多极镁电解槽热槽现象的探讨

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.12.008多极镁电解槽热槽现象的探讨周云英，石玉英（攀枝花钢企欣宇化工钛业分公司，四川攀枝花617000）摘要：多极镁电解过程中电解产出的金属镁与氯气发生二次反应使槽温升高、电流效率降低、单槽产量减少，即所谓的热槽现象。对此热槽现象进行深入分析和探讨，并提出相应的处理措施。关键词：镁电解；电解槽；热槽现象；措施中图分类号：TF822文献标识码：A文章编号：1007-7545（2012）12-0000-00StudyonOccurrenceofHotCellsinMultipoleMagnesiumElectrolyzer

2、ZHOUYun-ying,SHIYu-ying(TitaniumIndustryBranchCompany,PanzhihuaGangqiXinyuChemicalIndustryCo.,Ltd,Panzhihua617000,Sichuan,China)Abstract:Hotcellsfrequentlyoccurredinelectrolyticprocessofmagnesium.Thesecondreactionbetweenmagnesiummetalandchlorineabnormallyledtoriseofelectrolyzertemperature,decrease

3、ofcurrentefficiencyandproductionreductioninsinglecell.Thisphenomenoninmultipolemagnesiumelectrolyzerisanalyzedwithin-depthdiscussionandthemeasuresareputforward.Keywords:magnesiumelectrolysis;electrolyticcell;occurrenceofhotcell;measurement多极镁电解槽在正常运行情况下，电解槽温度基本上都处于655~660℃的低恒温状态，当槽温偏高时启动风机冷却降温，温度偏

4、低时则启动交流加热系统升温，但在生产过程中，槽温往往呈上升趋势，即产生热槽现象，多极镁电解槽正常热槽可通过间歇式启动风机快速降温，但当热槽严重时启动风机是无法使槽温恢复正常的，甚至会持续飙升使槽温完全失控，此时电流效率由85%降低至30%以下，单槽产镁量由3.05t/d降至1.0t/d以下，吨镁综合电单耗则由12800kWh上升至23800kWh。为提高多极镁电解槽电流效率，就必须尽量减少热槽现象的发生，同时对产生的热槽问题及时分析和处理，在最短时间内使槽温恢复正常，降低热槽损失。本文仅针对本公司在多极镁电解槽生产过程中出现的热槽现象及解决处理措施进行分析探讨。1热槽现象产生的原因1.1原

5、料的影响1.1.1氯化镁熔体中氧化镁杂质的影响多极镁电解槽的主要原料是还蒸工序产生的副产品——熔体氯化镁，由于氯化镁具有极强的挥发性和吸湿性，在氯化镁熔体转运过程中要求密闭不与空气接触。但在实际操作中往往会因各种原因造成氯化镁不能与空气完全隔离，从而生成氧化镁杂质。其反应方程式为：MgCl2+H2O=MgO+2HCl↑2Mg(l)+O2=2MgO产生的氧化镁杂质随氯化镁熔体带入电解槽后，容易被吸附在阴极表面使阴极钝化，阴极发生钝化后，镁不能在阴极汇集长大，而分散在电解质中[1]，分散在电解质中的液镁与电解质中的氯气发生二次反应引起热槽，加入电解槽氯化镁熔体中的氧化镁杂质含量越高，越容易使阴

6、极钝化，液镁与氯气越容易发生二次反应，热槽也越严重。表1为110kA电解时氯化镁中氧化镁杂质含量对3#槽槽温的影响。表1氧化镁含量对3#槽槽温的影响Table1EffectofcontentofmagnesiumoxideontemperatureofNo.3electrolyticcellMgO/%电解质中MgO含量/%升温速度/(℃·min-1)电流效率/%0.0150.00043-0.03087.30.0500.00140-0.00583.00.1500.00430+0.03381.20.5600.01600+0.25073.51.6800.04800+0.78068.42.2500

7、.06430+0.95054.2收稿日期：2012-07-20作者简介：周云英（1971-），女，四川什邡人，工程师.31.1.2添加剂中碳酸根杂质的影响镁电解采用的添加剂一般为氟化钙，其作用主要在于增加电解质与阴极间的界面张力，改善镁在阴极的析出条件，溶解镁珠表面的氧化镁薄膜，使镁更好汇集[2]。但当添加剂中杂质含量偏高，尤其是碳酸根杂质含量偏高时，加入槽内的添加剂反而会造成电解质的黏度增加，而且液镁表面出现大量的灰黑