2)Степень гидролиза

Г = 2,36 * MgO * 100 %

(MgCl₂ + 2,36MgO)

где 2,36 – отношение молекулярной массы хлорида магния и оксида магния,

М_(MgO) = 24.312 + 16 = 40.312 г/моль; M_(MgCl2) = 24.312 + 35.5*2 = 95.312 г/моль;

M_(MgCl2) / М_(MgO) = 95,312 / 40,312 = 2,36

Задача: Рассчитать степень обезвоживания и степень гидролиза карналлита, если содержание хлорида магния в обезвоженном карналлите 48 %, содержание воды 0,4 %, содержание оксида магния 3%.

Решение:

1) Определяем молекулярное отношение воды к хлориду магния

n = H₂O * 95.312 = 0,4 * 95,312 = 0,0441

MgCl₂ * 18 48 * 18

2) Определяем степень обезвоживания

Q = (6 – n) * 100 % = (6 – 0,0441) * 100 % = 99,3 %

6 6

3) Определяем степень гидролиза

Г = 2,36 * MgO * 100 % = 2,36 * 3 * 100 % = 12,85 %

(MgCl₂ + 2,36MgO) (48 + 2,36 * 3)

Вопросы:

1. Какие руды используются для получения магния?

2. Что такое искусственный карналлит?

3. Как получают искусственный карналлит?

4. Как происходит процесс обезвоживания искусственного карналлита?

5. Что такое гидролиз? Как можно снизить степень гидролиза?

6. В каких печах производится обезвоживание искусственного карналлита?

7. Из каких частей состоит печь ТВ?

8. В чем преимущества печей кипящего слоя по сравнению с трубчатыми печами?

9. Почему карналлит после обезвоживания в печах КС или ТВ нельзя использовать для электролиза магния?

10. На какой стадии обезвоживания применяется печь СКН и в составе какой установки?

11. Для чего при хлорировании оксида магния в шихту вводится углерод?

12. Опишите принцип действия хлоратора?

1.2.2 Хлормагниевая атс

Эта схема применяется в двух вариантах:

1 вариант – при хлорировании магнезита

2 вариант – при получении хлорида магния из морской воды (обезвреживание бишофита).

1 Вариант – хлорирование магнезита MgCo3

Магнезит MgCO₃

Дробление, измельчение

Кокс Пек

Смешение

Брикетирование

магнезитовая шихта

хлор

Хлорирование

безводный MgCl₂

электролиз

Рисунок 1.7 – Хлорирование магнезита MgCO₃

Основные стадии:

Смешение и брикетирование – магнезит смешивается с коксом и связующим – каменноугольным пеком = магнезитовая шихта в виде брикетов

Хлорирование в электрических шахтных печах

В отдельных зонах печи протекают следующие процессы:

- нагревание и подсушка брикетов, удаление летучих фракций из пека;

- нагревание поступающей в печь хлорвоздушной смеси;

- термическая диссоциация карбонатов, хлорирование оксидов железа, алюминия и кремния FeO, Al₂O₃, SiO₂, основной массы MgO и CaO с образованием твердых MgCl₂ и CaCl₂;

- расплавление MgCl₂ и CaCl₂ и хлорирование остатка MgO и CaO;

- накопление и периодический выпуск расплавленного технического безводного MgCl₂.

Печь имеет стальной кожух с шамотной футеровкой, 2 ряда угольных электродов в нижней части печи. Угольные брикеты выполняют роль тела сопротивления (1000 ⁰С). Хлор поступает через фурмы, а шихта сверху. Выпуск жидкого продукта через летку.

1 – загрузочное устройство; 2 – ремонтный люк; 3 – уровень загрузки шихты; 4 – уровень загрузки брикетов; 5 – огнеупорная кладка; 6 – угольные электроды; 7 – фурмы; 8 – летка; 9 – газоход

Рисунок 1.8 – Устройство шахтной электрической печи

Поведение примесей:

- CaCl₂ остается в конечном продукте;

- FeCl₃ улетучивается из зоны реакции и конденсируется в верхней части печи;

- Al₂O₃, SiO₂ частично хлорируются с образованием AlCl₃ и SiCl₄, удаляются с отходящими газами;

- Al₂O₃, SiO₂, MgO частично взаимодействуют, образуя корку силикатов, которая затем мешает сходу шихты.

Состав отходящих газов: СО, СО₂, HCl, MgCl₂.

Основные реакции:

MgO + Cl₂ + C = MgCl₂ + CO

MgO + Cl₂ + C = MgCl₂ + CO₂

MgO + Cl₂ + CO = MgCl₂ + CO₂