1.1 Получение глинозема из руд
Глинозем получают тремя способами: щелочным, кислотным и электролитическим. Наибольшее распространение имеет щелочной способ (метод К. И. Байера, разработанный в России в конце позапрошлого столетия и применяемый для переработки высокосортных бокситов с небольшим количеством (до 5-6%) кремнезема). С тех пор техническое выполнение его было существенно улучшено. Схема производства глинозема по способу Байера представлена на рис. 1.
Глинозем отделяется от боксита, используя горячий раствор каустической соды и извести. Вторичный алюминий получают путем плавки металлолома в печи. Производство вторичного алюминия потребляет менее 5% энергии, необходимой для производства первичного алюминия.
Представление примера Текущая маржинальная продукция алюминия. На этом сайте Вайдема упомянул, что стальной лом по определению является ограниченным сырьем, поскольку он не является водителем в процессе его производства. Аналогичным образом, в случае алюминия плавление алюминиевых отходов в печи ограничено наличием этих отходов. Первичный путь производства алюминия - это маргинальное производство алюминия.
Сущность способа состоит в том, что алюминиевые растворы быстро разлагаются при введении в них гидроокиси алюминия, а оставшийся от разложения раствор после его выпаривания в условиях интенсивного перемешивания при 169-170 о С может вновь растворять глинозем, содержащийся в бокситах. Этот способ состоит из следующих основных операций:
В то же время производство глинозема в других регионах мира было относительно постоянным. Из этих недавних данных можно сделать вывод, что Китай является одновременно маргинальным поставщиком глинозема и поставщиком первичного алюминия. В этот период увеличилось производство первичного алюминия из маршрута Пэд-Фейд-Фейд-Фрейд, тогда как, наоборот, добыча с других маршрутов оставалась постоянной или даже уменьшалась.
Большинство алюминиевых заводов по всему миру оснащены своими собственными энергоблоками для удовлетворения своих энергетических потребностей. В этот период китайская плавная мощность потребления оставалась относительно постоянной, а уголь - основным источником энергии. В последнее время увеличение потребления энергии, необходимого для удовлетворения роста производства первичного алюминия в Китае, было в основном удовлетворено совместным использованием угля и гидроэлектроэнергии. В этом конкретном случае смесь потребления электроэнергии также является предельной электрической смесью для производства маржинального алюминия.
Подготовки боксита, заключающийся в его дроблении и измельчении в мельницах; в мельницы подают боксит, едкую щелочь и небольшое количество извести, которое улучшает выделение Al 2 O 3 ; полученную пульпу подают на выщелачивание;
Выщелачивания боксита (в последнее время применяемые до сих пор блоки автоклав круглой формы частично заменены трубчатыми автоклавами, в которых при температурах 230-250°С (500-520 К) происходит выщелачивание), заключающегося в химическом его разложении от взаимодействия с водным раствором щелочи; гидраты окиси алюминия при взаимодействии со щелочью переходят в раствор в виде алюмината натрия:
Уроки существующих эмпирических исследований и политических последствий. Обзор перспектив развития Северо-Западного завода. Алюминий является наиболее распространенным элементом земной коры, но он встречается только в химически связанном состоянии. Причиной этого является отзывчивость элемента. Кроме того, алюминий является третьим наиболее распространенным элементом.
Типичным для этого металла является окислительный слой, который образуется в контакте с воздухом и, таким образом, защищает другой металлический корпус от коррозии. Краткий обзор истории алюминия. Однако в очень загрязненной форме. Экстракция элементарного алюминия.
AlOOH+NaOH→NaAlO 2 +H 2 O
Al(OH) 3 +NaOH→NaAlO 2 +2H 2 O;
SiO 2 +2NaOH→Na 2 SiO 3 +H 2 O;
в растворе алюминат натрия и силикат натрия образуют нерастворимый натриевый алюмосиликат; в нерастворимый остаток переходят окислы титана и железа, предающие остатку красный цвет; этот остаток называют красным шламом. По окончании растворения полученный алюминат натрия разбавляют водным раствором щелочи при одновременном понижении температуры на 100°С;
Производство элементарного алюминия претерпевает успех путем электролиза расплава. Криолит и оксид алюминия расплавляются и затем электролизуются. На катоде образуется чистый алюминий и кислород на аноде. Для упрощения электролиза расплава оксид алюминия сначала смешивают с криолитом. При последующем электролизе все примеси остаются в расплаве с криолитом.
На аноде образуется кислород. На катоде образуется очень чистый алюминий. Схематически следующие электродные процессы имеют место. При таком количестве энергии вы могли бы обеспечить семейное домохозяйство в течение 2 лет. Поэтому этот процесс часто критикуется природоохранными организациями. Несмотря на весь этот алюминий можно перерабатывать за счет относительно небольшого количества энергии.
Отделения алюминатного раствора от красного шлама обычно осуществляемого путем промывки в специальных сгустителях; в результате этого красный шлам оседает, а алюминатный раствор сливают и затем фильтруют (осветляют). В ограниченных количествах шлам находит применение, например, как добавка к цементу. В зависимости от сорта бокситов на 1 т полученной окиси алюминия приходится 0,6-1,0 т красного шлама (сухого остатка);
Из-за малой массы элементарного алюминия он очень популярен в аэрокосмических применениях. В последнее время алюминий смещается в этом положении углеродом. Кроме того, он используется или изготавливается как компонент для двигателей, как упаковочный материал и как пленка.
В то время как сталевары, которые в то время искали более легкие и более прочные сплавы, существовал еще один металл, обладавший такими желанными свойствами, до 20-го века это было невозможно, пока не было обнаружено, как производить алюминий. Промышленная история Первобытный человек мало использовал алюминий, так как он оказался заключенным в амальгаму, подобную глине, называемой бокситом.
Разложения алюминатного раствора. Его фильтруют и перекачивают в большие емкости с мешалками (декомпозеры). Из пересыщенного раствора при охлаждении на 60°С (330 К) и постоянном перемешивании извлекается гидроокись алюминия Al(OH) 3 . Так как этот процесс протекает медленно и неравномерно, а формирование и рост кристаллов гидроокиси алюминия имеют большое значение при ее дальнейшей обработке, в декомпозеры добавляют большое количество твердой гидроокиси - затравки:
Это происходит потому, что боксит находится на поверхности земли. Боксит Боксит, более чем минерал, представляет собой совокупность нескольких алюминиевых минералов. Он имеет коричневый цвет с красными пятнами и представляет собой основную алюминиевую руду.
После нисходящей траектории на высоте материал укладывается в область гомогенизации, образованную укладкой ярдов; конвейерные ленты; штабелеры; перегружатели; трансферные вагоны или вагоны-погрузчики; локомотивов и вагонов. Минерал переносится из области гомогенизации. Он автоматически разгружается в разгрузчике роторного вагона. Это делается с использованием химического процесса Байера на глиноземных заводах. После этого гидроксид алюминия осаждают из раствора соды, промывают и сушат, а раствор соды рециркулируют.
Na 2 OּAl 2 O 3 +4H 2 O→Al(OH) 3 +2NaOH;
Выделения гидроокиси алюминия и ее классификации; это происходит в гидроциклонах и вакуум-фильтрах, где от алюминатного раствора выделяют осадок, содержащий 50-60% частиц Al(OH). Значительную часть гидроокиси возвращают в процесс декомпозиции как затравочный материал, которая и остается в обороте в неизменных количествах. Остаток после промывки водой идет на кальцинацию; фильтрат также возвращается в оборот (после концентрации в выпарных аппаратах - для выщелачивания новых бокситов);
После прокаливания конечный продукт, оксид алюминия, представляет собой тонкий белый порошок. Алюминиевая фаза Электролиз чугуна, порошок оксида алюминия растворяется в ванне с расплавленным минеральным криолитом, содержащимся в контейнерах с углеродом, очень мощный ток отделяет кислород от оксида алюминия при прохождении через криолитную ванну. После предварительного нагрева планшон прокатывается в катушку толщиной от 4 до 6 мм и длиной около 150 метров с электрическим зарядом в сплаве алюминия, который образует металлический шар, поскольку электричество нарушает связь между алюминием и кислородом.
Обезвоживания гидроокиси алюминия (кальцинации); это завершающая операция производства глинозема; ее осуществляют в трубчатых вращающихся печах, а в последнее время также в печах с турбулентным движением материала при температуре 1150-1300 о С; сырая гидроокись алюминия, проходя через вращающуюся печь, высушивается и обезвоживается; при нагреве происходят последовательно следующие структурные превращения:
Эта процедура требует много энергии. Самое большое влияние, которое вызвал алюминий, - отрасль аэронавтики. Если самолет был изготовлен из стали, он будет весить слишком много, 90% металлов самолета - алюминий и его сплавы, это идеальный материал из-за его сопротивления и небольшой вес использование различных алюминиевых сплавов в автомобилях уже является общим.
Получение рафинированного алюминия
В пределах коэффициента производительности важно, чтобы это был легкий автомобиль. когда торможение будет более эффективным, чем тяжелый автомобиль, то же самое при ускорении. Авиационная промышленность Автомобильная промышленность Производство глиноземаАвтоматический алюминий в ячейку через регулярные промежутки времени транспортируется в литейную комнату, где алюминиевые сплавы готовятся в соответствии с требованиями заказчика.
| Al(OH) 3 →AlOOH→ γ-Al 2 O 3 → α-Al 2 O 3 |
В окончательно прокаленном глиноземе содержится 30-50% α-Al 2 O 3 (корунд), остальное γ-Al 2 O 3 .
Этим способом извлекается 85-87% от всего получаемого глинозема. Полученная окись алюминия представляет собой прочное химическое соединение с температурой плавления 2050 о С.
1.2 Получение алюминия из его окиси
Электролитическое восстановление окиси алюминия, растворенной в расплаве на основе криолита, осуществляется при 950-970°С в электролизере. Электролизер состоит из футерованной углеродистыми блоками ванны, к подине которой подводится электрический ток. Выделившийся на подине, служащей катодом, жидкий алюминий тяжелее расплава соли электролита, поэтому собирается на угольном основании, откуда его периодически откачи вают (рис. 2). Сверху в электролит погружены угольные аноды, которые сгорают в атмосфере выделяющегося из окиси алюминия кислорода, выделяя окись углерода (CO) или двуокись углерода (CO 2). На практике находят применение два типа анодов:
Процесс производства алюминия состоит из ряда химических реакций. Даже боксит - минерал, из которого извлекаются оксид алюминия и оксид алюминия - образуется естественной химической реакцией, вызванной инфильтрацией воды в щелочные породы, разлагающейся и приобретающей новое химическое строение. Боксит близок к поверхности, в средней толщине 4, 5 метра, что позволяет извлекать его на открытом воздухе с использованием экскаваторов-погрузчиков.
Однако перед началом технического обслуживания необходимо принять меры для защиты окружающей среды. Плодородная почва, накопленная на месторождениях, удаляется вместе с растительностью и зарезервирована для будущих работ по переработке земли после добычи минерала. После добычи боксит транспортируется на завод, где он прибывает в свое естественное состояние, с примесями, которые необходимо устранить. И начинается первая химическая реакция серии, которая позволит производить глинозем и алюминий. Боксит измельчают и смешивают с раствором пластичной соды, который превращает его в пасту.
а) самообжигающиеся аноды Зедерберга, состоящие из брикетов, так называемых «хлебов» массы Зедерберга (малозольный уголь с 25-35% каменноугольного пека), набитых в алюминиевую оболочку; под действием высокой температуры анодная масса обжигается (спекается);
б) обожженные, или «непрерывные», аноды из больших угольных блоков (например, 1900×600×500 мм массой около 1,1 т).
Нагретая под давлением и получающая новое добавление колы, эта паста растворяется, образуя раствор, который подвергается процессам осаждения и фильтрации, которые устраняют все примеси. Этот раствор, свободный от всех примесей, готов извлечь из него только оксид алюминия. Это происходит, опять же, посредством химической реакции. В оборудовании, называемом осадителями, глинозем, содержащийся в растворе, осаждается в процессе, называемом «кристаллизация семян». Этот кристаллизованный материал нужно только промыть и высушить с помощью нагревания, чтобы у нас был первый продукт процесса производства алюминия: оксид алюминия, белый и очищенный порошок с аналогичной консистенцией порошка.
Сила тока на электролизерах составляет 150 000 А. Они включаются в сеть последовательно, т. е. получается система (серия) - длинный ряд электролизеров.
Рабочее напряжение на ванне, составляющее 4-5 В, значительно выше напряжения, при котором происходит разложение окиси алюминия, поскольку в процессе работы неизбежны потери напряжения в различных частях системы. Баланс сырья и энергии при получении 1 т алюминия представлен на рис. 3.
Когда дело доходит до переработки алюминия, первое, что приходит на ум, - это алюминиевые банки. Сегодня два из каждых трех алюминиевых банок перерабатываются. Но не только перерабатываются банки. Извлечено более 85% автомобильного алюминия, и от 60% до 70% алюминия, используемого в новых автомобилях, производится из переработанного материала. Алюминиевые изделия идеально подходят для переработки, потому что их гораздо дешевле перерабатывать, чем создавать новые бокситовые руды. Для переработки алюминия требуется менее 5% энергии.
Получение алюминия из его окиси
Чтобы иметь одну идею, могут быть изготовлены 20 переработанных банок с энергией, необходимой для производства банки, использующей целинную руду. Утилизируя алюминиевую банку, мы экономим энергию, чтобы лампа мощностью 100 ватт светилась в течение трех с половиной часов или оставляла телевизор около трех часов. Кроме того, процесс рециркуляции сохраняет шаги: материал просто расплавляется и формовается снова, исключая экстракцию, очистку и восстановление. Переработка также экономит время и деньги.
Электролиз хлорида алюминия (метод фирмы Алкоа)
В реакционном сосуде окись алюминия превращается сначала в хлорид алюминия. Затем в плотно изолированной ванне происходит электролиз AlCl 3 , растворенного в расплаве солей KCl, NaCl. Выделяющийся при этом хлор отсасывается и подается для вторичного использования; алюминий осаждается на катоде.
Преимуществами данного метода перед существующим электролизом жидкого криолитоглиноземного расплава (Al 2 O 3 , растворенная в криолите Na 3 AlF 6) считают: экономию до 30% энергии; возможность применения окиси алюминия, которая не годится для традиционного электролиза (например, Al 2 O 3 с высоким содержанием кремния); замену дорогостоящего криолита более дешевыми солями; исчезновение опасности выделения фтора.
Восстановление хлорида алюминия марганцем (Toth - метод)
При восстановлении марганцем из хлорида алюминия освобождается алюминий. Посредством управляемой конденсации из потока хлорида марганца выделяются связанные с хлором загрязнения. При освобождении хлора хлорид марганца окисляется в окись марганца, которая затем восстанавливается до марганца, пригодного к вторичному применению. Сведения в имеющихся публикациях весьма неточны, так что в данном случае придется отказаться от оценки метода.
Технологический процесс производства алюминия включает три основных этапа:
1. Создание глинозема из алюминиевых руд;
2. Создание из глинозема алюминия;
3. Процесс рафинирования алюминия.
И при этом необходимо использование такого оборудования:
оборудование для системы центральной раздачи глинозема;
электролизер;
катодная ошиновка;
установки сухой газоочистки;
монтажные, технологические и литейные краны;
аспирационные установки;
оборудование литейного цеха;
оборудование анодно-монтажного цеха;
металлоконструкции производственных корпусов.
Создание глинозема из руд - этап производства алюминия
Глинозем можно получить тремя методами: кислотным, щелочным и электролитическим. Самым популярным является щелочной метод. Суть метода заключается в том, что алюминиевые растворы очень быстро начинают разлагаться при введении гидроокиси алюминия, а раствор, который остался от разложения после выпаривания при интенсивном перемешивании при температуре 170 С, может снова растворить глинозем, который содержится в бокситах. Данный способ имеет такие главные стадии:
1. Подготовка боксита, которая подразумевает его дробление и измельчение в специальных мельницах. В мельницы отправляют едкую щелочь, боксит и немного извести. Пульпу, которая получилась, направляют на выщелачивание.
2. Выщелачивания боксита подразумевает его химическое разложение от соединения с водным раствором щелочи. При этом гидраты окиси алюминия при соединении со щелочью в раствор переходят в форме алюмината натрия, а кремнезем, который содержится в боксите, соединяясь со щелочью, в раствор переходит в форме силиката натрия. В растворе эти соединения: алюминат натрия и силикат натрия формируют нерастворимый натриевый алюмосиликат. В этот остаток переходят окислы железа и титана, которые предают остатку красный оттенок. Такой остаток – это красный шлам. Когда растворение полученного алюмината натрия завершается, его разводят водным раствором щелочи при понижении температуры до 100°С.
3. Отделение красного шлама и алюминатного раствора друг от друга происходит благодаря промывке в сгустителях. После чего красный шлам оседает, а оставшийся алюминатный раствор фильтруют.
4. Разложение алюминатного раствора. Его фильтруют и отправляют в крупные емкости с мешалками. Из данного раствора при охлаждении до 60°С и перемешивании постоянном выделяется гидроокись алюминия. Из-за того что процесс протекает неравномерно и очень медленно, а рост кристаллов гидроокиси алюминия очень важен при дальнейшей обработке, то в эти емкости с мешалками - декомпозеры ещё добавляют много твердой гидроокиси.
5. Получение гидроокиси алюминия осуществляется в вакуум-фильтрах и гидроциклонах. Большую часть гидроокиси как затравочный материал возвращают к процедуре декомпозиции. После водной промывки остаток отправляется на кальцинацию; и фильтрат тоже возвращается в процесс.
6. Обезвоживание гидроокиси алюминия - завершающая стадия производства глинозема. Она проходит в трубчатых, постоянно вращающихся печах. Сырая гидроокись алюминия, когда проходит через печь, полностью высушивается и обезвоживается.
Создание из глинозема алюминия при производстве также проходит в несколько этапов.
1. Электролиз окиси алюминия происходит при температуре в электролизере - 970°С. Электролизер имеет футерованную углеродистыми блоками ванну, к которой подключается электрический ток. Выделившийся жидкий алюминий собирается на угольном основании, и оттуда его регулярно откачивают. В электролит сверху погружены угольные аноды, сгорающие в атмосфере кислорода, который выделяется из окиси алюминия, и при этом выделяетс я окись или двуокись углерода.
2.Электролиз хлорида алюминия осуществляется путем превращения окиси алюминия в реакционном сосуде в хлорид алюминия. После чего в изолированной ванне осуществляется электролиз хлорида алюминия. Хлор, который при этом выделился, отсасывается и направляется для вторичного использования. А алюминий выпадает в осадок на катоде.
3.Восстановление марганцем хлорида алюминия, при этом освобождается алюминий. За счет управляемой конденсации выделяются загрязнения, связанные с хлором, из потока хлорида марганца. Когда происходит освобождение хлора, хлорид марганца превращается в окись марганца, которая потом восстанавливается до состояния марганца, который пригоден к вторичному использованию.
Процесс рафинирования алюминия при производстве алюминия
Рафинирующий электролиз с разложением водных солевых растворов для алюминия невозможен. Так как степень очистки промышленного алюминия, который получен путем электролиза криолитоглиноземного расплава, для некоторых целей будет недостаточна, то из отходов металла и промышленного алюминия благодаря рафинированию получают алюминий еще более чистый. Самым распространённым методом рафинирования является трехслойный электролиз.
Алюминий применяется в изготовлении взрывчатых веществ (алюмотол, аммонал). Широко используются разнообразные соединения алюминия. Производство и потребление алюминия постоянно растет, сильно опережая по темпам роста производство меди, стали, цинка, свинца.
Для получения меди применяют медные руды, а также отходы меди и её сплавы. В рудах содержится 1 – 6% меди. Руду, содержащую меньше 0,5% меди, не перерабатывают, так как при современном уровне техники извлечение из неё меди нерентабельно.
В рудах медь находится в виде сернистых соединений (CuFeS 2 – халько-пирит, Cu 2 S – халькозин, CuS – ковелин), оксидов (CuO, CuO) и гидрокарбонатов
Пустая порода руд состоит из пирита (FeS 2), кварца (SiO 2), различных соединений содержащих Al 2 O 3 , MgO, CaO, и оксидов железа.
В рудах иногда содержится значительные количества других металлов (цинк, золото, серебро и другие).
Известны два способа получения меди из руд:
- гидрометаллургический;
- пирометаллургический.
Гидрометаллургический не нашел своего широкого применения из-за невозможности извлекать попутно с медью драгоценные металлы.
Пирометаллургический способ пригоден для переработки всех руд и включает следующие операции:
- подготовка руд к плавке;
- плавка на штейн;
- конвертирование штейна;
- рафинирование меди.
Подготовка руд к плавке
Подготовка руд заключается в проведении обогащения и обжига. Обогащение медных руд проводят методом флотации. В результате получают медный концентрат, содержащий до 35% меди и до 50% серы. Концентраты обжигают обычно в печах кипящего слоя с целью снижения содержания серы до оптимальных значений. При обжиге происходит окисление серы при температуре 750 – 800 °С, часть серы удаляется с газами. В результате получают продукт, называемый огарком.
Плавку на штейн
Плавку на штейн ведут в отражательных или электрических печах при температуре 1250 – 1300 °С. В плавку поступают обожженные концентраты медных руд, в ходе нагревания которых протекают реакции восстановления оксида меди и высших оксидов железа
6CuO + FeS = 3Cu 2 O + FeO + SO 2
FeS + 3Fe 3 O 4 + 5SiO 2 = 5(2FeO·SiO 2) + SO 2
В результате взаимодействия Cu 2 O с FeS образуется Cu 2 S по реакции:
Cu 2 O + FeS = Cu 2 S + FeO
Сульфиды меди и железа, сплавляясь между собой, образуют штейн, а расплавленные силикаты железа, растворяя другие оксиды, образуют шлак. Штейн содержит 15 – 55% Cu; 15 – 50% Fe; 20 – 30% S. Шлак состоит в основном из SiO 2 , FeO, CaO, Al 2 O 3 .
Штейн и шлак выпускают по мере их накопления через специальные отверстия.
Конвертирование штейна
Конвертирование штейна осуществляется в медеплавильных конвертерах (рисунок 44) путем продувки его воздухом для окисления сернистого железа, перевода железа в шлак и выделения черновой меди.
Конвертеры имеют длину 6 – 10 м и наружный диаметр 3 – 4 м. Заливку расплавленного штейна, слив продуктов плавки и удаление газов осуществляют через горловину, расположенную в средней части корпуса конвертера. Для продувки штейна подается сжатый воздух через фурмы, расположенные по образующей конвертера. В одной из торцевых стенок конвертера расположено отверстие, через которое проводится пневматическая загрузка кварцевого флюса, необходимого для удаления железа в шлак.
Процесс продувки ведут в два периода. В первый период в конвертер заливают штейн и подают кварцевый флюс. В этом периоде протекают реакции окисления сульфидов
Образующаяся закись железа взаимодействует с кварцевым флюсом и удаляется в шлак
По мере накопления шлака его частично сливают и заливают в конвертер новую порцию исходного штейна, поддерживая определенный уровень штейна в конвертере. Во втором периоде закись меди взаимодействует с сульфидом меди, образуя металлическую медь
Таким образом, в результате продувки получают черновую медь, содержащую 98,4 – 99,4% Cu. Полученную черновую медь разливают в плоские изложницы на ленточной разливочной машине.
Технология производство магния
Основной способ производства магния - электролитический. Электролитическое получение магния из водных растворов невозможно, так как электрохимический потенциал магния значительно более отрицательный, чем потенциал разряда ионов водорода на катоде. Поэтому электролиз магния ведут из его расплавленных солей.
Основная составляющая электролита - хлористый магний МgCl2, а для снижения температуры плавления электролита и повышения его электропроводности в него вводят NаСl, СаСl2, КСl и небольшие количества NaF и СаF2.
Основным сырьем для получения магния являются карналлит (МgСl2 КСl 6Н2О), магнезит (МgСО3), доломит (СаСО3 МgСО3), бишофит (МgСl2 6Н2О). Наибольшее количество магния получают из карналлита.
Основные этапы производства магния:
1. Карналлит;
2. Обогащение карналлита;
3. Обезвоживание карналлита;
4. Электролитическое получение магния;
5. Рафинирование магния;
6. Магний.
Обогащение карналлита является первой стадией его переработки. Сущность процесса обогащения сводится к отделению КСl и нерастворимых примесей путем перевода в водный раствор МgСl2 и КСl. При охлаждении полученного раствора в вакуум-кристаллизаторах выпадают кристаллы искусственного карналлита МgСl2 КСl 6Н2О, которые отделяют фильтрованием.
Карналлит обезвоживают в две стадии. Первую стадию проводят в трубчатых печах или печах кипящего слоя при 550-600° С. Под действием теплоты нагретых газов карналлит обезвоживается и после такой обработки содержит 3-4% влаги.
Вторую стадию обезвоживания осуществляют либо плавкой полученного после первой стадии карналлита в электропечах с последующим отстаиванием окиси магния, либо хлорированием карналлита в расплавленном состоянии.
Электролитическое получение магния. Для этой цели применяют электролизер, который изнутри футерован шамотным кирпичом. Анодами служат графитовые пластины, а катодами - стальные пластины, расположенные по обе стороны анода.
Для электролитического разложения хлористого магния через электролит пропускают ток под напряжением 2,7-2,8 В.
В результате электролитического разложения хлористого магния образуются ионы хлора, которые движутся к аноду и после разряда создают пузырьки хлора, выходящие из электролита. Ионы магния движутся к катоду и после разряда выделяются на поверхности, образуя капельки жидкого магния. Магний имеет меньшую плотность, чем электролит, поэтому он всплывает на его поверхность в катодном пространстве, откуда периодически удаляется с помощью вакуумного ковша.
В процессе электролиза в электролите повышается концентрация других хлоридов за счет расходования МgСl2. Поэтому периодически часть отработанного электролита удаляют из ванны и вместо него заливают расплав МgСl2 или карналлита. В результате частичного разложения примесей на дне ванны образуется шлам, который регулярно удаляют из ванны.
Рафинирование магния. В электролизных ваннах получают черновой магний, который содержит 5% примесей: металлические примеси (Fе, Na, К, Аl, Са) и не металл примеси (МgСl2, КСl, NaCl, СаСl2, МgО). Магний очищают (рафинируют) переплавкой с флюсами.
