Скачать презентацию Производство магния ВЫПОЛНИЛ МУСАБЕКОВ С Т ПРОВЕРИЛА ШАХОВА Скачать презентацию Производство магния ВЫПОЛНИЛ МУСАБЕКОВ С Т ПРОВЕРИЛА ШАХОВА

Мусабеков Серик МШ-204.pptx

  • Количество слайдов: 7

Производство магния ВЫПОЛНИЛ: МУСАБЕКОВ С. Т. ПРОВЕРИЛА: ШАХОВА С. С. Производство магния ВЫПОЛНИЛ: МУСАБЕКОВ С. Т. ПРОВЕРИЛА: ШАХОВА С. С.

ПРОИЗВОДСТВО МАГНИЯ Магний широко применяют в виде сплавов с алюминием, цинком и марганцем для ПРОИЗВОДСТВО МАГНИЯ Магний широко применяют в виде сплавов с алюминием, цинком и марганцем для изготовления деталей авиационных и автомобильных двигателей. Магниевые сплавы обладают хорошими литейными свойствами, что дает возможность получать из них сложные отливки. Сплавы магния легко поддаются свариванию и обработке резанием. Основными видами сырья для производства магния являются магнезит, доломит, карналлит и бишофит. Главной составляющей магнезита является Mg. CO 3, а доломита Са. СО 3 • Mg. CO 3. Карналлит — это природный хлорид магния и калия Mg. Cl 2 • КСl • 6 Н 2 O. Бишофит (Mg. Cl 2 • 6 Н 2 O) получается при переработке карналлита или выпаривается из воды соленых озер и морей. Наиболее распространен в настоящее время электролитический способ производства магния, при этом Mg в процессе электролиза получается из вводимого в электролит хлорида Mg. Cl 2. Технология производства магния этим способом включает три стадии: получение безводного хлорида магния Mg. Cl 2, электролиз с выделением из хлорида жидкого магния, рафинирование магния.

ТРИ СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДА МАГНИЯ Первый способ — обезвоживание карналлита Mg. Cl 2 • ТРИ СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДА МАГНИЯ Первый способ — обезвоживание карналлита Mg. Cl 2 • KCl • 6 Н 2 O. Процесс осуществляют в две стадии. Первую проводят, нагревая карналлит в трубчатых вращающихся печах или печах кипящего слоя. Вторую — в основном в печах-хлораторах, имеющих плавильную камеру, где карналлит расплавляют при температурах 550— 600 °С; две хлорирующие камеры, где продувкой хлором примеси (Mg. O) переводят в Mg. Cl 2 и копильник расплава (миксер). На некоторых заводах вторую стадию проводят в электрических печах сопротивления, где карналлит расплавляют при температуре ~500°С и сливают в миксер. В обоих случаях жидкий карналлит сливают из миксеров в ковш и везут в электролизный цех. Обезвоженный карналлит содержит, %: Mg. Cl 2 47 -52; KCl 40 -46; Na. Cl 5 -8.

 Второй способ производства хлорида магния заключается в хлорировании магнезита или оксида магния, получаемого Второй способ производства хлорида магния заключается в хлорировании магнезита или оксида магния, получаемого путем предварительного обжига магнезита. Процесс ведут в шахтных электрических печах. В нижней части (рис. 1) расположены в два ряда электроды 2; между ними находятся угольные брикеты, которые при прохождении электрического тока нагреваются до ~ 750 °С. Шихту загружают сверху, через фурмы 7 вдувают хлор. У фурм происходит хлорирование оксида магния: Mg. O + Сl 2 + С = Mg. Cl 2 + СО. Хлористый магний плавится и скапливается на подине, периодически его выпускают в ковш и транспортируют в электролизный цех. Третий способ — это получение Мg. Сl 2 в качестве побочного продукта в процессе восстановления титана магнием из Ti. Cl 4 (см. ниже). Этот жидкий хлорид магния направляют в магниевое производство (Mg и титан обычно производят на одном предприятии).

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ МАГНИЯ Электролитическое получение магния осуществляют в электролизере. Анодами служат графитовые пластины 7, ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ МАГНИЯ Электролитическое получение магния осуществляют в электролизере. Анодами служат графитовые пластины 7, а катодами — стальные пластины 2. Удельная плотность магния меньше удельной плотности электролита, и поэтому магний всплывает. Хлор, выделяемый на аноде, тоже всплывает. Чтобы избежать взаимодействия хлора с Mg, а также короткого замыкания анода и катода расплавленным магнием, вверху устанавливают специальную разделительную диафрагму 3. Электролит состоит из Мg. Сl 2 (5— 17 %), KCl, Na. Cl и добавок Са. F 2 и По мере расходования Мg. Сl 2 в электролизер периодически заливают жидкие карналлит либо хлористый магний. Электролиз ведут при 670— 720 °С. На катоде выделяется магний: Мg 2+ + 2 е —>на аноде — газообразный хлор 2 Cl- — 2 е —> Cl 2. Из электролизера откачивают хлор и 2— 3 раза в сутки с помощью вакуум-ковшей с электрообогревом извлекают жидкий магний. В последнее время наряду с описанными выше диафрагменными электролизерами применяют бездиафрагменные. Рафинирование магния осуществляют отстаиванием в печах, возгонкой или электролизом. Наиболее распространен первый способ, заключающийся в выдержке магния в печах сопротивления под слоем флюса. При этом происходит отстаивание (переход в осадок) запутавшихся в расплаве частиц электролита и шлама. Рафинирование возгонкой осуществляют путем испарения магния в вакууме при 900 °С. Испаряющийся чистый Mg осаждается в конденсаторе. Электролитическое рафинирование магния схоже с аналогичным процессом рафинирования алюминия по трехслойному методу. В электролизере внизу у анода находится слой рафинируемого магния, выше — слой электролита, а над ним у катода накапливается чистый магний. Применяют также термические способы производства магния с использованием в качестве восстановителя С, Si или Са. С 2. Из них проще силикотермический способ, при котором пользуются специальными ретортами из хромоникелевой жаропрочной стали, помещаемыми в электропечь, отапливаемую газообразным топливом. В качестве сырья лучше всего брать доломит Mg. CO 3 • Са. СО 3, а в качестве восстановителя — кремний ферросилиция. Магний получается высокой чистоты.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГНИЯ Магний за рубежом используется во многих отраслях промышленности. Всё разнообразие направлений использования ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГНИЯ Магний за рубежом используется во многих отраслях промышленности. Всё разнообразие направлений использования можно условно разделить на 3 группы: 1) Применение магния в производстве алюминиевых сплавов, в которых добавляют от 0, 5% до 10% магния. Алюминиевые сплавы, содержащие магний, отличаются высокой удельной прочностью, коррозийной стойкостью и хорошо обрабатываются резанием. 2) Приготовление сплавов конструкционного назначения на основе магния. Содержание магния в таких сплавах 90 -98%. Деформируемые магниевые сплавы и литые заготовки из них находят применение в ряде отраслей промышленности, прежде всего в аэрокосмической промышленности, далее идут военная и автомобильная. 3) Использование магния в качестве химического реагента в чёрной и цветной металлургии для восстановления Be, Ti, U, Zr, Hf и др. металлов, в химии (в основном в реакции Гриньяра), также в качестве расходуемых анодов для катодной защиты от коррозии стальных конструкций, подземных трубопроводов и резервуаров. Магний в этих процессах полностью расходуется. Лом и отходы не образуются, в отличие от первых двух групп, где он может повторно использоваться в виде вторичных сплавов. Использование магния в аппаратах космической и авиационной техники, автомобилестроении, различных агрегатах и ответственных приборах предъявляя особые требования к технологии производства литья из магниевых сплавов. Потребность народного хозяйства в магнии и магниевых сплавах значительно превышает возможность их производства. Это ставит перед металлургами, технологами и разработчиками новые проблемы повышения качества литья, использования лома и стружки, создание безотходных и малоотходных технологий производства. Обостряются вопросы экологии. [4, с. 180 -188]