[发明专利]一种无水氯化镁颗粒熔化及净化一体化装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种无水氯化镁颗粒熔化及净化一体化装置及其使用方法，该装置建造于平台上；熔料间、净化间和缓冲储存间在一个完整的炉壳中；该装置从熔料间加入无水氯化镁颗粒和活性炭混合料，经供电升温熔化、脱除水分并将碱式氯化镁转化为氧化镁后通过溢流通道进入净化间；净化间的熔融氯化镁在连续通入净化剂氯气流剧烈搅拌下，熔融氯化镁中的杂质氧化镁被氯化为氯化镁；杂质铁、硅、铝生成相应的低沸点氯化物并以气态逸出进入烟气通道；干净熔融氯化镁经溢流通道进入缓冲储存间并使用真空抬包加入电解槽中。本发明的装置具备了集无水氯化镁颗粒熔化、熔融氯化镁中有害杂质的氯气净化和熔融氯化镁的缓冲储存于一体的特点。

技术领域

本发明涉及无水氯化镁电解金属镁生产技术领域，具体涉及一种无水氯化镁颗粒熔化及净化一体化装置及其使用方法。

背景技术

目前，工业生产金属镁的主要方法有金属热还原法和熔盐电解法。熔盐电解法的原料可分为无水氯化镁或含氯化镁的氯化物。目前作为镁电解原料的无水氯化镁有如下三种来源：(1)菱镁矿颗粒氯化所得熔融无水氯化镁；(2)海绵钛生产中副产的熔融无水氯化镁；(3)青海盐湖氯化镁卤水经脱水后生产的无水氯化镁颗粒(或由氯化镁水合物脱水获得)。

电解无水氯化镁生产金属镁的过程是：无水氯化镁原料加入电解槽内MgCl₂-CaCl₂-NaCl基约700℃的电解质中，在通入直流电条件下进行电解，在阴极生成液态镁，阳极生成氯气。由于液态镁的密度低于熔融盐密度，液态镁会随着电解质的循环导入集镁室(阴极室)上浮并聚集在电解质表层，定期用真空抬包抽出运送至下游精炼和铸造工序，生产出商品金属镁；阳极氯气上浮出电解质液面，由氯风(压)机抽出电解槽并通过管道送往氯气用户。

无论采用何种结构类型的镁电解槽，其加入的无水氯化镁原料的质量对镁电解的技术经济指标具有决定性影响。无水氯化镁最佳的加入方式是以熔融状态加入电解槽，避免了固相无水氯化镁颗粒在电解槽内的熔化和溶解过程，这样可以造成最小的热平衡扰动和快速实现氯化镁浓度均匀，有利于电解优良指标的获得及电解槽运行寿命延长。

目前工业生产实践中，海绵钛生产中副产的熔融无水氯化镁具有相对最优的品质，其在各类镁电解槽生产中获得了最好的指标，这已被业内人士所公认。

菱镁矿颗粒氯化工艺生产的熔融氯化镁，其有害杂质主要有氧化镁、过量炭粒等，这些有害杂质会造成电解质沸腾及阴极钝化等故障，破坏正常的镁电解工艺条件，导致镁电解乃至整个金属镁综合技术经济指标的降级。