镁课堂:(七)说说镁电解那些事2

2015年01月27日 8:53 5916次浏览 来源:   分类: 镁应用   作者:

  苏联的镁电解厂建在乌拉尔地区的索利卡姆斯克(Solikamsk),以光卤石为原料制取无水氯化镁,采用两阶段脱水法。电解质成分(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。苏联式电解槽是一种无隔板型的。
  埃奇电解槽
  1925年埃奇(I.G.)型电解槽及电解工艺是德国I.G,法本工业公司设计与创建的,并率先进行商业生产,上世纪30年代挪威海德鲁公司(Norsk Hydro)也曾用此法生产镁。按该工艺,首行将氢氧化镁与焦炭混匀,置于竖炉内煅烧,然后进行氯化处理,制得无水氯化镁,再在电解槽内电解制镁。
  埃奇电解槽由四五个石墨电极(阳极)均匀地排布于一个长方形的、以耐火材料为内衬的钢壳内,每个阳极以夹层式置于两片钢制阳极中间。耐火材料隔板浸入电解质内,将阳极产物Cl2和阴极产物一分为二,阻止它们间的反应。电解质的密度比镁的大。电解温度由电阻加热控制。埃奇电解槽的主要不足处是,由于电极间距离被耐火材料加大,使电流密度下降;耐火材料受到电解质侵蚀和热循环冲击,使其寿命缩短,因而埃奇槽的使用期限不长。
  埃奇槽的电解质有两种,以无水氯化镁为原料时:35%~40%氯化钙,4%~7%氯化钾,40%~48%氯化钠,8%~15%氯化镁,电解温度680~720℃。
  埃奇槽的电解质有两种,以无水氯化镁为原料时:35%~40%氯化钙,4%~7%氯化钾,40%~48%氯化钠,8%~15%氯化镁,电解温度680~720℃;以无水光卤石为原料时,9%~14%氯化镁,66%~72%氯化钾,18%~20%氯化钠,电解温度690~720℃。
  埃奇电解在大型化方面取得了跨越式的成就,早在上世纪90年代后期容量250kA的槽就已面世,电流效率有较大提高。
  加铝型电解槽
  20世纪60年代以来,无隔板镁电解槽及电解工艺取得了较大进展。这类槽内的阴、阳极之间无隔板,但有隔墙把槽膛分成两部分:电解室和集镁室。阴极析出的镁汇集于集镁室。这类电解槽具有诸多优点:单位槽底产量高,电耗低,密闭性好,氯的浓度高,易实现大型化与自动化控制,等等。因而得到了越发广泛的应用。这类槽型的典型代表有加铝式的、马格诺拉(Maghola)式、埃奇式的。
  马格诺拉工艺采用浓盐酸浸泡石棉矿尾渣制备氯化镁溶液,通过调节PH和离子交换技术生产浓缩的超高纯氯化镁溶液,然后进行脱水和电解。加铝(Alcan)则利用石棉矿尾渣中的硅酸镁生产镁,首先用盐酸浸泡蛇纹石(MgO40%,SiO238%)获得MgCl2溶液,再与KCl反应合成光卤石(KCl·MgCl2·6H2O),经二次脱水后即成为光卤石熔体,装入200kA无隔板电解槽内进行电解,直流电耗14000kWh/t镁。

责任编辑:淮金

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