鎂電解質(zhì)熔鹽性質(zhì)測(cè)定及多極電解槽試驗(yàn)研究.pdf

1、鎂的冶煉方法主要分為熱還原法和電解法兩種。當(dāng)下熱還原法煉鎂工藝是我國(guó)煉鎂行業(yè)使用的主要方法，但其生產(chǎn)工藝具有能耗高、排放量大等缺點(diǎn);而電解法可實(shí)現(xiàn)在高自動(dòng)化控制下的連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保，所以對(duì)電解法煉鎂的研究而言，從長(zhǎng)期發(fā)展的角度上看仍具有重要的意義。多極電解槽作為鎂電解工業(yè)生產(chǎn)中的一種新型電解槽，和傳統(tǒng)電解槽相比優(yōu)勢(shì)明顯，但對(duì)于多極電解槽的相關(guān)研究與應(yīng)用相對(duì)滯后，因此開展多級(jí)槽的相關(guān)研究將有助于推動(dòng)我國(guó)鎂工業(yè)的發(fā)展。
　　

2、多極電解槽在電解過(guò)程中應(yīng)用了一種新的電解質(zhì)配比，國(guó)內(nèi)對(duì)該配比的電解質(zhì)物理性質(zhì)研究較少，本實(shí)驗(yàn)以極端頂點(diǎn)設(shè)計(jì)法選取測(cè)量點(diǎn)，對(duì)多極電解槽所采用的熔鹽體系物理性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)研究，通過(guò)擬合曲線分析了電解質(zhì)體系內(nèi)各組分變化對(duì)電解質(zhì)物理性質(zhì)的影響。同時(shí)，設(shè)計(jì)、制作、安裝了一臺(tái)小型多級(jí)槽并進(jìn)行了電解試驗(yàn)，得到的結(jié)果如下：
　　1、初晶溫度隨組分變化的關(guān)系曲線為y=2616.21x1+936.52x2+522.18x3-9109.26x1x2-10

3、51.85x1x3+1109.26x2x3。曲線分析表明:鎂電解質(zhì)的初晶溫度隨NaCl含量增大而增大，隨MgCl2或CaCl2含量的增大而減小，其中NaCl對(duì)鎂電解質(zhì)初晶溫度的影響最為顯著，為降低電解質(zhì)的初晶溫度以滿足對(duì)工業(yè)電解過(guò)程中對(duì)電解溫度的要求，氯化鈉的含量不應(yīng)超過(guò)56％。
　　2、密度隨組分變化的關(guān)系曲線為y=2.82x1+2.79x2+1.65x3-2.91x1x2-1.46x1x3-0.91x2x3。曲線分析表明:鎂電

4、解質(zhì)的密度隨CaCl2含量的增大而增大，隨MgCl2或NaCl含量增大而減小，其中CaCl2對(duì)鎂電解質(zhì)密度的影響最為顯著。現(xiàn)行工業(yè)電解質(zhì)體系的密度范圍基本滿足鎂電解對(duì)電解質(zhì)密度的要求。
　　3、表面張力隨組分變化的關(guān)系曲線:y=3052.32x1+433.68x2+301.31x3-4986.67x1x2-4606.66x1x3-225.00x2x3。曲線分析表明:鎂電解質(zhì)的表面張力隨CaCl2或NaCl含量增大而增大，隨MgCl

5、2含量增大而減小，其中MgCl2對(duì)鎂電解質(zhì)表面張力的影響最為顯著。為使生成的鎂得到更好的保護(hù)，應(yīng)適當(dāng)增大MgCl2的所占比例。
　　4、電導(dǎo)率隨組分變化的關(guān)系曲線y=8.86x1+9.82x2+3.89x3-27.59x1x2-7.41x1x3-14.63x2x3。曲線分析表明:鎂電解質(zhì)的電導(dǎo)率隨NaCl含量增大而增大，隨MgCl2或CaCl2含量增大而減小，其中氯化鈉對(duì)鎂電解質(zhì)電導(dǎo)率的影響最為顯著，為了降低電解過(guò)程中的電壓降，應(yīng)