть пес -ол-.Ноп: тока в ванну злектролизера зали- вают расплав хлоридов щелочных и щелочназемельных металлов, содер;кащих 4 — 70, МаС!2, в количестве, равном 1/4 объема ванны злектрплизеря, и выдеоживяют я течение

20 — 48 ч. Количество выб;,:асов уменьшается, т.к, воля из фугеровки ня взаич аде2с-вует с хлоридам магния, уменьшается выделение водорода ня катоде, сокращается Bpet4R

ct)plica хл}ора В.ат}".Ос}",} .еру. 1 з.п. ф л}}.!, с образованием хлористого водорода, который конденсируется в хлоропроводах и разрушает их. При таком пуске электролизеров хлор временно направляют сразу на газоочистку, что приводит к дополнительному расходу материалов на его очистку, к потерям хлора и загрязнению Окружающей среды. целью изобретения является охрана окружя;ощ и среды путем сокращения вредных выбросов и снижение затрат на v:: не IYpapHaa}}0!o, Поставленная цель достигается тем, что перед nycI:cv электролизеря в него устанавливают нэ ревателн, злектролизер герметизируют и разогревают до 400"Ñ, после чего нагреватели удаляют, заливают рабочий электролит Я количестве, равном 1/4 объема ванны, и выдерживают в течение 20 — 48 ч.

Расплав рвали"-яется по падине до вертикальных стенок ванны, занимая часть ее объема и заполняя щели и раковины в футе1696592

Составитель (%Голы>книксва

Техред M.Mîð,"eíòàë Корректор М.Шароши

Редактор И.Горная

Заказ 4282 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 ровке. Аккумулированное тепло расплав передает подине, боковым стенкам, электродам, просушивая и разогревая футеровку электролизера и вытесняя из нее воду. Затем расплав охлаждается и во воемя выдер- 5 жки его в электролизерах застывает, После выдержки в течение 20 — 48 ч электролизер заливают рабочим электролитом и включают в сеть постоянного тока.

Рабочий электролит содержит.хлорид магния I0 в количестве 4 — 70%, предпочтительнее 20 у%

Концентрация хлорида магния в гусковом электролите в пределах 20 — 30% является Оптимальной, Он состоит в основном 15 и з хлоридов калия, магния и натрия. Электролит такого состава достаточно легкоплавок и не образует в ванне настылей. В процессе пуска электролизера он легко получается за счет заливки в ванну карналлита 20 и рабочего электролита в равных долях.

Минимальное содержание хлорида магния в оабочем электролите 4%. Содержание

MgCb ниже 4% приводит к интенсивному выделению на катоде щелочных металлов 25 (Na, Ка), которые вслецствие электроосаждения на катоде ведут к нарушению процесса

Электролиза магния (повышение температу. ры электролита и др.). I

Максимальное содержание хлорида 30 магния в электролите 70%. Содержание

MgCI2 более 70% сопровождается значительными местными тепловыделениями, что отрицательно влияет на стойкость узлов ванны электрслизера, сокращает срок их 35 службы. Кроме того, при таком (более 70%) содержании MgClz в электролите увеличивается скорость реакции взаимодействия воздуха с MgCI2, а это приводит к интенсификации процесса шламообразования, пас- 40 сивации катодов.

Ванна электролизера заливается пусковым электролитом на 1/4 ее объема, Такое количество электролита обеспечивает удаление воды из футеровки и прогрев торцо- 45 вых стенок.

Повышение уровня электролита (заливка более чем на 1/4 объема) приводит к. снижению температуры электролита ниже точки плавления магния, значительному снижению напряжения нэ пусковом электролизесе из-за выделения на катоде магния в твердом виде, заполнения и сокращения межэлектродного пространства.

Время выдержки электсолизерэ в пределах 20 — 48 ч ограничивается временем, в течение которого залитый и затвердевший в ванне расплав интенсивно передает тепло футеровке., вытесняя иэ нее воду, Затвердевший электролит образует "ванну в ванне", состоящую из солей электролита. Внутри нее жидкая фаза, охла>кдаяс, пеоедает тепло футеровке ванны без доступа воздуха к ней.

При использовании предлагаемого способа расплав на подине затвердевает, в результате,вода, испаряющаяся из футерсвки, практически не взаимодействует с хлоридом магния и не образует соляную кислоту и гидрооксихлорид магния. Уменьшается выделение водорода на катоде, что сокращает взаимодействие водорода с хлором с образованием хлористого водорода. Кроме того, сокращается время сброса хлора в атмосферу за счет уменьшения количества образующихся.при пуске хлористого водорода и соляной кислоты, Использование предлагаемого способа за счет сокращения вредных выбросов позволит решить часть вопросов по охране окружающей среды и снизить затраты на нейтрализацию вредных выбросов.

Формула изобретения

1. Способ пуска магниевого электролизера, включающий сушку ванны при повышении температуры от 20 до 400" С, заливку расплава и включение в сеть постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью улучшения охраны окружающей среды путем сокращения вредных выбросов, в качестве расплава используют хлориды щелочных. и щелочно-земельных металлов, содержащие

4 — 70% хлорида магния, заливку расплава осуществляют в количестве 1/4 объема ванны и перед включением в сеть осуществляют выдержку в течение 20 — 48 ч.

2, Способ по и, 1, отличающийся тем, что используют расплав, содержащий

20 — 30% хлорида магния,