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熔盐电解法炼镁(production of magnesiumby molten salt elertrolysis)是指含镁物料经氯化镁制取、氯化镁熔盐电解产出金属镁的镁冶炼方法。熔盐电解法炼镁成本低,原料来源广泛,是当今生产金属镁的主要方法,其生产的金属镁约占镁总产量的3/4。
自熔盐电解法炼镁工业化以来,镁电解生产技术有了很大发展,主要表现在改进电解槽结构、增大电流强度(由300A增大至10万A以上,个别的如挪威则增至29-30万A)、降低电耗(由35-40kW·h/kg降为12.8-16.5kW·h/kg)和利用多种资源制取氯化镁的工艺改进及开发应用新技术等方面。
熔盐电解法炼镁使用的原料为氯化镁,它是以海水、盐湖卤水、光卤石、菱镁矿和海水、白云石制取的氧化镁为原料,经脱水或氯化制得的。70年代以来,在制取氯化镁的工艺和装备等方面有了很大改进,技术经济指标也不断在提高。特别是20世纪70年代末出现新的氯化镁制取方法,如挪威的卤水氯化氢法彻底脱水,以及英国矿物处理特许有限公司(MPLC)以菱镁矿为原料,一氧化碳为还原剂经氯化制取无水氯化镁的新方法,将进一步推动熔盐电解法炼镁工业的发展 。
工业生产中,根据不同原料和工艺制得的氯化镁类型,可将熔盐电解法炼镁分为海水炼镁、卤水炼镁、光卤石炼镁、菱镁矿、合成氧化镁炼镁和海绵钛副产氯化镁练镁等六种工艺类型。熔盐电解法炼镁主要由氯化镁制取和氯化镁熔盐电解两大步骤组成。
制取氯化镁的原料有含MgCl2的海水、卤水、盐湖水,光卤石,菱镁矿和合成氧化镁,制取工艺随原料不同而异。菱镁矿和合成氧化镁采用高温氯化生产无水氯化镁工艺,含氯化镁的水溶液和光卤石则采用脱水工艺,这些原料在脱水前要经过提纯和富集 。
是的。山东万泓环保
微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺, 又称内电解法。 它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理,以达到降解有机污染物的目的。当 系统通水...
稀危险性较低,我国每年生产还是比较多的,价格比盐酸便宜很多,一般初中实验室制备氢气使用这种方法(规定实验)。用电解法反而耗能更高,而不是“难知道里面还剩多少水”,水加足量就好,收集一试管氢气不要多少水...
往盛有含MgCl2的熔盐电解质的电解槽中通以直流电,MgCl2便发生分解,在阴极析出金属镁,在阳极析出氯气。
熔盐电解法炼镁有阴极产出镁、阳极产出氯两种产物,前者送去精炼成商品镁,后者经除去氯盐升华物后,用于制取氯化镁或其他含氯产品。但阳极烟气含有氯废气,需经石灰乳淋洗吸附氯气后排放。
用氯气生产氯化镁产生的尾气含有氯气、氯化氢气和氯盐升华物,这种尾气需先经二级水洗除去氯盐升华物和大部分氯化氢气,含氯尾气再经石灰乳或碱液喷淋洗涤除去氧气,最后经高于80m的烟囱排放。酸性废水可经石灰石或石灰乳中和后排弃 。2100433B
熔盐电解法制备镁铈合金的研究
研究了不完全脱水氯化镁与稀土氯盐混合在电解槽中直接电解生产镁铈合金的新方法,所用电解质为非氟化物电解质,电解温度低,不改变目前工业镁电解槽的槽型,易于工业推广应用。研究的目的是使我国在用青海盐湖水氯镁石为原料电解镁的研究中取得突破性进展,以此推动利用青海盐湖镁资源取得巨大进展,并结合青海、甘肃周边丰富的稀土资源,制备镁稀土合金。实验过程采用不完全脱水氯化镁为电解原料,简化了工艺步骤,还可以有效利用提取镨、钕后大量剩余的铈稀土,使稀土元素铈可以得到广泛应用,将产生很好的经济效益。
熔盐电解法制备镁合金的研究进展
镁合金具有许多优异的性能,因而被人们广泛关注,成为具有应用潜力的合金材料。本文详细评述了目前熔盐电解法制备镁合金的情况,并分析了其相对于传统生产方法的优势。
热还原法炼镁(productian of magnesium bythermal reduction process)是指在高温下用还原剂将氧化镁还原成金属镁的镁冶炼方法。第二次世界大战期间,由于镁的需要量骤增,熔盐电解法炼镁生产的镁已不能满足需要,于是热还原法炼镁便发展成为金属镁生产的一种重要方法。
热还原法炼镁方法有皮江法炼镁、半连续硅热法炼镁、波尔扎诺法炼镁、碳热法炼镁及碳化物热法炼镁等 。2100433B
熔盐电解法制锂(production of metallic lithi-um by molten salt electrolysis)是指氯化锂-氯化钾低共熔混合物经熔盐电解在电解槽阴极上析出金属锂的过程。它是20世纪90年代工业上生产金属锂的唯一方法。
目前工业上大多采用钠钙电解质、钠钾电解质和循环、沸腾引起镁、氯二次反应的损失;由于氯化镁浓 钾电解质,但为了增大电导率和降低电耗,也有用铿电度低引起钠等析出造成的电流消耗;电解质一与镁的润 解质的。如含MgCI:8写~20%、KCllo%、Licl50%湿性变坏,镁熔体浮于电解质表面造成氧化损失;以及 一70%的电解质,其熔点为693一743K,973K时的电出镁、出渣时镁的机械损失。
因素
影响镁电解电流效率的因素镁电解阴极电流效(l)电解温度。镁电解温度一般为963一993K,不 率7通常以实际产出镁量同理论镁产量之比的百分数能低于933K(镁的熔点923K),因为电解槽膛内温度 来表示:梯度为40~soK。电解槽底部和上部的温度最低,当电 实际镁产量、/,_八n,解温度过低时电解质可能在槽壁和槽底形成结壳。电 "-瓦丽认蒜蔺茹扮丽丽又'00%幕篡蛋篙攀乱聂笼万薪属赢探漏奚潺厂漏 式中0.454为镁的电化当量,g/(A·h)·剧了二次反应,都会引起电流效率的下降。工业生产中 造成电流效率降低的原因主要是:镁的溶解损失,根据不同原料、槽型和电解质组分来确定适宜电解温由于杂质等使阴极钝化导致镁珠细散,或电解质强烈度范围。镁电解的典型电解温度列举于表4。 表4典型镁电解棺主要技术指标 指、体型剧..、漏电森胜分片婴黔橇洲紫 电流I/kA}90 1 105一110 1 62 1 45}80!100~150 1 300{1()。 电流效率"/%}8。{80一85 18'一88 18。一85{93'2{78一801(石弓一云于,1名2 664 络rong 二 (2)电流密度。在电解过程中,镁和氯分别在阴10。~120cm,无隔板电解槽约为100cm。 极和阳极上的析出速度与电流密度成正比。电流密度(5)MgCI:浓度。MgC12在电解质熔体中按 过高(o,7A/emZ以上)会使镁和氯从电极上的析出速MgC12(l)+Mg(l)-ZMgCI(l) 度增加,导致镁、氯二次反应而引起镁的损失;电流密反应达到平衡。电解质中的MgC12浓度增高,则反应 度过低(0 .25A/cm"以下)则影响生产效率。工业生产向右进行,镁的损失增大。当含MgCI:3%~4纬时,有 中有隔板电解槽采用的电流密度为。.5~0.6A/cm",钠、钙等金属析出,影响正常电解。MgCI:在电解质中 无隔板电解槽为0.35一0.45A/c mZ。的适宜含量为7%一15%(供料为氯化镁),和5%~ (3)极间距。阴极与阳极间的距离。极间距越大,12%(供料为光卤石)。 阴极产物镁与阳极产物氯气接触的机遇越小,因发生(6)杂质电解质中除主要氯盐成分外,还含少量 二次反应而引起镁的损失量也越小。但极间距增大,电水、50圣一、铁、锰、硅、MgO、铝、镍、铬、硼、钦 解质的电阻增加,引起电解质过热,使电解质挥发及镁等杂质。这些杂质一部分由原料带入,另一部分是在电 的溶解损失增加。极间距小,则镁与氯的二次反应加解过程中熔体与电解槽内衬和其他构件相互作用产生 剧。工业上采用的有隔板电解槽极间距为8一gcm,无的。杂质会降低镁电解的电流效率,增大产渣量,并影 隔板电解槽为6.5一7cm。响镁的质量和阳极产出的氯气浓度。 (4)阳极高度。在电解过程中,通过电解质的正常水对镁电解很有害,因而含水氯化镁和光卤石等 循环,将镁带入阴极室或集镁室。阳极的高度会影响电原料都必须经过脱水处理,并为防止氯化镁熔体和电 解质的循环强度,而电解质的循环强度取决于阳极析解质吸收空气中的水分,而尽量采用密闭的盛装熔体 出气体的数量。电流密度一定时,通过电解空间电解质抬包和电解槽。在电解温度下,水会形成为MgOHCI。 表面的气体数量与阳极高度成正比。降低阳极高度,析电解时,MgOHCI发生分解: 出的气体减少,电解质循环强度减弱,不能将全部镁带MgOHcl-Mg0H++Cl 入阴极室,导致小镁珠与氯气二次反应加剧而引起镁在阴极上发生生成MgO的反应: 的损失。工业生产中的有隔板电解槽阳极高度一般为ZMgOH十+2e-ZMgo十HZ 665 rong熔 并与镁反应:质量。如前苏联、挪威等国的镁电解生产厂规定电解质 ZMgoHel+Mg-ZMgO+MgclZ+HZ中的杂质含量极限为B