Электролизер для получения алюминиево-литиевых сплавов

 

Использование: в металлургии цветных металлов,в частности для производства алюминиевых сплавов. Предлагаемая конструкция электролизера позволяет снизить себестоимость получаемого продукта за счет создания возможности использования в качестве электрохимически разлагающейся соли лития более дешевого его карбоната . При этом шахта 1 электролизера разделена на три отделения: два крайних с угольными анодами 4, центральное катодное отделение с угольными блоками 5. В катодном отделении на слое свинца размещен слой засыпки из крупномолотого слоя керамики, плохо смачиваемой алюминием, но хорошо - электролитом. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 25 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) с с.

БАБ 1 РТЕ:."

-=-:- -

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4828740/02 (22) 28,03,90 (46) 07.02.93. Бюл. М 5 (71) Красноярский институт цветных металлов им.M.È.Êàëèíèíà (72) В.А.Блинов, Е.А.Панков, В.В.Бурнакин, П.В,Поляков, Ю,Г.Михалев, М.П.Боргояков и С.А.Панова (56) Авторское свидетельство СССР

М 1747540, кл. С 25 С 3/06. 1990. (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

АЛ ЮМИНИ ЕВ О-Л ИТИЕ В ЫХ СПЛАВОВ (57) Использование: в металлургии цветных металлов,в частности для производства

„„Я „„1793009 А1 алюминиевых сплавов. Предлагаемая конструкция электролизера позволяет снизить себестоимость получаемого продукта эа счет создания возможности использования в качестве электрохимически разлагающейся соли лития более дешевого его карбоната. При этом шахта 1 электролиэера разделена на три отделения: два крайних с угольными анодами 4, центральное катодное отделение с угольными блоками 5. В катодном отделении на слое свинца размещен слой засыпки иэ крупномолотого слоя керамики, плохо смачиваемой алюминием, но хорошо — электролитом. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1793009

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, Целью изобретения является повышение производительности электролизера и получаемого продукта за счет исключения возможности его загрязнения барием.

На чертеже показан электролизер для получения алюминиево-литиевых сплавов.

Электролизер состоит из футерованной ванны 1, шахта которой разделена вертикальными перегородками 2, имеющими в нижней части окна 3, на три отделения, В крайних расположены анодные угольные блоки 4, а в центральном - катодные угольные блоки 5. Цснтраль - ое отделение герметично закрывается сводом 6. На подине электролизера 7, име.ощей скосы в крайних отделениях, располагается слой свинца, уровень которого во всех отделениях выше высоты окон 3 в вертикальных перегородках

2, В центральном отделении на свинце лежит слой засыпки из дробленого алунда 9, отделяющий его от контакта с первым слоем алюминия 10, лежащего на дробленном алунде. и находящегося в слое электролита

11.

Электролизер работает следу,ощим образом.

Ванна разогревается до температуры процесса 750ОC. Процесс ведется в расплаве солей фторида и хлорида лития, В качестве электрохимически разлагающейся соли используется карбонат лития, загружаемый периодически или непрерывно в крайние отделения электролизера, В них на аноде происходит выделение окиси и двуокиси углерода, а на свинце — разряд ионов лития и частично водорода. В среднем отделении из

:свинца происходит растворение лития (водород и свинец, как очень электроположительные раствор:.ться не могут), а на катоде (слое ал>оминия) разряд ионов лития с об разованием сплава, Плохая смачиваемость засыпки алюминием и хорошая электролитом предотвращает возмо>кность егG контакта со свинцом, а ток протекает по

Формула изобретения

1, Злектролизер для получения алюминиево-литиевых сплавов, содсржащий футерованную ванну с помещенным в нее угольным анодом и металлическим катодом, на подине электролизера размещен слой свинца, в свинец заглублен конец перего родки, о т л и а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности электроликаналам, образованным частицами засыпки и заполненным электролитом, После дости>кения заданного состава производится выборка части сплава каким-либо устройством (например, сифоном) через перекрытие центральной части и заливка свежего алюминия, Наличие дополнительного биполярного электрода позволяет провести дополнительную очистку лития от водорода. Высокая степень герметичности и отсутствие обмена расплавом между центральным и крайними отделениями позволяет провести быструю очистку расплава в центральной

"5 части от водорода в процессе работы электролизера и тем самым получить сплав с низким содержанием газа, Центральное расположение центральной катодной ячейки позволяет осуществлять хороший ее про20 грев, так как в ней значительно меньшее падение напряжения по сравнению с крайними (меньшие перенапряжения), а также обеспечить его хорошую герметизацию.

Слой засыпки позволяет использовать более легкие электролиты по сравнению с алюминиево-литиевым сплавом и предотвратить контaêò последнего со свинцом, что приведет к загрязнению сплава как свинцом, так и водородом. Наличие скошен30 ной подины уменьшает металлоемкость электролизера по свинцу и одновременно способствует естественной конвекции в слое свинца, что необходимо для обеспечения доставки лития в зону растворения. Отсутствие контакта карбоната лития с алюминием и железом позволяет использовать первый для производства сплавов.

Зкономическая эффективность предлагаемой конструкции электролизера опреде40 ляется разностью в стоимости карбоната и хлорида лития (примерно, в 2 раза меньше).

Кроме того, за счет повышения качества получаемого сплава уменьшается количество брака на последующих переделах и, сле"5 довательно, повышается коэффициент использования лития. зера и качества получаемого продукта за счет исключения возможности его загрязнения барием, электролизер снабжен дополнительным угольным анодом и дополнительной перегородкой, размещенной в электролизере с образованием трех отделений: двух анодных по краям и катодного — в центре, в катодном отделении на слое свинца размещен слой засыпки из крупномолотого слоя керамики, плохо сма1793009

Составитель В, Бурнакин

Техред M Ìîðãåíòàë Корректор С. Пекарь

Редактор

Заказ 484 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 чиваемой алюминием, но хорошо — электролитом.

2. Электролизер по п,1, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения металлоемкости электролизера по свинцу и способствования развитию естественной конвекции в его слое, подина электролизе ра в крайних отделениях выполнена наклонной в сторону центрального отделения.

3. Электролизер по и. 1. о т л и ч а юшийся тем, что в качестве материала засыпки используется дробленный алунд.