Гидроциклон для солевых расплавов

Техническое решение относится к цветной металлургии, конкретно, к производству магния электролизом из солевых расплавов. Решение является усовершенствованием известного гидроциклона с целью возможного использования его для перекачки расплавленных солевых смесей. Гидроциклон состоит из корпуса с подающим и сливными патрубками, корпус снабжен греющими элементами, причем элементы могут быть как электрическими, так и с использованием тепла сгорания газов.

Полезная модель относится к цветной металлургии, конкретно, к производству магния электролизом из солевых расплавов. Может быть использовано в производствах, применяющих солевые расплавы.

Магний получают электролизом из смеси хлоридов магния, калия и натрия при температуре 670-720°С. На литейном переделе магний рафинируют флюсами, содержащими хлориды, оксиды и фториды, методом отстоя. Как на переделе электролиза, так и при рафинировании образуются оксидно-солевые смеси, называемые шламом, в котором замешаны капли магния. При удалении шлама теряется до 5% магния, полученного в электролизерах. Поэтому разделение магния и оксидно-солевой смеси является важной задачей, решение которой позволяет повысить извлечение магния из сырья.

В то же время известны устройства, называемые гидроциклонами [Р.Н.Шестов. Гидроциклоны. Л., Машиностроение, 1967, 80 с.], успешно разделяющие жидкостные и песчано-жидкостные смеси. Попытки использовать их для разделения расплавленной смеси магния, соли и оксидов не привели к положительному результату, т.к. гидроциклоны быстро забивались застывшей смесью.

Проблему разделения металлов удалось решить, только применив эффективный обогрев корпуса гидроциклона.

На рисунке показан гидроциклон 1 с подающим 2 и сливными 3, 4 патрубками. Корпус гидроциклона снабжен греющими элементами 5, причем они могут быть как электрическими, так и с газовым нагревом.

Гидроциклон для солевых расплавов работает следующим образом. В патрубок 2 насосом подается расплавленная металло-оксидно-солевая смесь

при температуре 660-750°С, из сливного патрубка 3 вытекает осветленная от оксидно-солевой составляющей металло-солевая смесь, а из нижнего патрубка 4 - оксидно-солевая, шламовая смесь. Перед подачей расплава гидроциклоны нагревают до температуры 660-700°С, при сливе обогрев может быть отключен.

Гидроциклон был испытан на различных составах более 10 т расплавленных солей, забивания корпуса по причине настылеобразования не наблюдалось.

В таблице показаны условия испытаний:

1. Гидроциклон для солевых расплавов, включающий металлический корпус с подающим и сливными патрубками, отличающийся тем, что корпус снабжен греющими элементами.

2. Гидроциклон по п.1, отличающийся тем, что в качестве греющих элементов использованы электронагреватели.

3. Гидроциклон по п.1, отличающийся тем, что в качестве греющих элементов использованы газовые горелки.