Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ НА ГРАФИТОВОМ ЭЛЕКТРОДЕ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ НА ГРАФИТОВОМ ЭЛЕКТРОДЕ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ НА ГРАФИТОВОМ ЭЛЕКТРОДЕ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при электролитическом получении магния. Способ заключается в том, что электролиз проводят в электролите, состоящем из смеси хлоридов магния, щелочных и щелочноземельных металлов с добавкой фторида, содержащем MoCl2 - 15-18%, CaCl2 - 38-40%. Температура электролита составляет 651-660oC, плотность тока - 0,5-1,0 А/см2, повышается выход магния по току. 1 табл., 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2137864
Класс(ы) патента: C25C3/04
Номер заявки: 98121727/02
Дата подачи заявки: 01.12.1998
Дата публикации: 20.09.1999
Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт"
Автор(ы): Татакин А.Н.; Бойцева В.Н.; Афанасьева А.С.; Грищенко Р.В.; Борисоглебский Ю.В.
Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт"
Описание изобретения: Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при электролитическом получении магния.
Известен способ получения магния электролизом на стальном катоде в электролите состава: 18-23% MgCl2; 20-25% CaCl2; 55-58% NaCI; 2% MgF2 при температуре 660-685oC /1/.
Применение этого способа при использовании графитового электрода приведет к резкому снижению выхода по току магния, так как магний будет выделяться в виде мелких капель. Улучшение смачивания твердой поверхности магнием заметно обнаруживается лишь при концентрации CaCl2 выше 30% /2/.
Наиболее близким к предлагаемому способу получения магния на графитовом электроде является способ получения магния в электролизере с графитовыми биполярными электродами, который принят за прототип /3/.
Согласно этому способу электролиз магния ведут в смеси хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов и фторидов, включающих хлорид магния. Электролизер работает при температуре от 655 до 695oC и плотности тока от 0,3 А/см2 до 1,5 А/см2. Схема электролизера-прототипа представлена на фигуре 5. Катоды -1 представляют собой стальные пластины, аноды-2 - графитовые, биполярные электроды -3 также являются графитовыми пластинами. Расплавленный магний образуется на стальных катодах и на противоположных аноду поверхностях графитовых биполярных электродов.
В примере осуществления способа - прототипа электролизер был задействован при плотности тока 0,7 А/см2, полученный выход по току магния составил 70%.
Недостатком способа-прототипа является недостаточно высокий выход по току магния.
В случае выделения магния на графитовом электроде требуется специальный режим электролиза, обеспечивающий, прежде всего, выделение магния в компактной массе. Для этого необходим определенный состав электролита, температура электролиза и плотность тока. Без осуществления всех этих параметров получить магний на графитовом электроде с высоким выходом по току невозможно.
Технической задачей изобретения является повышение выхода по току при получении магния в электролизере с графитовыми биполярными электродами.
Поставленная задача решается за счет того, что электролиз проводят при температуре 651-660oC в электролите, содержащем MgCl2 - 15-18%, CaCl2 - 38-40%, при плотности тока 0,5-1,.0 А/см2.
Способ проверен в лабораторных условиях. Проведенные исследования подтвердили, что параметры процесса обеспечивают получение магния на графитовом электроде с выходом по току более 80%.
В таблице и фиг. 1-4 приведены результаты по получению магния на графитовом катоде при различных условиях эксперимента.
С ростом температуры выход по току магния падает (фиг. 1), наиболее резко это проявляется с 660oC. При температуре ниже 651oC магний будет выделяться в твердом виде.
При увеличении плотности тока от 0,4 А/см2 до 1 А/см2 выход по току возрастает с 75,3% до 85,4% (фиг. 2). Поднимать плотность тока более 1 А/см2 нецелесообразно, так как при этом существенно возрастает напряжение и, соответственно, расход электроэнергии.
Максимальные выходы по току магния получены в электролите с содержанием MgCl2 - 15-18% и CaCl2 - 38-40% (фиг. 3, 4).
Как видно из таблицы и фигур 1-4 оптимальными параметрами электролиза, обеспечивающими выход по току магния более 80%, являются: температура - 651-660oC, плотность тока - 0,5-1,0 А/см2, содержание в электролите MgCl2 - 15-18%, CaCl2 - 38-40%.
Таким образом, использование способа получения магния на графитовом электроде позволяет получить выход по току магния более 80%.
Формула изобретения: Способ получения магния на графитовом электроде, включающий электролиз в смеси хлоридов магния, щелочных и щелочноземельных металлов с добавкой фторида при температуре выше температуры плавления магния, отличающийся тем, что электролиз проводят при 651 - 660oC в электролите с содержанием MgCl2 - 15 - 18%, CaCl2 - 38 - 40% при плотности тока 0,5 - 1,0 А/см2.