Способ пуска магниевых электролизеров

 

ОП ИСАММЗ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

j è730 79

Союз Советск ив

Социал истическиа

Республик к лвто ском свидетельствь (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 19.09,77 (21) 2525424/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.80. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 03.05.80 (51) М. Кл.

С 25 С 3/04

Государственный комитет

СССР ао делам изовретеиий и отирмтий (53) УДК 669 °.721.372 (088.8 ) В. А. Колесников, К. Д. Мужжавлев, Н. А. Франтасьев, П. А. Донских, В. В. Башкатов, В. Ф. Сабуров, В, Д. Язев и Л. Ф. Земляных (72) Авторы изобретения

Березниковский титан -магниевый комбинат (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПУСКА МАГНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ

Изобретение относится к области алектролитического получения магния.

Известен способ пуска магниевых алек тролизеров, согласно которому алектроли зер ставят под токовую нагрузку .сразу после заливки в него расплава хлористых солей (1)

Недостатком известного способа является длительный пусковой период рабзты электролизеров (1,5-2 месяца), т.е. период, когда электролизеры работают с низким выходом по току. Это объясняется переходом вредных примесей из футеровки электролизеров на катоды и нх пассивацией. Переход примесей в электролит связан с пропиткой футеровки электро»

15 лизера расплавом после его пуска в пер вый период эксплуатации.

Известен также способ пуска мантие вого электролизера, согласно которому, 20 с целью сокрашения пуско-наладочного периода и снижения удельного расхода алек гроэнергии, перед заливкой рабочего алектролита в ванну заливают легкоплавкую смесь - карналлит, которую затем охлаж» дают до затвердевания. Легкоплавкую смесь заливают до заполнения ею в затвердевшем состоянии 5-10 объема рабочего пространства алектролизера. Применение указанного способа пуска позволяет получать более высокие показатели в пуско наладочный период по сравнению с ранее применяемыми способами (2)

Недостаток известного способа заклю чается в том, что безводный карналлит, применяемый в качестве легкоплавкой смеси, включает значительное количество вредных для процесса алектролиза примесей, таких как окись магния, соединения железа, кремния, сульфаты, содержание которых может достигать следуюших значени14 : Fe — О,1 ЯО -0 O5tu,- > >

Ч. 0 -0,12, МдО- 3.5

При расплавлении затвердевшего на подине слоя карналита, указанные примеси переходят в электролит и принимают непосредственное участие в алектро имических

3 зо процессах, выделяясь на рабочей поверх= ности катодов, что связано с более попо=

NитепhHым потенциалОм их разряда пО сравнению с магнием.

Поскольку в пусковой период поверх= ность катодов еше не облужена магнием, выделение на катоде осадков губчатого железа, образование супьфидных пленок и осаждение на них окиси магния привопит тому, что поверхность катодов на дли= >о тельное время оказывается запассивированной, Кроме того, затвердевший карнаплит имеет температуру плавления всего 425 С и через 6-8 ч после пуска расплавляется, в результате чего начинается дополнитепь=ное вымывание вредных примесей из футеровки подины. Примеси, .вышелоченные из футеровки подины, также попадают H& рабочую поверхность катода и пассиви= «О руют ее.

Вследствие этого пусковой период, т.е.период работы с низким выходом по току (60 65% вместо 80% и более) является длительным и составляет 15-20 дней.

Цепь изобретения - минимальное введение в электролизер вредных примесей в пусковой период и повышение выхода по току при одновременном сокрашении пусконаладочного периода. O

Цель достигается тем, что для форми= рования твердого слоя в электропизер заливают смесь чистого безводного хпо=-ристого магния и электролитически про=работанного электролита, взятых в cooT-- Ì ношении от 3:1 до 1:1.

При этом применяют высокочистый хпористый магний, получаемый при маг нийтермическом способе восстановаении четыреххлористого титана.

Предлагаемая смесь имеет температу ру плавления 470-550 С, что обеспео чивает Хорошее растекание ее по подине при формировании затвердевшего слоя, а

45 содержание в ней вредных примесей же.= леза, кремния, сульфатов и других не превышает 0,00 0,006%.

Пример . В разогретый ковш дпя транспортировки распла ва запивают тон=$Q ну электролита, откаченного из верхней части электролизера3 práoTBюшего с Вы= ходом по току не менее 80%, 3пектролит содержит 10-15% М М и по 40-45% ЯдЯ и КЩ . Ковш с эпектролитом транспортируют в jwz Восстановлен ия титана, где непосредственно из аппарата восстановления в него заливают 2 т практически 100 HOFQ xttopttcTOI магния.

879 4

Полученную смесь (соотношение хлористого магнии и электролита cocTGBjtÿeò 2;1) транспортируют ""= эпектролизный цех и залиВЙют В предВарительнО ра зогретый

O известным способа:.л до 400 С пусковой эпектропизер:

При этом происходиг фоцмир-ванче твердого слоя HG подине зпектролизеца перед его пуском. Температура ппавпени=. о солевой смеси сосгавляет 510 С, Расплав для поспсдуошей заливки его в пусковой электропизер берут из работаю==ших эпектропизеров. Когда катодные листы Оказываются погруженными В расплаВ HG 200 ым Включают псс таян=. ный ток. В течение i .0 ч по мере pG=О-== грева электролита в Ванну допивают рес=плав безводного хлористого магния и доводят уровень до нормы (ксгда диафраг= ма погружена на 2ОО мм В электролит),, Температура электролите в период пус-= ка эпектропизера составляет 680-7ОО"С, Пуск эпектролизера считается законченным, когда Он находится в тепловом рав-новесии и работает с высоким выходом по -оку. Б предлагаемом способе через

24 ч после подключения постоянного тока эпектропизер работает с Выходом по току

86% и более и балансируе —.я при 680T 1

Преимушество пуcсKG маги иевых электро=-пизеров по предлагаемому способу по сравнению с известным заключается В том,, НТо В пусковой период,. Особенно в первые часы после подключения постоянного тока. в электролит поступает незначительное ко-личество вредных примесей Fe 8»Q

50 . АК О, М уО, являвшихся прч= пшой пвссивации катодов, Вследствие того, что на катодах не происходит образование пассивируюшей пленки, Они быстро и хорошо покрываются слоем маг= ния.

Помимо этого., положительное влияние оказывает то, что температра плавпенщ смеси составляет 470=-550 С, по срав=нению с температурой плавления карнаплита равной 425 С, Ътвердевшая j:IBcb имевшая температуру плавления 473=

Св расплавляется только через сут, т.е, в течение этого времени примесь из футеровки подины не попадают в электролит, а следовательно„и на катод. Б Te= чение этих 1-2 сут катодный процесс стабилизируется и после расплавления твердого слоя примеси вышепочены из футеровки подины, ИО в состоянии нару= шить обслуживание катода магнием, Составитель Г. Титова

Редактор Е. Дорошенко Техред М. Кузьма

Корректор М. Нигула

Подписное

Заказ 1473/15 Тираж 698

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 730

Преимущества предлагаемого способа уска магниевых электролизеров заключа-. ются я том, что на электролизере уже через 16-24 ч после подключения по- стоянного тока достигается выход по току 80% и более, т.е. уже через сутки заканчивается пусковой период и начинается нормальная работа электролизера с высоким выходом по току. В то время, как при применении известного способа период работы электролизера с низким выходом по току (60-65% вместо 80%)

=оставляет 15-20 дней.

Одновременно, за счет образования на подине электролизера подушки твердой соли, повышается срок службы футеровки подины и всего электролизера, так как основное количество расплава заливается непосредственно на твердую соль, а не на материал футеровки.

Формула и зобретейия

Способ пуска магниевых электролизеров, включающий формирование на подине

879 6 твердого слоя хлористых солей, предварительно залитых в расплавленном состоянии, отличающийся тем, что, с целью минимального введения в электролизер вредных примесей в пуско вой период и повышения выхода по току при одновременном сокращении пусконаладочного периода, для формирования твердого слоя в электролизер заливают

lo смесь чистого безводного хлористого магния и электрачитически проработанного электролита, взятых в соотношении от

3:1 до 1:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Стрелец X. Л. Электролитичесыж получение магния М., "Металлургия", 20 1972, с. 309-311.

2. Авторское свидетельство СССР

М 460327, кл. С 25 С 3/04, 1973.