熔鹽電解法

目前工業(yè)上大多采用鈉鈣電解質(zhì)、鈉鉀電解質(zhì)和循環(huán)、沸騰引起鎂、氯二次反應(yīng)的損失;由于氯化鎂濃 鉀電解質(zhì)，但為了增大電導(dǎo)率和降低電耗，也有用鏗電度低引起鈉等析出造成的電流消耗;電解質(zhì)一與鎂的潤 解質(zhì)的。如含MgCI:8寫~20%、KCllo%、Licl50%濕性變壞，鎂熔體浮于電解質(zhì)表面造成氧化損失;以及 一70%的電解質(zhì)，其熔點(diǎn)為693一743K，973K時(shí)的電出鎂、出渣時(shí)鎂的機(jī)械損失。

因素

影響鎂電解電流效率的因素鎂電解陰極電流效(l)電解溫度。鎂電解溫度一般為963一993K，不 率7通常以實(shí)際產(chǎn)出鎂量同理論鎂產(chǎn)量之比的百分?jǐn)?shù)能低于933K(鎂的熔點(diǎn)923K)，因?yàn)殡娊獠厶艃?nèi)溫度 來表示:梯度為40~soK。電解槽底部和上部的溫度最低，當(dāng)電 實(shí)際鎂產(chǎn)量、/，_八n，解溫度過低時(shí)電解質(zhì)可能在槽壁和槽底形成結(jié)殼。電 "-瓦麗認(rèn)蒜藺茹扮麗麗又'00%幕篡蛋篙攀亂聶籠萬薪屬贏探漏奚潺廠漏 式中0.454為鎂的電化當(dāng)量，g/(A·h)·劇了二次反應(yīng)，都會(huì)引起電流效率的下降。工業(yè)生產(chǎn)中 造成電流效率降低的原因主要是:鎂的溶解損失，根據(jù)不同原料、槽型和電解質(zhì)組分來確定適宜電解溫由于雜質(zhì)等使陰極鈍化導(dǎo)致鎂珠細(xì)散，或電解質(zhì)強(qiáng)烈度范圍。鎂電解的典型電解溫度列舉于表4。 表4典型鎂電解棺主要技術(shù)指標(biāo) 指、體型劇..、漏電森勝分片嬰黔橇洲紫 電流I/kA}90 1 105一110 1 62 1 45}80!100~150 1 300{1()。 電流效率"/%}8。{80一85 18'一88 18。一85{93'2{78一801(石弓一云于，1名2 664 絡(luò)rong 二 (2)電流密度。在電解過程中，鎂和氯分別在陰10。~120cm，無隔板電解槽約為100cm。 極和陽極上的析出速度與電流密度成正比。電流密度(5)MgCI:濃度。MgC12在電解質(zhì)熔體中按 過高(o，7A/emZ以上)會(huì)使鎂和氯從電極上的析出速M(fèi)gC12(l)+Mg(l)-ZMgCI(l) 度增加，導(dǎo)致鎂、氯二次反應(yīng)而引起鎂的損失;電流密反應(yīng)達(dá)到平衡。電解質(zhì)中的MgC12濃度增高，則反應(yīng) 度過低(0 .25A/cm"以下)則影響生產(chǎn)效率。工業(yè)生產(chǎn)向右進(jìn)行，鎂的損失增大。當(dāng)含MgCI:3%~4緯時(shí)，有 中有隔板電解槽采用的電流密度為。.5~0.6A/cm"，鈉、鈣等金屬析出，影響正常電解。MgCI:在電解質(zhì)中 無隔板電解槽為0.35一0.45A/c mZ。的適宜含量為7%一15%(供料為氯化鎂)，和5%~ (3)極間距。陰極與陽極間的距離。極間距越大，12%(供料為光鹵石)。 陰極產(chǎn)物鎂與陽極產(chǎn)物氯氣接觸的機(jī)遇越小，因發(fā)生(6)雜質(zhì)電解質(zhì)中除主要氯鹽成分外，還含少量 二次反應(yīng)而引起鎂的損失量也越小。但極間距增大，電水、50圣一、鐵、錳、硅、MgO、鋁、鎳、鉻、硼、欽 解質(zhì)的電阻增加，引起電解質(zhì)過熱，使電解質(zhì)揮發(fā)及鎂等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)一部分由原料帶入，另一部分是在電 的溶解損失增加。極間距小，則鎂與氯的二次反應(yīng)加解過程中熔體與電解槽內(nèi)襯和其他構(gòu)件相互作用產(chǎn)生 劇。工業(yè)上采用的有隔板電解槽極間距為8一gcm，無的。雜質(zhì)會(huì)降低鎂電解的電流效率，增大產(chǎn)渣量，并影 隔板電解槽為6.5一7cm。響鎂的質(zhì)量和陽極產(chǎn)出的氯氣濃度。 (4)陽極高度。在電解過程中，通過電解質(zhì)的正常水對鎂電解很有害，因而含水氯化鎂和光鹵石等 循環(huán)，將鎂帶入陰極室或集鎂室。陽極的高度會(huì)影響電原料都必須經(jīng)過脫水處理，并為防止氯化鎂熔體和電 解質(zhì)的循環(huán)強(qiáng)度，而電解質(zhì)的循環(huán)強(qiáng)度取決于陽極析解質(zhì)吸收空氣中的水分，而盡量采用密閉的盛裝熔體 出氣體的數(shù)量。電流密度一定時(shí)，通過電解空間電解質(zhì)抬包和電解槽。在電解溫度下，水會(huì)形成為MgOHCI。 表面的氣體數(shù)量與陽極高度成正比。降低陽極高度，析電解時(shí)，MgOHCI發(fā)生分解: 出的氣體減少，電解質(zhì)循環(huán)強(qiáng)度減弱，不能將全部鎂帶MgOHcl-Mg0H++Cl 入陰極室，導(dǎo)致小鎂珠與氯氣二次反應(yīng)加劇而引起鎂在陰極上發(fā)生生成MgO的反應(yīng): 的損失。工業(yè)生產(chǎn)中的有隔板電解槽陽極高度一般為ZMgOH十+2e-ZMgo十HZ 665 rong熔 并與鎂反應(yīng):質(zhì)量。如前蘇聯(lián)、挪威等國的鎂電解生產(chǎn)廠規(guī)定電解質(zhì) ZMgoHel+Mg-ZMgO+MgclZ+HZ中的雜質(zhì)含量極限為B