Дата опубликования описания 11.01.77 (53) УДК 669.721.372 (088.8) (72) Авторы изобретения К. Д. Мужжавлев, Н. А. Франтасьев, О. Г. Десятников, В. Г. Гопиенко, В. В. Башкатов, В. И. Щеголев, В, А. Колесников и А. В. Васильев (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ХЛОРИДНЫХ РАСПЛАВОВ

ОТ ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к области электролитического получения магния, в частности к подготовке хлормагниевого сырья к электролизу.

Известен способ очистки соленых расплавов при электролитическом получении магния путем введения в расплав восстанавливающих примеси металлов. При этом с целью увеличения скорости очистки в расплав вводят щелочной металл, например натрий, в количестве не более стехиометрически необходимого.

Восстановленные до металла примеси быстро оседают на дно реакционного сосуда.

Недостаток известного способа вЂ” сильное окисление щелочного металла на поверхности расплава, что приводит к повышенному расходу щелочного металла и загрязнению расплава окислами. Указанный способ применения в промышленности не находит.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является способ очистки хлоридных расплавов DT примесей, включающий введение в расплав металлического восстановигеля вЂ” магния. Способ основан на том, что в расплав вводят магний, обладающий большей величиной изменения изобарно-изотермического потенциала его хлоридов и окислов, чем соответствующая примесь, и сравнительно высокой растворимостью в расплавленных хлоридах. Первое свойство обеспечивает принципиальную возможность очистки, а второе вЂ” высокую скорость процесса очистки вследствие протекания реакции взаимодействия в гомогенных условиях.

Наиболее существенным недостатком указанного способа является необходимость применения повышенных количеств магния для очистки расплава. В связи с тем, что магний легче электролита (Лсо=-0,1 г/см ), металл бы1п стро всплывает на поверхность. Время контакта магния с расплавом невелико. Магний, поднимаясь на поверхность, окисляется кислородом воздуха. При этом возможно загорание металла. Получающаяся мелкодисперсная

15 окись плохо отстаивается в расплаве и попадает с исходным сырьем в электролизер. Окись магния, являясь вредной примесью, приводит к пассивации катодов и, как следствие, к снижению выхода по току. При применении ме20 ханнческого или другого перемешивания происходит взмучиванпе осадка (шлама) со дна реакционного сосуда, что вызывает загрязнение расплава примесями.

Предлагаемый способ отличается от пзвест25 ного тем, что в качестве восстановителя в расплав вводят сплав магния с алюминием с содержанием последнего 5 вЂ” 25 вес. %. Это способствует интенсификации процесса очистки хлоридных расплавов и повышению его эко39 номичности.

539094

MgSOq+331 g=4МдО+$

МоЬО4+,М:- =-4мдо+М Ь.

Формула изобретения

МпС1з+Мп =МдС1з+Мп, Составитель Г. Титова

Текред М. Семенов

Корректор 3. Тарасова

Редактор H. Корченко

Заказ 2807/18 Изд. М 1859 Тираж 1068 Подписное

ЦНИИПИ Государственно о комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., и. 4, 5

Типография. пр. Сапунова, 2

Описываемый способ очистки расплава. хлоридных солей от примесей состоит в следующем.

В расплав солей, нагретый до необходимой температуры, вводят сплав магния с алюминием. В качестве металла-восстановителя могут применяться отходы сплавов магния (содержащие необходимое количество алюминия). В силу близких удельпь х весов расплава и металла последний равномерно распределяется в объеме расплава и сохраняется во взвешенном состоянии. Восстанавливаемые до металла примеси быстро оседают на дно реакционного сосуда. Наряду с очисткой расплава магнием происходит дополнительная очистка его алюминием. Полученный очищенный расплав подвергают дополнительному отстою и направляют В цех электролиза.

Пример. Очистке подвергают карналлит, имеющий следующий химический состав, вес. %: М С12 49,1; КС1 39,3; NaCI 8,4; СаС1.

1,8; kgO 0,9; Fe+" "0,05; Si+" 0,08; SO4 вЂ” 0,08;

Мп+г 0 06

Исходный материал расплавляют в аппарате второй стадии обезвоживания карналлита вЂ” хлор аторе. В процессе обезвоживания расплав поступает в миксер для отстаивания от твердых взвешенных частиц: окиси магния, углерода и др. В миксер хлоратора загружают сплав магния с алюминием, содержащий

5 вЂ” 25 вес. % Al. Сплав загружают в количестве 4 кг на 1 т расплава или 0,4% от веса расплава в виде стружки.

В расплаве происходят обме1гпые реакц1Ш, в результате которых ряд примесей восстанавливается до металла:

21.= еС!з+ЗМд= ЗМдС12+2Ре а другие примеси, например сульфаты, восстанавливаются до элементарной серы и сульфида магния:

Б ноно,! 11п,. пр1::1еси быстро оседают 113 дно реакционного сосуда. Расплав подвергают

10 дополнительному озстаиванию в течение

15 мип и известными способами передают в цех электролиза.

По предлагаемому способу очистки хлоридных расплавов происходит интенсификация

I5 процесса очистки за счет лучшего контакта магния с примесями в ооъеме расплава. Магний, находясь в слое сол:I, не подвергается окислению кислородом воздуха, что снижает вероятность загрязнения расплава окисью

20 магния. При этом снижается расход магния, поступающего на восстановле1гпе примесей, и одновременно повышается качество конечного расплава, поступающего в цех электролиза.

Как показывают предварительные опыты, рас25 ход магния снижается на 25 вЂ” 30%, а время очистки вЂ” па 20 вЂ” 30%. Содержание окиси мап1ия в расплаве не превышает 0,2 вЂ” 0,3%.

Питание таким расплавом электролизера приводит к повышению выхода по току на 2 вЂ” 4%.

Способ очистки хлоридных расплавов от примесей, включающий введение в расплав

35 металлического восстановителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения его экономичности, в качестве восстановителя в расплав вводят сплав магния с алюминием с содержанием

4> последнего 5 вЂ” 25 вес. %.