SU33683A1 - Способ получени металлического магни - Google Patents

Description

Предлагаемый способ имеет целью разрешить проблему получени  металлического магни  непосредственно из природного сырь  (напр, магнезита), избегнув при этом сложных дорогих процессов приготовлени  безводных солей хлористого магни , обойд  трудности так называемых оксидных способов (электролиза окиси магни  в расплавленном фтористом магнии) и получа  сразу металл высокой чистоты.

Способ получени  металлического магни  состоит в том, что расплавленные магниевые соли, безразлично, хлориды или фтористые соли с окисью магни  и соответствующимих добавками {хот , впрочем безусловно целесообразнее примен ть в данном случае именно фтористые соли) подвергаютс  электролизу в ванне типа нормальных электролизеров , примен емых дл  электролитического получени  алюмини , но на дно которой наливаетс  слой расплавленной меди, раствор ющей выдел емый магний с образованием медно магниевого сплава.

Вследствие вь1сокого ур,сльиЪго веса медно-магниевого сплава отпадают все затруднени , св занные с электролизом раствора окиси магни  во фтористых сол х (необходимость рименени  охлаждаемых водой диафрагм, сгорание части

(252)

всплывающего наверх более легкого магни  и т. д.).

Медно-магниевый сплав после достижени  достаточно высокой степени насыщени  магнием выпускаетс  из ванны и подвергаетс  дестилл ции в вакуумных , электропечах при температуре 900- 1100, при которой в гпубокогл вакууке магний нацело отгон етс  и конденсируетс  в вид химически чистого металла в охлаждаемой части печи, а расплавленна  медь возвращаетс  обратно в электролитические ванны. Вместо меди дл  этого способа могут быть применены также и другие т желые металлы, достаточно легкоплавкие, легко раствор ющие выдел емый магний и имеющие незначительную упругость паров при температуре пор дка 800 -1100°, т. е. имеющие высокую температуру кипени , как например, олово, сплавы олова и меди и т. д., но наиболее подход щим т желым металлом дл  этой цели представл етс  именно медь.

Предлагаемый способ, по мнению изобретател , дает возможность примен ть дл  электролиза неочищенное природное сырье, например, магнезит, чго  вл етс  весьма важным обсто тельством , так как существующие способы, как правило, требуют основного сырь  высокой степени чистоты, в данном же

случае загр зн ющие примеси, состо щие , главным образом, из соединений железа и кремни , при электролизе переход т в медно-магниевый сплав, но при вакуум-дестилл ции остаютс  в меди и при оборачивании этой меди постепенно в ней накапливаютс , что, однако, не причин ет никакого вреда процессу, так как железо и кремний только увеличивают легкоплавкость медно-магниевых сплавов, если их содержание не превосходит предела их растворимости в этом сплаве. Когда же будет достигнут этот предел, из сплава отгон етс  весь магний и медь подвергаетс  электролитической рафинировке общеизвестными техническими приемами. Эта периодическа  рафинировка меди обходитс  относительно очень недорого и, во вс ком случае, дешевле, чем очистка больших количеств магниевого сырь .

Единственным затруднением процесса  вл етс  относительна  тугоплавкость меди, вследствие чего в начале электролиза и в конце операции вакуум-дестилл ции медно-магниевого сплава в обоих этих случа х приходитс  поддерживать температуру выше 1100°, что технически крайне затруднительно как из-за аппаратурных соображений, так и из-за того, что магниевый электролит при такой температуре очень сильно летит и поэтому такой перегрев ванны влечет за собою большие потери фтористых соединений .

Эго затруднение преодолеваетс  следующими приемами: либо к расплавленной меди в самом начале процесса прибавл етс  некоторое количество металлического магни  (около 10%) и в дальнейшем при вакуум - дестилл ции в обогащенном магнием сплаве оставл етс  некотора  (около 10%) часть магни , котора  посто нно оборачиваетс  в процессе, вследствие чего температура плавлени  меди понижаетс  до 730, причём в процессе электролиза, по мере обогащени  медно-магниевого сплава маснием, температура понижаетс  еще более, либо к меди добавл етс  небольшое количество нейтральних высококип щих металлических добавок, понижающих температуру плавлени  меди, не измен ющих растворимости магни  в расплавленной меди и не испар ющихс  в вакууме, как например, олово кремний, ферросилиций и др.

Перва  часть процесса-электролитическое получение медно - магниевого сплава - можзт быть заменена электротермическим получением такого же медно-магниевого сплава.

Электролитическое получение такого сплава производитс  в однофазных или трехфазных печах типа каобидных печей или печей дл  ферросплавов, путем восстановлени  окиси магни  углем при высокой температуре в присутствии меди, раствор ющей получаемый магний.

Схема этой операции аналогична операции получени  алюминиево-медной бронзы из Окиси алюмини  и медных стружек электротермическим путем, т.е. здесь сначала происходит восстановление окиси магни  углем с образованием карбида магни  и затем на поверхности меди карбид магни  реагирует с остальной частью окиси магни  по реакции:

Мд Сг + 2МдО 2 СО -f 3 Mg с образованием металлического магни , рзхтвор емого в момент образовани  медью.

Процесс вакуум-дестилл ции магни  известен и имеет техническое применение в следующей форме: он примен етс  дл  рафинировки нормального 99,5% магни , котора  осуществл етс  перегонкой металла в вакууме в стальных герметически закрываемых ретортах, вделанных в электрическую печь при 850-900, причем перегон ющийс  магний получаетс  очень высокой чистоты (до 99,98%), в остатке же от перегонки собираютс  примеси и небольшое количество окиси магни , а также хлористого магни  (увлекаемого металлом при хлоридном способе его получени  и  вл ющегос  одной из главных причин, способствующих коррозии нерафинированного магни ).

В такой же аппаратуре осуще вл етс  и насто щий процесс отгонки магни  из магниево-медного сплава с той лишь разницей, что служащую резервуаром дл  расплавленного магниевомедного сплава часть печи приходитс  соответственно футеровать дл  предохранени  от разъедающего действи  расплавленной меди. Таким образом, иде 

этого способа -это комбинаци  двух известных в отдэльности процессов: вопервых , процесса электролитического или электротермического получени  магниевых сплавов и, во-вторых, метода отгонки магни  вакуум-дестилл цией дл  выделени  части магни  из сплава его с медью, с вэзвращэнием медного сплава с оставшейс  частью магни , причем здесь используетс  ббльша  легкость получени  магниевых сплавов, чем чистого магни , и иде  выделени  части магни  из таких сплавов, при разнице температур кипени  магни  и т жёлого металла,  вл ющегос  базой сплава.

Предмет изобретени .

Claims (3)

1. Способ получзни  металлического магни  электролитическим или электротермическим путем, отличающийс  тем, что в качестве промежуточного сплава получают сплав магни  с т желым аысококип щим металлом, например,

медью, после чего магний отгонжюг дестилл цией в вакууме, а оставшийс  высококип щчй сплав возвращают в круговой процесс да  получени  новых пэрцич обогащенного магнием сплава.

2.Видоизменение способа по п. 1, в случае пол/чени  магни  электролизом,

отличш)щеес  тем, что с целью понижеНИИ температуры плавлени  промежуточного т желого сплава к нему в начале процесса прибавл ют около 10% магни , а из получаемого промежуточного сплава отгон ют магний лишь частично, возвраща  остающийс  магниевый сплаа обратно в круговой процесс.

3.Прием выполнени  способа пз пп. I и 2, отличающийс  тем, что д   сообщени  промежуточному сплаву легкоплавкости к нему добавл ют высококип щие примеси, легко сплавл ющиес  с магнием и не испар ющиес  в вакууму например, олово, кремний, ферросилиций и др.