Магнийлі ванналардың конструкциясы

Магний электролизерінің конструкциясы аппараттық безендірілуі алюминий электролизерінің конструкциясына қарағанда өте күрделі болып келеді. Цехтың ауасында CI2 болмауға тиісті, өйткені ол – CI2 – күшті уландырғыш болып келеді. Ваннадағы анодтық құрылымы герметикалық болуы керек. Газ соратын жүйелер жақсы істеуге тиісті. Ванна тік бұрышты сырты болат қаңылтырынан қапталған, іші отқа төзімді диатомитті жəне шамотты кірпіштермен футеровкаланған. Электролиттің ішіне тігінен тік жəне параллельді графитті анод пен болатты катод салынады. Арасында керамикалық диафрагма бар, ол металдық магний мен CI2 бөледі. Электролизер ауадан герметикалық қақпақпен (2) оқшауланады, себебі ауаның оттегісі магнийді тотықтыруы мүмкін, ол қалқып шығып, ваннаның бетінде жиналады. Шикі магний уақыт бойынша вакуумдық сорғыш көмегімен электролизерден алынып тұрады. Ванна түрлері: тоқты үстінен беретін жəне бұйірінен беретін. Анодтың жұмыс істеу мерзімі 8-9 ай, себебі қақпақтан шығатын анодтың жағы тез бұлінеді(коррозия, механикалық бұлінуі т.б ). Тез бұлінбеу үшін H3PO4 мен сіңіруі 270-2900 та керек, ол шыны сияқты болады жəне анодты қираудан біраз сақтайды. Катодтың жұмыс істеу мерзімі 4 жыл, ваннаның жұмыс істеу мерзімі 12-14 ай, себебі, диафрагма мен футеровка істен тез шығып қалады. Электролиз ваннасының сұлбасы 8-ші суретте келтірілген, балқыған карналлит ожаулармен электролизердің жұмыс кеңістігіне құйылады.

1– ваннаның корпусы; 2 – герметикалық қақпақ; 3 – катод;

4 – анод; 5 - Mg жəне Cl бөлуге арналған диафрагма; 6 - шлам
Сурет 8 – Магнийді алуға арналған электролизёрдің схемасы

Көпжылдық тəжірибемен магнийлі электролизерлердің 4-ші кестеде келтірілген тиімді жұмыс параметрлері анықталды.

1. Тоқ күші, кА 170-200

2. Кернеу, В 4,9-5,0

3. Тоқ тығыздығы, А·см-2 0,40-0,45

4. Магнийдің тоқ бойынша шығыны, % 80,0-90,0

5. Электролиттің температурасы, 0С 690-720

6. Электродтар арасындағы қашықтық, см 8-12

7. Анодтың биіктігі, см 100-120

8. Шикізат шығыны (100% MgCl2), кг·кг-1 4,2-4,3

9. Электр энергиясының меншікті шығыны, кВт ·ч·т-1 13800-15100

10. Хлор шығыны (100% Cl2), кг·кг-1 2,7-2,8

11. Өнделген электролиттің шығымы, кг·кг 4,2-4,4

12. Металды магнийдің тоннасына шламның шығыны, % 18,0-20,0

13. Техникалық металдағы магнийдің құрамы, % 99,5-99,8

700-720 0С-ға дейін қыздырылған электролит электролизерге күніне бірнеше рет құйылады. Электролитте қоспалардың максималды рұқсат етілген құрамы мынадай, % мас.: 0,05-0,08 H2O; 0,04-0,05 SO4 2-; 0,3-0,8 MgO; 0,04 Fe; 0,04 Mn.

Құрамында негізінен MgO бар шлам электролизердің түбінен тесік арқылы тəулігіне бірнеше рет алынады. Өнделген электролит уақыт бойынша сорғыш көмегімен алынып

тасталады. Шикі магний тəулігіне бір рет шығарылады, ал хлор аулағышпен жабдықталған жалпы жинақтағышта жиналады.