熔盐电解法概述

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