本發明涉及有色金屬冶煉領域，尤其是一種與大型i型爐配套的鎂電解方法。
背景技術：
：鈦及鈦合金具有熔點高、耐腐蝕、比強度高、高低溫熱力學性能優良、生物相容性好等優點，在航空航天、海洋開發、石油化工、臨床醫療和體育休閑等領域都得到廣泛的應用。海綿鈦作為金屬鈦及鈦合金制備的初始原料，在工業生產中由鎂熱還原-真空蒸餾法制得。鎂熱法生產海綿鈦主要包括氯化精制、鎂電解精煉、還原蒸餾三大主生產工序，工藝流程為：首先將鈦原料氯化生成粗ticl4，然后通過精制得到精ticl4，精ticl4在還原蒸餾工序中經過mg還原和真空蒸餾后生成海綿鈦，還原過程產生的mgcl2經過鎂電解工序電解得到mg和cl2，mg精煉后返還還原蒸餾系統，cl2過濾壓縮后送至氯化系統。海綿鈦生產過程所使用的冶煉爐根據爐型分為i型爐和倒u型爐，某海綿廠引進烏克蘭7.5噸大型i型爐技術，該技術目前屬于世界上最大的i型爐技術，但由于該技術采用底排閥用底排式排出還原過程生產的mgcl2，得到的mgcl2質量較差。本發明提出了一種與該7.5噸大型i型爐配套使用的鎂電解方法。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是：提供一種與大型i型爐配套的鎂電解方法，對質量較差的mgcl2也能進行高效的電解。為解決上述技術問題本發明所采用的技術方案是：一種與大型i型爐配套的鎂電解方法，依次執行以下步驟：a、將鎂電解生產過程中的電解質加入電解質成分調節槽中，并加入原料氯化鎂，精煉去除電解質中部分的氧化鎂、鐵、鈦和雜質；b、通入陽極上插式精煉槽中進行原料氯化鎂和電解質的凈化，去除雜質；c、通入陽極下插式電解槽中進行氯化鎂的電解，將氯氣分離出去；d、通入鎂-電解質分離槽中將鎂和電解質分離，并將液鎂從中抽取；e、將步驟d中剩余的電解質通過氣壓泵打壓至電解質成分調節槽中，循環上述步驟。本發明的有益效果是：本發明通建立一條循環利用電解質進行的鎂電解流水線工藝，能對大型i型爐生產所得質量較差的mgcl2進行高效的電解處理，有效去除其中的雜質，實現集中加料、集中抽鎂、集中出渣等操作，極大的降低勞動強度、提高生產效率。具體實施方式為了便于理解本發明，下面結合實施例對本發明進行進一步的說明。本發明一種利用大型i型爐進行的鎂電解方法，依次執行以下步驟：a、將鎂電解生產過程中的電解質加入電解質成分調節槽中，并加入原料氯化鎂，精煉去除電解質中部分的氧化鎂、鐵、鈦和雜質；此步驟中電解質成分槽可實現低質量氯化鎂的電解，7.5噸大型i型爐由于采用底排的方式排出含有大量氧化鎂、鐵和鈦等雜質的熔體氯化鎂、以及部分固體氯化鎂，通過此步驟能預除掉其中的大部分雜質；b、通入陽極上插式精煉槽中對原料氯化鎂和電解質進行凈化，去除雜質；此步驟進行進一步凈化，采用陽極上插式精煉槽可實現槽內的無死角除渣；c、通入陽極下插式電解槽中進行氯化鎂的電解，將氯氣分離出去；此步驟中不加料也不進行抽鎂操作，極大的較少了對電解質體系的擾動；d、通入鎂-電解質分離槽中將鎂和電解質分離，并將液鎂從中抽取，實現液鎂的集中抽取，可降低液鎂中夾帶的電解質的量；e、將步驟d中剩余的電解質通過氣壓泵打壓至電解質成分調節槽中，循環上述步驟。實施例配制1個電解質成分調節槽、2個陽極上插式精煉槽、26個陽極下插式電解槽和1個鎂-電解質分離槽，并利用電解質輸送通道將上述設備連通。從電解質成分調節槽加入電解質和原料氯化鎂，通過電解質輸送通道依次流經2個陽極上插式精煉槽和26個陽極下插式電解槽，產生的液鎂集中在鎂-電解質分離槽中，再利用安裝在鎂-電解質分離槽中的氣壓泵將電解質打至電解質成分調節槽中，形成一條循環進行的流水線。取三種不同成分占比的原料氯化鎂分別利用某海綿鈦廠的多極槽技術和本發明的鎂電解技術進行實驗。三種原料氯化鎂的成分及質量百分比占比如表1，其中實施例1采用的原料氯化鎂為固體氯化鎂，實施例2采用的原料氯化鎂為7.5噸大型i型爐生產所得的熔體氯化鎂，實施例3為多極槽技術所使用的氯化鎂；實施例1和實施例2含有其它雜質較多，質量較差。表1三種原料氯化鎂成分及質量百分比占比mgcl2mgofeti其它實施例193.492.250.02480.01384.2214實施例296.260.560.02530.01363.1411實施例3990.050.010.0080.932通過某海綿鈦廠的多極槽技術和本發明所述的鎂電解技術進行實驗后，得到的電流效率如表2所示。表2采用不同鎂電解技術的電流效率實施例1實施例2實施例3本發明的鎂電解技術78.678.679.2多極槽技術54.273.581.2由表2可知，采用本發明所述的鎂電解技術對三種不同原料氯化鎂進行處理后的電流效率幾乎相當，而采用某海綿鈦廠的多極槽技術對不同原料氯化鎂處理的電流效率差異較大，當使用固體氯化鎂和7.5噸大型i型爐生產所得熔體氯化鎂這兩種含有雜質較多的原料氯化鎂時，對電流效率的影響較大。由上述實施例可說明本發明所述的鎂電解技術對固體氯化鎂和7.5噸大型i型爐生產所得熔體氯化鎂能達到與使用常規原料氯化鎂相近的電流效率。當前第1頁12