Агрегат для электролиза хлористого магния

(51) 25 3/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ(57) Полезная модель относится к области электролиза хлористого магния, в частности,описывает агрегат для электролиза хлористого магния, в том числе электролизр для хлористого магния, один или несколько углеродных отдельных и независимых электродов, установленных в электролитической ячейке, образованной между катодами и анодами. С применением данного агрегата,можно повысить действительный коэффициент использования пространства электролизров, значительно снизить затраты на алюминиевые шинопроводы, электролизры и пром. площадку предприятия.(73) ЦИНХАЙ НОРМУН ТЕКНОЛОДЖИ КО.,ЛТД(54) АГРЕГАТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗА ХЛОРИСТОГО МАГНИЯ Данная заявка подана в китайское патентное бюро 7-го января 2011 года. Номер заявки 201120006265.4. Наименование изобретения агрегат для электролиза хлористого магния. Область применения технологии Изобретение относится к области электролиза хлористого магния, в частности, к агрегату для электролиза хлористого магния для получения магния по методу электролиза. Предпосылки к созданию изобретения Магний - экологически чистый материал 21-го века, с его отличными свойствами широко применяется в области авиации, космоса,транспорта,электронной связи,а также используется в качестве металлического восстановителя, ввиду чего многие страны обращают на него повышенное внимание. Развитие и применение магниевых сплавов также стало одной из ключевых областей развития новых материалов,вызван широкий интерес к производству магния. В основе методов для получения металлического магния преимущественно заложены две технологии электролиз расплавленных солей и термическое восстановление металлов, среди них, технология электролиза расплавленных солей широко используется на титаномагниевых комбинатах. В настоящее время отечественные предприятия применяют традиционно диафрагменные и бездиафрагменные униполярные электролизры. Основой их конструкции является то, что группы катодов и анодов устанавливаются в один ряд в одном электролизре, каждая пара катода и анода образует одну электролитическую ячейку,соединение между всеми ячейками в одном электролизре является параллельным. Нагревают расплавленную соль до 700 С, в которой занимает 10-20 масс, хлористый магний в электролизре, потом подают постоянный ток и проводят электролиз. Жидкий магний образуется на катодах, хлор-газ - на анодах. Поскольку плотность металлического магния ниже, чем плотность расплавленной соли, образованный металлический магний будет плавать на жидкости и откачиваться. Хлор-газ выходит на поверхность электролита, и выпускается с помощью хлорного компрессора. Повышение производительности такого униполярного электролизра осуществляется путем увеличения вместимости электролизра и количества пар катодов и анодов в одном электролизре. Однако, количество пар катодов и анодов в электролизре не может быть чрезмерным,иначе в ходе электролиза не соблюдается теплобаланс. У такого униполярного электролизра низка производительность (обычно 1 тонна магния/сутки), низок выход по току и высок расход электроэнергии (1500017000 кВт ч/т ), низок коэффициент эффективного использования вместимости электролизера, что приводит к высоким затратам на шинопровода, электролизры и пром. площадку предприятия с высокой себестоимостью производства. Содержание изобретения Цель изобретения Изобретение представляет собой агрегат для электролиза хлористого магния, у которого высокая производительность одного электролизра и низкий расход электроэнергии. Изобретение также представляет метод электролиза хлористого магния для получения магния. Технологический вариант данного изобретения,таков Агрегат для электролиза хлористого магния включает в себя электролизр для хлористого магния, один или несколько углеродных отдельных и независимых электродов, установленных в электролитической ячейке, образованной между катодами и анодами. Расстояние между независимыми электродами,между независимым электродом и анодом, между независимым электродом и катодом составляет больше 4,5 мм. Расстояние между независимыми электродами,между независимым электродом и анодом, между независимым электродом и катодом составляет больше 5,5 мм. Расстояние между независимыми электродами,между независимым электродом и анодом, между независимым электродом и катодом составляет 4,55,5 мм. Количество независимых электродов,установленных в электролитической ячейке,образованной между катодами и анодами,составляет 1-5. Сверху на электролизре устанавливается герметичная крышка. Данное изобретение также представляет метод электролиза хлористого магния для получения металлического магния. При таком методе применяется вышеуказанный агрегат, напряжение между катодом и анодом составляется 10-12 В, сила тока - 190-165 кА, температура электролиза-655657 С. Преимущества данного изобретения таковы С применением данного агрегата, при единой силе тока, можно повысить действительный коэффициент использования пространства электролизров,значительно увеличить производительность одного электролизра, снизить затраты на алюминиевые шинопроводы,электролизры и пром. площадку предприятия. Описание графических материалов Фиг.1 показывает схему конструкции, сечения данного изобретения на примере осуществления 1 Фиг.2 показывает схему конструкции, сечения данного изобретения на примере осуществления 2 Фиг.3 показывает схему конструкции, сечения данного изобретения на примере осуществления 3 Фиг.4 показывает схему конструкции, сечения данного изобретения на примере осуществления 4 Фиг.5 показывает схему конструкции, сечения данного изобретения на примере осуществления 5 Отметки на фигурах означают 1. источник питания постоянного тока, 2. катод, 3. анод, 4. независимый электрод, 5. герметичная крышка Конкретный метод осуществления В следующей части проводится сверка с фигурами и даются дальнейшие пояснения по данному изобретению. Пример осуществления 1 Смотри фигуру 1. В электролизре с габаритами 6000 м (д) 4500 м(ш) 3830 м(в) установлены 12 пар катодов (2) и анодов (3), сверху на электролизре установлена герметичная крышка(5). Эквидистанционно установлены 2 блока углеродных отдельных и независимых электродов(4) между парой катода и анода. Расстояние между катодом(2) и независимым электродом (4), между анодом (3) и независимым электродом (4), между независимыми электродами(4) составляет 5 мм. Напряжение постоянного тока между катодом (2) и анодом (3) составляет 10 В. Сила тока электролизра - 165 кА. Температура электролиза - 653 С Катод (2) и анод (3) соединяются с питанием постоянного тока П), с применением такого агрегата, получены следующие экономические показатели средняя производительность одного электролизера,металлический магний, - 2,8 г/д расход энергии, 11000 кВтч/т. Пример осуществления 2 Смотри фиг.2. В электролизре с габаритами 6000 м (д) 4500 м(ш) 3830 м(в) установлены 12 пар катодов (2) и анодов (3), сверху на электролизре установлена герметичная крышка(5). Эквидистанционно установлен 1 углеродный отдельный и независимый электрод(4) между парой катода и анода. Расстояние между катодом(2) и независимым электродом(4), между анодом (3) и независимым электродом(4), между независимыми электродами(4) составляет 4,5 мм. Напряжение постоянного тока между катодом(2) и анодом (3) составляет 12 В. Сила тока электролизра - 190 кА. Температура электролиза - 657 С Ктод (2) и анод(3) соединяются с питанием постоянного тока(1). Пример осуществления 3 Смотри фиг.3. В электролизре с габаритами 6000 м (ц) 4500 м(ш) 3830 м(в) установлены 12 пар катодов(2) и анодов(3), сверху на электролизре установлена герметичная крышка(5). Эквидистанционно установлены 3 углеродных отдельных и независимых электрода(4) между парой катода и анода. Расстояние между катодом(2) и независимым электродом(4), между анодом(3) и независимым электродом(4), между независимыми электродами(4) составляет 5,5 мм. Напряжение постоянного тока между катодом(2) и анодом(3) составляет 11 В. Сила тока электролизра - 170 кА. Температура электролиза - 654 С Катод(2) и анод(3) соединяются с питанием постоянного тока(1). Пример осуществления 4 Смотри фиг.4. В электролизре с габаритами 6000 м (г) 4500 м(ш) 3830 м(в) установлены 12 пар катодов(2) и анодов(3), сверху на электролизре установлена герметическая крышка(5). Эквидистанционно установлены 4 углеродных отдельных и независимых электрода(4) между парой катода и анода. Расстояние между катодом(2) и независимым электродом (4), между анодом(3) и независимым электродом(4), между независимыми электродами(4) составляет 5,5 мм. Напряжение постоянного тока между катодом(2) и анодом(3) составляет 11 В. Сила тока электролизра - 180 кА. Температура электролиза - 655 С. Катод(2) и анод(3) соединяются с питанием постоянного тока(1) Пример осуществления 5 Смотри фиг.5. В электролизре с габаритами 6000 м (и) 4500 м (ш) 3830 м(в) установлены 12 пар катодов(2) и анодов(3), сверху на электролизре установлена герметичная крышка(5). Эквидистанционно установлены 5 блоков углеродных отдельных и независимых электродов(4) между парой катода и анода. Расстояние между катодом(2) и независимым электродом(4), между анодом(3) и независимым электродом(4),между независимыми электродами(4) составляет 5,5 мм. Напряжение постоянного тока между катодом(2) и анодом(3) составляет 11 В. Сила тока электролизра - 185 кА. Температура электролиза - 656 С Катод(2) и анод(3) соединяются с питанием постоянного тока(1). ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Агрегат для электролиза хлористого магния,содержащий электролизр хлористого магния,отличающийся тем, что он содержит один или несколько углеродных отдельных и независимых электродов, установленных в электролитической ячейке, образованной между катодами и анодами. 2. Агрегат для электролиза хлористого магния по п.1, отличающийся тем, что расстояние между независимыми электродами, между независимым электродом и анодом, между независимым электродом и катодом, составляет не менее 4,5 мм. 3. Агрегат для электролиза хлористого магния по п.2, отличающийся тем, что расстояние между независимыми электродами, между независимым электродом и анодом, между независимым электродом и катодом, составляет не менее 5,5 мм. 4. Агрегат для электролиза хлористого магния по п.2, отличающийся тем, что расстояние между независимыми электродами, между независимым электродом и анодом, между независимым электродом и катодом, составляет 4,5-5,5 мм. 5. Агрегат для электролиза хлористого магния по п.п.1-3, отличающийся тем, что количество независимых электродов,установленных в электролитической ячейке, образованной между катодами и анодами, составляет 1-5. 6. Агрегат для электролиза хлористого магния по п.4, отличающийся тем, что сверху на электролизра устанавливается герметичная крышка.