[发明专利]带导镁槽的无隔板镁电解槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种以电解法生产金属镁的无隔板镁电解槽。

背景技术

当前，在国内镁钛厂运行的无隔板镁电解槽大多是从前苏联引进的。无论是电解熔融钾光卤石还是电解熔融氯化镁，其电解槽的电流效率普遍不高，约在65～75％左右。电流效率低，说明电解过程中氯、镁二次反应严重，其损失的电流效率转化成热量，至使槽温上升，电解槽处于热槽状态。众所周知，槽温高，影响了槽内电解质的有序流动，一部分镁仅靠电解室→集镁室间的电解质循环，到不了集镁室，这部分镁的损失，使得电流效率上不去。为使槽温控制在正常范围，对个别高温槽而言，在母线短路口处使用分流器分流一部分电流，使这部分电流以热的方式在车间散发；对多数槽的热槽问题，就只能降低输入的系列电流。有些厂在解决系列槽的热槽时，输入电解槽的电流只达设计值的80％左右，直接影响了电解镁的产能。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种新的无隔板镁电解槽，以克服现有技术中存在的电解槽的电流效率不高的不足。

为了解决现有技术存在的电解槽的电流效率不高的问题，本发明采取了设置导镁槽的技术方案。采用该技术方案后，使电解过程中原仅靠电解质的电解室→集镁室间的循环把镁导出电解室的方式，改变为熔体镁靠电解质阴、阳极极间循环先导入导镁槽，再沿导镁槽依靠电解质浮力和电解室→集镁室电解质循环的作用，流向集镁室。

本发明是这样构成的：它包括阴极(1)、氯气出口(2)、石墨阳极(3)、集镁室(5)、电解室(6)，在阴极(1)顶部与石墨阳极(3)析出氯气气泡上升形成的偏射角之外设置导镁槽(4)。

导镁槽(4)采用耐氯气和氯盐电解质腐蚀、耐高温的金属陶瓷材料制作。

本发明还在电解槽边部布置了阴极(1)，充分利用了昂贵的石墨阳极材料；在石墨阳极(3)的头部有冷却装置(7)，冷却装置(7)采用循环水进行冷却，降低了石墨阳头部温度，延长了阳极的使用寿命；阴极(1)的端部接线板(8)采用复合爆炸焊技术制造，以降低母线接触电压降。

电解进行时，阴极板上析出镁在阴极工作面上逐渐汇集成大片后，受电解质浮力的作用和阳极氯气气泡上浮的影响，析出的镁即贴着阴极工作面上升；另受电解质阴阳极极间循环的作用，熔融镁先进入阴极上部的导镁槽，再沿导镁槽斜向上升，进入集镁室。由于导镁槽的存在，它收集了部分可能进入电解氯气空间的镁，从而减少了氯镁二次反应的热量，使电解槽运行稳定。提高镁电解的电流效率达5-10％，增加了电解槽的镁产量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A视图中，部分放大示意图。图中，在电解槽边部布置有阴极(1)。

具体实施方式

本发明的实施例：本发明包括阴极1、氯气出口2、石墨阳极3、集镁室5、电解室6等部件，在阴极1顶部与石墨阳极3析出氯气气泡上升形成的偏射角之外设置导镁槽4。另外，在电解槽边部也布置阴极1，在石墨阳极3的头部设置冷却装置7，冷却装置7采用循环水进行冷却。阴极1的端部接线板8采用复合爆炸焊技术制造。

根据镁产能，确定经济的电解槽直流电流大小和电解槽数量，以设计和施工电解槽。确定导镁槽的结构，材质，几何尺寸以及和阴阳极的配置关系。其中，导镁槽材质要求耐氯气和氯盐电解质的腐蚀，在700℃温度下，有足够的刚度，变形小。导镁槽外侧不形成阴极工作面的一部分，以避免析出金属镁，造成金属镁的损失。