Шикі магний өндіру өнімі

1. Шикі магний өндіру өнімі

ШИКІ МАГНИЙ ӨНДІРУ
ӨНІМІ
Орындаған: 13-ЦМк-1 тобының Карменов Н.Б
Тексерген: Аға оқытушы Жанұзақова Л.Н

2. Магний

(лат. Magnesіum) Mg, элементтердің
МАГНИЙ
периодтық жүйесіндегі ІІ топтың элементі,
атом нөмірі 12, атом м. 24,312. Табиғатта үш
изотопы бар: 24Mg, 25Mg, 26Mg. 1808 ж.
ағылшын ғалымы Г.Дэви (1778 — 1829)
ашқан. Жер қыртысындағы масса бойынша
мөлш. 2,1%. Ол барлық қосылыстарында екі
валентті. Магний күмістей ақ, өте жеңіл,
берік металл; тығыздығы 1,74 г/см3, балқу t
650ӘС,
қайнау
t
1107ӘС.
Ол
қорғағыш
оксид
пленкамен
қапталғандықтан, құрғақ ауада 350ӘС-қа
дейінгі температурада тотықпайды, бірақ
600 — 650ӘС-та өздігінен тұтанып,
жарқырай жанып, Магний оксидін (MgO)
және аздап нитридін (Mg3N2) түзеді.
Құрамында бос оттек (О2) жоқ суық сумен
әрекеттеспейді; қайнап жатқан судан Н2-ні
ығыстырады. Сұйытылған қышқылдарда
жеңіл
ериді
[концентрленген
күкірт
қышқылының
(H2SO4)
және
HF
ерітінділерінде пассивтеледі]; сілтілердің
суық ерітінділерінде ерімейді. Қыздырғанда
сутегімен, галогендермен S, N2, C-пен
әрекеттеседі. Магнийді құрамында MgCl2
бар балқымаларды электролиздеу арқылы,
күйдірілген
магнезит
немесе
доломитті
металлотерм.
(ферросилициймен) тотықсыздандыру және
MgO-ін
көміртерм.
тотықсыздандыру
арқылы алады.

3. Магнийдің шикізат көздері.

МАГНИЙДІҢ ШИКІЗАТ КӨЗДЕРІ.
Қазіргі кезде магний алуда келесі минералдарды
пайдаланады: магнезит, доломит, карналит және бишофит.
Шикі магний электролиттік өндірісінің шикізаты – титан
өндірісінің айналымдық магний хлориді, ол ГОСТ
талаптарына сай болуы керек, яғни СТП 3826-3-32 (
құрамы, %: MgCl2 – 98-ден аз емес, MgO – 0,5-тен көп емес,
Ti – 0,01-ден көп емес, Fe – 0,015-тен көп емес).
Доломит
Карналит
Магнезит

4. Электролизерлердің хлормагнилі тиелу сұлбасы.

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРЛЕРДІҢ ХЛОРМАГНИЛІ ТИЕЛУ СҰЛБАСЫ.
Магний хлоридін
тасымалдау шөмішпен
зауытішілік көлікпен жүзеге
асады, электролизерлерге
құю – механикалық.
Шикі магнидің электролиттік
өндірісінің процесін
жақсарту үшін келесі
материалдарды
қолданамыз:
- ас тұзын;
- балқытқыш шпатты
концентраттар.

5. Магнилік былаудың электролитінің физико-химиялық қасиеттері

МАГНИЛІК
БЫЛАУДЫҢ
ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ
ЭЛЕКТРОЛИТІНІҢ
ФИЗИКО-
1) Электролит ретінде балқыған хлорлы магний
қолданылады.
2) Элекролит келесі қасиеттерге ие болуы тиіс: балқу
температурасы мүмкіндігінше төмен болуы тиіс,
тығыздығы сұйық магнийдің тығыздығынан
шамамен 0,1-0,2 г/см3 жоғары болуы тиіс, аз ұшатын,
гидролизге бейімділігі төмен болуы керек,
тұтқырлығы төмен болуы тиіс, электр өткізгіштігі
жоғары болуы тиіс, ток бойынша шығымға кері
әсерін тигізетін қоспалардың мөлшері шектеулі.
3) Магний хлориді гидролизге икемді, булары
жоғары серпімді. Электролиз үшін тәжірибелік
жағдайларда MgCl2, NaCl, KCl, CaCl2 және т.б.
тұздарының қоспаларынан тұратын электролитті
қолданады.

6. Магний өндірісінде төрт түрлі электролик кеңінен қолданылады:

МАГНИЙ
ӨНДІРІСІНДЕ
ҚОЛДАНЫЛАДЫ:
ТӨРТ
ТҮРЛІ
ЭЛЕКТРОЛИК
КЕҢІНЕН
1 калилі электролит, 70-78 % KCl;
2 калилі-натрилі, 38-44 % KCl осынша NaCl;
3 натрилі-кальцилі, 35-45 % NaCl, 30-40 %CaCl2;
4 натрилі электролит, 45-60 % NaCl.
Электролиттің негізгі құрамынан басқа оның қасиеттерін
жақсартатын басқада компоненттер қосылуы мүмкін.

7. Электродтардағы процестер және хлорлы магнидің ыдырау кернеуі

ЭЛЕКТРОДТАРДАҒЫ ПРОЦЕСТЕР ЖӘНЕ ХЛОРЛЫ МАГНИДІҢ
ЫДЫРАУ КЕРНЕУІ
Магний
электролизері
балқыған
электролитпен
толтырылған былаудан және оған батырылған болат катод
пен графит анодтан тұрады.
Электролиттегі анод маңындағы кеңістікте MgCl2- ионы
диссоциацияланады:
MgCl2 = Mg2+ + 3Cl Хлор анодта бөлінеді, ал магний – катодта: анодта – 2Cl- - 2e
= Cl2, катодта – Mg2+ + 2e = Mg.
Тұздардың ыдырау кернеулері төменде келтірілген:
Хлорид ..........................BaCl KCl LiCl2 NaCl CaCl MaCl2
Ыдырау кернеуі, В........3,62 3,53 3,41 3,39 3,38 2,51

8. Диафрагмасыз электролизердің сұлбасы.

ДИАФРАГМАСЫЗ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРДІҢ СҰЛБАСЫ.

9. Магниді электролиттік өндірудің технологиясы

МАГНИДІ ЭЛЕКТРОЛИТТІК ӨНДІРУДІҢ ТЕХНОЛОГИЯСЫ
Диафрагмасыз электролизерлердің құрылысы СНГ-да жасалған.
Технико-экономикалық көрсеткіштері бойынша
диафрагмалықтармен салыстырғанда тиімді.
3-ші суретте көрсетілгендей катодтар – екі жақты, бұл
электролизер былауының көлемін тиімді пайдалануға мүмкіндік
береді.
Электролизерде электролит ағымымен шығарылған магний
жиналатын бос ұяшықтар бар, сондықтан магний жиналатын
диафрагманың қажеттілігі жоқ, бұл электродтармен қанығатын
кеңістік болады және диафрагмалық электролизермен
салыстырғанда токтың көлемдік тығыздығы жоғарырақ.
Токтың көлемдік тығыздығы төмендегенде, сәйкесінше былаудағы
кернеу біршама төмен болғанда да, 1 м3-қа есептегендегі өнімділік
1,4-1,5 есе артады.
Жүргізілген тәжірибелік жұмыстар көрсеткендей, диафрагмасыз
электролизерлердің былау еденнің 1 м2-да меншікті өнімділігі 3040%-дан жоғары, ал электр энергиясының меншікті шығыны 1 т
алынатын магний үшін 1700-2500 кВт∙сағ кем.

10.

Анодтары жоғарыдан енгізілетін және рамалы катодты, үш электролиздік
бөлімі мен екі жинағыш ұяшығы бар диафрагмасыз электролизер:
көлденеңінен және енінен қималары; 1 – анодтар; 2 – рамалы катодтар; 3 –
жинағыш ұяшықтар; 4 – бөгеттер; 5 – бүркеніш; 6 – шеген.

11.

Назарларыңызға
рахмет!