Электролизер для получения алюминиево-литиевых сплавов

(19) 1)5 С 25 С 3/00 ЗОБ РЕТ етных мета.П.Боргояков ПОЛУЧЕНИЯСПЛАВОВ ргии цветных роизводства ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Красноярский институт цлов им.М.И.Калинина(54) 1 ЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯАЛ ЮМИНИ ЕВ О-Л ИТИЕ В ЫХс4 сс с,Ия алюминиевых сплавов. Предлагаемая конструкция элвктролизера позволяет снизить себестоимость получаемого продукта эа счет создания возможности использования в качестве электрохимически разлагающейся соли лития более дешевого его карбоната. При этом шахта 1 электролиэера разделена на три отделения: два крайних с угольными анодами 4, центральное катодное отделение с угольными блоками 5. В катодном отделении на слое свинца размещен слой засыпки иэ крупномолотого слоя керамики, плохо смачиваемой алюминием, но хорошо - электролитом. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.1793009 Изобретение относится к металлургии цветных металлов,Целью изобретения является повышение производительности электролизера и получаемого продукта за счет исключения возмодности его загрязнения барием.На чертеже показан электролизер для получения алюминиево-литиевых сплавов.Электролизер состоит из футерованной ванны 1, шахта которой разделена вертикальными перегородками 2, имеющими в нижней части окна 3, на три отделения, В крайних расположены анодные угольные блоки 4, а в центральном - катодные угольные блоки 5. Цснтраль ое отделение герметично закрывается сводом б. На подине электролизера 7, имеющей скосы в крайних отделениях, располагается слой свинца, уровень которого во всех отделениях выше высоты окон 3 в вертикальных перегородках 2, В центральном отделении на свинце лежит слой засыпки из дробленого алунда 9, отделяющий его от контакта с первым слоем алюминия 10, лежащего на дробленном алунде и находящегося в слое электролита11,Электролизер работает следу:ощим образом.Ванна разогревается до температуры процесса 750 ОС. Процесс ведется в расплаве солей фторида и хлорида лития, В качестве электрохимически разлагающейся соли используется карбонат лития, загружаемый периодически или непрерывно в крайние отделения электролизера, В них на аноде происходит выделение окиси и двуокиси углерода, а на свинце - разряд ионов лития и частично водорода. В среднем отделении из :свинца происходит растворение лития (водород и свинец, как очень электроположительные раствор,",ться не могут), а на катоде (слое агноминия) - разряд ионов лития с образованием сплава, Плохая смачиваемость засыпки алюминием и хорошая электролитом предотвращает возмокность его контакта со свинцом, а ток протекает по Формула изобретения 1, Злектролизер для получения алюминиево-литиевых сплавов, содсржащий футерованную ванну с помещенным в нее угольным анодом и металлическим катодом, на подине электролизера размещен слой свинца, в свинец заглублен конец перего"родки,отли ающийся тем,что,сцелыо повышения производительности электроликаналам, образованным частицами засыпки и заполненным электролитом, После достикения заданного состава производится выборка части сплава каким-либо устройством 5 (например, сиФоном) через перекрытие центральной части и заливка свежего алюминия,Наличие дополнительного биполярногоэлектрода позволяет провести дополни- "0 тельную очистку лития от водорода. Высокая степень герметичности и отсутствие обмена расплавом между центральным и крайними отделениями позволяет провести быструю очистку расплава в центральной 15 части от водорода в процессе работы электролизера и тем самым получи гь сплав с низким содержанием газа, Центральное расположение центральной катодной ячейки позволяет осуществлять хороший ее про грев, так как в ней значительно меньшеепадение напряжения по сравнению с крайними (меньшие перенапряжения), а также обеспечить его хорошую герметизацию.Слой засыпки позволяет использовать бо лее легкие электролиты по сравнению с алюминиево-литиевым сплавом и предотвратить контакт последнего со свинцом, что приведет к загрязнению сплава как свинцом, так и водородом, Наличие скошен ной подины уменьшает леталлоемкостьэлектролизера по свинцу и одновременно способствует естественной конвекции в слое свинца, что необходимо для обеспечения доставки лития в зону растворения. От сутствие контакта карбоната лития салюминием и железом позволяет использовать первый для производствэ сплавов.Зкономическая эффективность предлагаемой конструкции электролизера опреде ляется разностью в стоимости карбоната ихлорида лития (примерно, в 2 раза меньше).Кроме того, за счет повышения качества получаемого сплава уменьшается количество брака на последующих переделах и, сле довательно, повышается коэффициентиспользования лития. зера и качества получаемого продукта за счет исключения возможности его загрязнения барием, электролизер снабжен дополнительным угольным анодом и дополнительной перегородкой, размещенной в электролизере с образованием трех отделений: двух анодных по краям и катод- ного - в центре, в катодном отделении на слое свинца размещен слой засыпки из крупномолотого слоя керамики, плохо сма1793009 Составитель В, БурнакинТехред М.Моргентал Корректор С, Петар Редактор Заказ 484 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 чиваемой алюминием, но хорошо - электролитом.2, Электролизер по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения металлоемкости электролизера по свинцу и способствования развитию естественной конвекции в его слое, подина электролизе ра в крайних отделениях выполнена наклонной в сторону центрального отделения.3. Электролизер по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве материала засыпки используется дробленный алунд.