光鹵石煉鎂(ex-traction of magne-sium from carnal-lite)是指以光鹵石為原料，用熔鹽電解法煉鎂生產金屬鎂的方法。光鹵石是一種含氯化鉀、氯化鎂和六個結晶水的復鹽。脫水過程中因KCl的作用，比滷水——氯化鎂溶液的水解率低，易於脫水。前蘇聯自1936年第一家鎂廠投產以來，用光鹵石煉鎂一直沿用。
基本介紹
- 中文名：光鹵石煉鎂
- 外文名：ex-traction of magne-sium from carnal-lite
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 釋義：用熔鹽電解法煉鎂生產金屬鎂
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發展簡史
無水鹵石煉鎂投產初期至50年代，前蘇聯採用光鹵石迴轉窯一次脫水、平爐二次熔融的方法，製取光鹵石熔體作為電解原料。為利用光鹵石電解的副產氯氣，同時又採用輕燒菱鎂礦(索列爾水泥爐料)和菱鎂礦(乾團料)經豎爐氯化生產無水氯化鎂熔體。從光鹵石和菱鎂礦製取鎂電解原料，採用側插或上插陽極有隔板電解槽(40-60kA)進行電解鎂的生產，稱為光鹵石脫水與菱鎂礦氯化聯合制鎂工藝。
60年代以後，隨著鈦工業的發展，前蘇聯將光鹵石電解副產的氯氣用於生產TiCl4，再用鎂還原TiCl4生產海綿鐵，副產的氯化鎂作為熔鹽電解制鎂的原料，從而形成比較完整的鎂鈦聯合生產體系。於是光鹵石和從鈦生產回收的MgCl2熔鹽電解煉鎂便成為前蘇聯生產鎂的主要方法。
隨著技術進步，流態化技術和熔融氯化技術已用於光鹵石脫水，並已採用無隔板電解槽。光鹵石煉鎂包括無水光鹵石熔體製取和無水光鹵石熔體電解兩大過程。
無水光鹵石熔體電解
前蘇聯主要以無水光鹵石為鎂電解原料，但鎂鈦聯合企業生產海綿鈦副產的氯化鎂也是鎂電解原料之一，這兩種原料都採用過上插陽極有隔板電解槽進行電解。為降低能耗，也曾採用側插和底插陽極有隔板電解相電解無水光自石熔體。
採用側插或底插陽極有隔板電解槽電解能降低槽電壓、節省電能，但因其石墨陽極的鑄鐵接點易溶於電解質中，引起電流效率下降，鑄鐵接點破損嚴重時。接點電壓升高，電解質局部過熱，導致電解質漏出。側插及底插陽極破損時需停槽拆除內襯更換。工業生產中一般採用上槽陽極有隔板槽。
總結
前蘇聯於60年代初研製無隔板電解槽用於光鹵石煉鎂。這種電解槽於70年代向大型化發展，根據陰極結構及其插入方式與集鎂室的不同配置而有多種形式。上插陽極框式陰極無隔板電解槽有兩個中間集鎂室，由框式陰極與上插陽極組成幾個工作空間，陰極工作面和陰極導電桿皆固定於槽內並埋入電解質中，可減少氯氣對它們的腐蝕，相應地延長了陰極使用壽命。
光鹵石煉鎂的物料流量大，總能耗較高。但工藝裝備較先進。無水光鹵石採用無隔板電解槽電解生產鎂的成本比有隔板電解槽低3%-8%，回收氯氣濃度和產量都有提高，對環境污染小，廢電解質可用作農肥，綜合經濟效益較好，具有一定競爭力。
