鎂課堂:(七)說說鎂電解那些事2
2015年01月27日 8:53 6554次瀏覽 來源: 中國有色網(wǎng) 分類: 鎂應(yīng)用 作者: 王祝堂
蘇聯(lián)的鎂電解廠建在烏拉爾地區(qū)的索利卡姆斯克(Solikamsk),以光鹵石為原料制取無水氯化鎂,采用兩階段脫水法。電解質(zhì)成分(W%):50.0~51.5MgCl2、39.0~44.0Kcl、7.0NaCl、Mgo≤0.8、0.02FeO、0.02~0.035SiO2、0.001TiO2、C≤0.08、0.01~0.05H2O、0.02~0.05SO4。蘇聯(lián)式電解槽是一種無隔板型的。
埃奇電解槽
1925年埃奇(I.G.)型電解槽及電解工藝是德國I.G,法本工業(yè)公司設(shè)計(jì)與創(chuàng)建的,并率先進(jìn)行商業(yè)生產(chǎn),上世紀(jì)30年代挪威海德魯公司(Norsk Hydro)也曾用此法生產(chǎn)鎂。按該工藝,首行將氫氧化鎂與焦炭混勻,置于豎爐內(nèi)煅燒,然后進(jìn)行氯化處理,制得無水氯化鎂,再在電解槽內(nèi)電解制鎂。
埃奇電解槽由四五個(gè)石墨電極(陽極)均勻地排布于一個(gè)長方形的、以耐火材料為內(nèi)襯的鋼殼內(nèi),每個(gè)陽極以夾層式置于兩片鋼制陽極中間。耐火材料隔板浸入電解質(zhì)內(nèi),將陽極產(chǎn)物Cl2和陰極產(chǎn)物一分為二,阻止它們間的反應(yīng)。電解質(zhì)的密度比鎂的大。電解溫度由電阻加熱控制。埃奇電解槽的主要不足處是,由于電極間距離被耐火材料加大,使電流密度下降;耐火材料受到電解質(zhì)侵蝕和熱循環(huán)沖擊,使其壽命縮短,因而埃奇槽的使用期限不長。
埃奇槽的電解質(zhì)有兩種,以無水氯化鎂為原料時(shí):35%~40%氯化鈣,4%~7%氯化鉀,40%~48%氯化鈉,8%~15%氯化鎂,電解溫度680~720℃。
埃奇槽的電解質(zhì)有兩種,以無水氯化鎂為原料時(shí):35%~40%氯化鈣,4%~7%氯化鉀,40%~48%氯化鈉,8%~15%氯化鎂,電解溫度680~720℃;以無水光鹵石為原料時(shí),9%~14%氯化鎂,66%~72%氯化鉀,18%~20%氯化鈉,電解溫度690~720℃。
埃奇電解在大型化方面取得了跨越式的成就,早在上世紀(jì)90年代后期容量250kA的槽就已面世,電流效率有較大提高。
加鋁型電解槽
20世紀(jì)60年代以來,無隔板鎂電解槽及電解工藝取得了較大進(jìn)展。這類槽內(nèi)的陰、陽極之間無隔板,但有隔墻把槽膛分成兩部分:電解室和集鎂室。陰極析出的鎂匯集于集鎂室。這類電解槽具有諸多優(yōu)點(diǎn):單位槽底產(chǎn)量高,電耗低,密閉性好,氯的濃度高,易實(shí)現(xiàn)大型化與自動(dòng)化控制,等等。因而得到了越發(fā)廣泛的應(yīng)用。這類槽型的典型代表有加鋁式的、馬格諾拉(Maghola)式、埃奇式的。
馬格諾拉工藝采用濃鹽酸浸泡石棉礦尾渣制備氯化鎂溶液,通過調(diào)節(jié)PH和離子交換技術(shù)生產(chǎn)濃縮的超高純氯化鎂溶液,然后進(jìn)行脫水和電解。加鋁(Alcan)則利用石棉礦尾渣中的硅酸鎂生產(chǎn)鎂,首先用鹽酸浸泡蛇紋石(MgO40%,SiO238%)獲得MgCl2溶液,再與KCl反應(yīng)合成光鹵石(KCl·MgCl2·6H2O),經(jīng)二次脫水后即成為光鹵石熔體,裝入200kA無隔板電解槽內(nèi)進(jìn)行電解,直流電耗14000kWh/t鎂。
責(zé)任編輯:淮金
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