Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита (варианты) - заявка 2016136010 на патент на изобретение в РФ

1. Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия, хлорида калия и тетрафторида циркония, заключающийся в том, что осуществляют контроль количества электричества, контроль температуры электролита, поддержание состава электролита путем взятия проб электролита для определения его состава по концентрациям циркония и хлора, при этом определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия и хлорида калия ведут по формулам:
где - расчетные массы загрузки солей K2ZrF6, КСl, кг;
- масса загружаемого ZrF4, кг;
k1, k2 - эмпирические коэффициенты:
Wn - количество электричества, кАч;
- заданные значения концентраций Zr и Сl в электролите, мас. %;
Рэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
- текущие значения концентраций Zr и Сl в электролите, мас. %, рассчитывают по формулам:
где - значения концентраций Zr и Cl в электролите по химическому анализу, маc. %;
- фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия и тетрафторида циркония, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Рсэ - масса слитого электролита, кг,
причем определяют массу отдозированных солей в конце текущего периода, а контроль и поддержание температуры электролита (tэ) осуществляют путем ее измерения, сравнения ее через равные промежутки времени с заданной температурой электролита (tзад), рассчитанной по формуле:
где - заданная температура электролита в n+1 период, °C;
- заданная температура электролита в n период, °C;
kп - коэффициент пропорциональности, принят равным 0,1-0,7°C/кг;
- фактическая масса солей, загруженная в бункер в n период, кг;
- масса солей, отдозированных в расплав в конце n периода, кг,
и в случае, если tэ>tзад, для поддержания tэ осуществляют дозирование солей в расплав электролита до тех пор, пока температура электролита (tэ) не станет меньше заданной температуры электролита (tзад).
2. Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия и тетрафторида циркония, заключающийся в том, что осуществляют контроль количества электричества, контроль температуры электролита, поддержание состава электролита путем взятия проб электролита для определения его состава по концентрациям циркония, хлора и натрия, при этом определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия, хлорида калия и хлорида натрия ведут по формулам:
где - расчетные массы загрузки солей K2ZrF6, КСl, NaCl, кг;
- масса загружаемого ZrF4, кг;
k1, k2 k3, - эмпирические коэффициенты:
Wn - количество электричества, кАч;
- заданные значения концентраций Zr, Cl и Na в электролите, мас. %;
Рэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
- текущие значения концентраций Zr, Cl и Na в электролите, мас. %, рассчитывают по формулам:
где - значения концентраций Zr, Сl и Na в электролите по химическому анализу, мас.%;
- фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия и тетрафторида циркония, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Рсэ - масса слитого электролита, кг,
причем определяют массу отдозированных солей в конце текущего периода, а контроль и поддержание температуры электролита (tэ) осуществляют путем ее измерения, сравнения ее через равные промежутки времени с заданной температурой электролита (tзад), рассчитанной по формуле:
где - заданная температура электролита в n+1 период, °C;
- заданная температура электролита в n период, °C;
kп - коэффициент пропорциональности, принят равным 0,1-0,7°C/кг;
- фактическая масса солей, загруженная в бункер в n период, кг;
- масса солей, отдозированных в расплав в конце n периода, кг,
и в случае, если tэ>tзад, для поддержания tэ осуществляют дозирование солей в расплав электролита до тех пор, пока температура электролита (tэ) не станет меньше заданной температуры электролита (tзад).
3. Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия, хлорида магния и тетрафторида циркония, заключающийся в том, что осуществляют контроль количества электричества, контроль температуры электролита, поддержание состава электролита путем взятия проб электролита для определения его состава по концентрациям циркония, хлора, натрия и магния, при этом определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия и хлорида магния ведут по формулам:
где - расчетные массы загрузки солей K2ZrF6, КCl, NaCl, MgCl2, кг;
- масса загружаемого ZrF4, кг;
k1, k2 k3, k4 - эмпирические коэффициенты:
Wn - количество электричества, кАч;
- заданные значения концентраций Zr, Cl, Na, Mg в электролите, мас. %;
Рэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
- текущие значения концентраций Zr, Cl, Na и Mg в электролите, мас. %, рассчитывают по формулам:
где - значения концентраций Zr, Cl, Na и Mg в электролите по химическому анализу, мас. %;
- фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия, хлорида натрия, хлорида магния и тетрафторида циркония, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Рсэ - масса слитого электролита, кг,
причем определяют массу отдозированных солей в конце текущего периода, а контроль и поддержание температуры электролита (tэ) осуществляют путем ее измерения, сравнения ее через равные промежутки времени с заданной температурой электролита (tзад), рассчитанной по формуле:
где - заданная температура электролита в n+1 период, °C;
- заданная температура электролита в n период, °C;
kп - коэффициент пропорциональности, принят равным 0,1-0,7°C/кг;
- фактическая масса солей, загруженная в бункер в n период, кг;
- масса солей, отдозированных в расплав в конце n периода, кг,
и в случае, если tэ>tзад для поддержания tэ осуществляют дозирование солей в расплав электролита до тех пор, пока температура электролита (tэ) не станет меньше заданной температуры электролита (tзад).
4. Способ получения циркония электролизом расплавленного электролита с использованием в качестве исходных солей фторцирконата калия, хлорида калия и хлорида натрия, заключающийся в том, что осуществляют контроль количества электричества, контроль температуры электролита, поддержание состава электролита путем взятия проб электролита для определения его состава по концентрациям циркония, хлора и натрия, при этом определение расчетной массы загрузки фторцирконата калия, хлорида калия и хлорида натрия ведут по формулам:
где - расчетные массы загрузки солей K2ZrF6, КСl, NaCl, кг;
k1, k2 k3, - эмпирические коэффициенты:
Wn - количество электричества, кАч;
- заданные значения концентраций Zr, Cl и Na в электролите, мас. %;
Рэ - масса жидкой фазы электролита, кг;
- текущие значения концентраций Zr, Сl и Na в электролите, мас. %, рассчитывают по формулам:
где - значения концентраций Zr, Сl и Na в электролите по химическому анализу, мас. %;
- фактические массы фторцирконата калия, хлорида калия и хлорида натрия, отдозированных в расплав после взятия пробы электролита на его состав, кг;
Wn-1 - фактическое количество электричества, потраченное после взятия пробы электролита для определения его состава, кАч;
Рсэ - масса слитого электролита, кг,
причем определяют массу отдозированных солей в конце текущего периода, а контроль и поддержание температуры электролита (tэ) осуществляют путем ее измерения, сравнения ее через равные промежутки времени с заданной температурой электролита (tзад), рассчитанной по формуле:
где - заданная температура электролита в n+1 период, °C;
- заданная температура электролита в n период, °C;
kn - коэффициент пропорциональности, принят равным 0,1-0,7°C/кг;
- фактическая масса солей, загруженная в бункер в n период, кг;
- масса солей, отдозированных в расплав в конце n периода, кг,
и в случае, если tэ>tзад для поддержания tэ осуществляют дозирование солей в расплав электролита до тех пор, пока температура электролита (tэ) не станет меньше заданной температуры электролита (tзад).
Наверх