Способ электролитического рафинирования хрома

 

Изобретение относится к способам рафинирования хрома. Цель изобретения - повышение производительности и срока службы электролизера. Приготовление электролита с дихлоридом хрома и корректировку состава по дихлоридам хрома и магния ведут, путем ввода в электролизер расплава дихлоридов хрома и магния. Способ позволяет повысить производительность электролизера с 90 до 100 кг/сут по хрому и вдвое продлить срок его эксплуатации до остановки на капремонт. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s С 25 С 3/32, 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

l10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪ|ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4687568/02 (22) 03.05.89 (46) 15,03.92,Бюл.N 10 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П. Бардина (72) В.Г.Кочерженко. 1О.И.Лебедев. Г.А.Мардосевич, А.Г. Каганов, И.В.Чикунова, Л,И.Кровопусков и В.Ф.Ананченко (53) 669.26.472(088.8) (56) Отчет по НИР ЦНИИЧЕРМЕТ М гос.рег.

018500001000; арх. М 1341; M., 1985.

Изобретение относится к технологии электролитического получения или рафини-рования металлов в.расплавленных солях, s частности хрома.

В известном способе получения хрома электрорафинирование хрома осуществляют в низкотемпературном электролите системы КСе-йаС1-М9С12-CrC12. Расплав электролита получают путем плавки хлоридов натрия, калия, магния и хрома (И1) в инертной атмосфере. Полученный расплав заливают е разогретый и просушенный электролизер, куда вводят брикетированный хлорный хром (ill) и порошок металлического хрома — для восстановления Cr+ .äî

Сг, а также расчетное количество металли<и> . 20<11> 1719464А1 (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО РАФИНИРОВАНИЯ ХРОМА (57) Изобретение относится к способам рафинирования хрома. Цель изобретения — повышение производительности и. срока службы электролизера. Приготовление электролита с дихлоридом хрома и корректировку состава Ro дихлоридам хрома и магния ведут, путем ввода в электролизер расплава дихлоридов хрома и магния. Способ позволяет повысить производительность электролизера с 90 до 100 кг/сут по хрому и вдвое продлить срок его эксплуатации до остановки на капремонт. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. ческого магния. Дают выдержку в течение 4 ч для гомогенизации электролита и прохождения реакции

2 СгС1з Cr -. ЗСгС12.

В результате тело, выделяемое экзотермической реакцией восстановления хрома, вносится в электролизер, тем самым не позволяя повысить токовую нагрузку, а значит, и увеличить производительность процесса электролиза. Кроме того, наличие в ванне агрессивного хлорного хрома снижает срок службы металлических узлов электролизера. Эти недостатки приготовления электролита еще более усугубляются в процессе корректировки состава электролита в ходе электролиза.

1719464

Целью изобретения является, повышение производительности и срока службы элек ролизера, Способ электролитического рафинирования хрома включает приготовление электролита из хлоридов калия, натрия, магния с дихлоридом хрома (II), электролиз с корректировкой состава электролита по хлоридам калия, натрия и дихлоридам хрома и магния, при этом согласно изобретению, приготовление электролита с дихлоридом хрома(!!) и корректировкусостава подихлоридам хрома и магния ведут путем ввода в электролизер расплава дихлоридов хрома и магния, получаемого по реакции

2СгОз+ Mg — 2СгС!2+ Mg С!2 в отдельном реакторе,.расположенном на крышке электролизера. Полученный таким образом расплав солей менее агрессивен к металлическим узлам злектролизера и заливается прямотоком в электролизер.

При этом образуется электролит системы

KCI-Na CI-Mg С!2-СгС!2.

Помимо исключения влияния агрессивного хлорного хрома, при предлагаемом способе взлектролизер не поступает дополнительное тепло, выделяемое экзотермиче+з +2 ской реакцией восстановления Сч до Cr 2, что позволяет .повысить токовую нагрузку электролизера и тем самым увеличить его производительность в ходе процесса получения порошкового хрома, Пример. В футерованном контейнере проводят планку в инертной атмосфере при

650 С смеси хлоридов: NaCI, KCI и МуС!2 при соотношении компонентов, мас.%:

NaCI 30, KCI 30 и МцС!2 40. Затем дают выдержку в течение 2 ч для гомогенизации полученного расплава. Расплав переливают в предварительно разогретый и. просушенный электролизер.

Вметаллический,,футерованный шамотным кирпичом реактор, расположенный на крышке электролизера:и имеющий герметически закрывающиеся клапаны, загружают. шихту, состоящую из хлористого хрома СгС!з 86 мас.% и Mg порошка 14 мас.%, на которую помещают запальную смесь состава: 77 мас.% СгС!з+23 мас.% Mg порошка. Запальную смесь поджигают, При этом в реакторе протекает экзотермическая реакция 2CrC4+Mg=2CrCIz+MgCIz, Полученный расплав через нижний клапан реактора поступает непосредственно в ванну электролизера, образуя в ней электролит

KCl-NaCI-MgCIz CrCI2 следующего состава, мас.%: KCI 27, NaCI 27. MgCIz 35, СгС!г 11.

Процесс электрорафинирования алюминотермического хрома проводят при максимальной силе тока 12 кА, напряжении на ванне 10В, в течение 2 ч, затем катод с осадком поднимают, охлаждают в течение

1,5 ч в герметичной камере и производят срез катодного ссадка;

В ходе электролиза периодически про10 из реактора требуемое количество дихлорида хрома. Необходимый уровень электролита поддерживают путем дополнительной загрузки смеси хлоридов натрия, калия и

25 магния.

Использование предлагаемого способа электролитического рафинирования хрома за счет исключения перегрева электролизной ванны позволяет повысить в процессе электроосаждения токовую нагрузку на

10%, за счет чего обеспечивается увеличение производительности процесса электролиза по конечному продукту. Кроме того, за счет исключения контакта расплава высоко30 агрессивного хлористого хрома с металлоконструкциями электролизера увеличивается ресурс его работы в 2 раза (см.та блицу).

Формула изобретения

1. Способ электролитического рафинирования хрома, включающий приготовление электролита из хлоридов калия, натрия, магния и хрома, электролиз с корректировкой состава электролита по хлоридам калия, натрия и дихлоридам хрома и магния, о т ли ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и срока службы электролизера, приготовление электролита и корректировку состава ведут путем ввода в электролизер расплава смеси дихлоридов хрома и магния.

2.Способ по п1,отлича ющийся тем, что расплав смеси дихлоридов хрома и магния получают самораспространяющим50 ся высокотемпературным синтезом из хлорида хрома (И!) и металлического магния.

15 водят корректировку электролита, добавляя

1.719464

Составитель И.Чикунова

Редактор Н:Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 743 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