Влияние добавок хлористого бария на электролиз
|
Чтобы увеличить удельный вес электролита, к нему предлагалось добавлять различные соли, в частности, хлористый барий. Заметно увеличивается удельный вес электролита при содержании в нем 10—20% BaCl2. Однако большая добавка хлористого бария в случае, когда исходным сырьем служит карналлитовьий расплав, невыгодна из-за больших потерь хлористого бария с отработанным электролитом. При таких условиях экономический эффект от повышения выхода по току за счет добавки ВаСl2 оказывается недостаточным, чтобы оправдать расходы на хлористый барий. Влияние хлористого бария на электролиз в лабораторных условиях исследовали В.М. Гуськов и 3.В. Васильев, И.Г. Щербаков и др. Заводские опыты показали, что добавка 10% ВаСl2 в электролит при питании электролизера карналлитовым расплавом повышает выход по току с 76—80 до 86%, т. е. на 6—10%. Дальнейшее увеличение содержания ВаСl2 в электролите нe повышает выхода по току. Установлено, что при содержании в электролите 20% BaCl2 в случае питания электролизера хлористым магнием выход по току достигает 90%. Добавка хлористого бария в электролит выгодна лишь при отсутствии больших потерь электролита, что, в частности, имеет место при питании электролизера хлористым магнием — отходом титанового производства, так как в этом случае нет отработанного электролита. Количество шлама не превышает 0,1 т на тонну магния. Содержание хлористого бария в шламе не превышает 15—20%, а его расход составляет 15—20 кг на тонну магния. Экономия электроэнергии за счет добавки к электролиту хлористого бария примерно равна 1500 квт*ч на тонну магния, что с избытком окупает затраты на хлористый барий. Из изложенного можно сделать следующие выводы о влиянии состава электролита на выход магния по току. 1. Электролиг для получения магния должен быть тщательно очищен от влаги, сульфатов, солей железа и боратов; содержание примесей в нем не должно превышать: 0,03% SO3, 0,1% Н2О, 0,04% FeCl3, 0,3% MgO, 0,002% В2О3. Соответственно материальному балансу должны быть определены требования к исходному расплаву для питания электролизера. 2. Состав электролита по основным компонентам надо выбирать с учетом применяемого для электролиза исходного сырья — хлористого магния или карналлита с учетом их состава. 3. При питании электролизеров расплавленным хлористым магнием, получаемым хлорированием магнезитовых и других шихт, наилучшим можно считать следующий средний состав электролита; 10% MgCl2, 30—40% CaCl2, 0—7% KCl, 60—50% NaCl. Содержание CaCl2 должно быть ближе к 30%, содержание NaCl ближе к 60%. Концентрацию KCl в этих случаях определяют исходя из содержания его в хлористом магнии для питания электролизера и необходимости минимума корректировок состава электролита. 4. При питании электролизеров хлористым магнием от титанового производства следует применять трехкомпонентные электролиты, состоящие из MgCl2, CaCl2 и NaCl. Хлористый кальций может быть заменен хлористым барием, если в местных условиях это выгодно. 5. При питании карналлитом следует применять электролит, содержащий 6—14% MgCl2 при отношении NaCl: KCl, близком к единице. 6. Обязательной добавкой к электролиту является 1—1,5% СаF2 или NaF. |
