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浅谈电解镁生产中的氯气处理

2020-12-09杨保宏殷万成

世界有色金属 2020年18期
关键词:漏点密封性电解槽

沈 军,杨保宏,殷万成

(1.青海盐湖镁业有限公司,青海 格尔木 816000;2.青海盐湖元品化工有限责任公司,青海 格尔木 816000)

从理论上来说,在电解镁的生产过程中,如果是以无水氯化镁或者是无水钾光卤石为原料进行的,那么获得一吨的电解镁就要产生2.85吨的氯气。而如果释放过多的氯气,将会对环境造成一个不好的影响。因此,在电解镁工艺进行的过程中要注意对氯气的回收。

1 国内电解镁生产中氯气处理工艺

20世纪50年代,我国从苏联引入了一种电解镁工艺,但在这个工艺中会产生副产品,即氯气。氯气从电解槽出来进入到带刮板的氯气通,到最后进入到氯气压机室中。但是由于从电解槽出来的氯气中包含着一定的升华物,因此无法完全清理氯气[1]。一部分氯气将因为稳定的降低留着导管内部,需要通过滤器导管内定向移动的刮板定时将其清理,然后通过水溶解后排放。但是在这个过程中仍然会有部分升华物随着滤器进入到过滤器中,由于氯压机中的硫酸有干燥氯气所含水分的作用,所以将会出现氯气袋滤器无法过滤的一种酸不溶物。这种物质的出现会对后续的工艺产生影响。因此,在当时的氯气处理系统中,存在着以下几个方面的问题。第一个方面的问题是有关密封性的问题。如果电解槽的密封性不好,容易导致导管的腐蚀。而当导管被腐蚀之后,必须对导管进行更换,否则后续的工作将无法进行。但是更换导管是一个非常艰难的过程。第二个方面的问题是滤袋容易被堵塞的问题。第三个方面的问题来源于粉尘过滤。粉尘过滤不好,容易导致机器故障,需要进行高频率的检查与维修。这种技术属于大型有隔板镁电解技术,然后出现的大型无隔板镁电解技术已经解决了很多问题。原本的大型有隔板镁电解生产的过程中,生产环境相对比较恶劣,工人工作起来非常的辛苦,而且长期的工作会对工人的身体造成一定的影响。而现在的大型无隔板电解镁工艺不再出现以前的那种恶劣的工作环境。但是对于氯气回收浓度这方面仍然存在着一些问题,因此当下对于大型无隔板镁电解工艺的氯气浓度的回收仍然有待探索。

2 氯气回收浓度的有关影响

由于国内不同煤电解生产工厂的技术与管理水平的不一致,所以不同的电解镁的厂家之间采取的氯气回收的手段也是不同的。

这就导致不同厂家在氯气的回收浓度以及氯气的回收量之间都存在着一定的差异[2]。而本文仅仅是按照一个平均水平来进行简单的分析与介绍的。

2.1 电解槽和氯气回收系统的密封性是影响氯气回收浓度的关键因素

首先对氯气的回收浓度造成影响的就是氯气回收系统的密封性。如果氯气回收系统的密封性不好,那么自然而然就会有空气进入其中。而通过电解槽处于负压状态,可以使得充入空气减少,但是在使电解槽保持负压状态的时候,也要增加氯压机的负压。这样会使得漏点形成更多,并且会使得原有的漏点更大。因此会形成一个恶性的循环,始终导致滤器回收系统中的空气量增大[3]。所以必须使用双机运行才能够保证氯气回收系统的正常运行。但是在氯气回收过程中,如果进入大量的空气,会使的氯气的浓度降低,从此之外还会对设备系统的个别部位产生腐蚀的作用效果。因此,如果氯气回收系统的密封性不好,不仅会使得回收到的氯气浓度降低,还会对回收系统的装置产生影响。

2.2 氯气回收系统的畅通性是影响氯气回收浓度的重要因素

氯气回收系统的通畅与否将直接影响到氯气的回收浓度,如果滤器回收系统的畅通信好,那么氯气的回收浓度也很高。但是如果氯气回收系统的密封性差,很有可能是由于氯气回收系统阻力较大造成的。在这样的情况下,管道和设备都很容易出现漏点的问题。而如果想要解决漏点现象则必须采用双机作为发动机运行,但是双机同样会影响到氯气的回收浓度。因此,如果氯气回收系统的通畅性出现问题的时候是无法从别的途径解决这一问题的,所以在进行电解镁的工艺时,一定要保证氯气回收系统始终有一个良好的畅通性。

2.3 病槽是影响回收率剂浓度的重要因素

通过调查研究可以发现,在具体的电解镁的工艺中,病槽主要有三大类的情况。第一种就是热槽,第二种是冷槽,第三种是电解质沸腾所导致的病槽。接下来,本文将对这三种情况分别进行简单的论述。

2.3.1 热槽对氯气回收浓度的影响

热槽现象可以说在病槽中是见怪不怪的一种情况了,它很容易出现在各个环节中。热槽顾名思义将会使得电解槽的稳定升高,因此会导致电解质的温度始终处于一个较高的水平。由于电解质处于液态,因此电解质的温度始终保持在一个较高的水平会导致电解质的量减少,出现升华现象。而升华现象加剧导致的直接结果就是有更大量的升华物将会进入到氯气的回收装置当中。这样除了导致镁的损失增多以外,还会引发镁的二次反应,出现更多的副产品。这些副产品的出现不仅仅会使得氯气的回收浓度降低,还会造成氯气回收非常困难。

2.3.2 冷槽对氯气回收浓度的影响

冷槽是除热槽以外,在病槽现象中最为常见的一种情况。冷槽与热槽不同,热槽使得电解质沸腾,而冷槽会导致电解质出现类似凝固的情况。冷槽状态下的电解质表面呈暗红色,严重时甚至结壳。由于电解质在冷槽状态下变为固态,很容易把即将反应的镁液弄脏,从而导致短路的现象出现。在目前仍然采用传统的方式对这种情况进行处理,虽然这种传统的方法在解决短路问题上有所帮助,但是这种方法会使得湿空气和二氧化碳进入氯气回收系统中,会导致氯气回收浓度的降低。因此,这种方法仍然有待改进。

2.3.3 电解质沸腾对回收氯气浓度的影响

当发生电解质沸腾的时候,其实和热槽的情况相差无几,但是电解质沸腾的状态下还会使得电解质发出翻滚的声音。所以这种情况下,不仅会导致氯的损失还会降低回收率气的浓度,除此之外,劳动环境也会变得更加恶化。

2.4 对电解槽的日常操作和调整也会影响到氯气回收浓度

在电解的不断操作过程中,需要定期对电解槽进行操作以及调整。那是当进行这些作业的时候,很容易导致电解质的水平降低等等,从而会造成氯气回收浓度降低。

因此,在对电解槽的日常操作和调整的过程中,也要十分小心注意。

3 提高氯气回收浓度的措施

3.1 保证电解槽和氯气回收系统的密封性

密封性的问题不仅存在氯气的回收系统中,也存在于电解槽的装置中。首先,我们应该明确在电解槽和氯气回收系统中哪些部位是非常容易出现密封性不好的问题的。并且在检查计划中应该定期保持对这些很有可能出现漏点的地方进行检查,并进行妥善的处理。还应该对电解质的水平进行控制,使其在规定范围之上。

3.2 保持氯气回收系统的通畅性

通过调查,我们可以发现在实际的生产过程中,电解槽经过一段时间的使用之后都会产生阻力偏大的情况。而主要原因是大部分是由于氯气回收系统通畅性不好所导致的。根据实际的分析调查可以发现布袋除尘器无清理装置会对氯气回收系统的通畅性造成很大的影响。

为了保证氯气回收系统有一个良好的通畅性,应该对这些容易出现问题的地方进行定期的检查与记录,一旦出现问题需要迅速更换。

4 结语

纵观历史上关于电解美中氯气的回收处理,报现在虽然有所改进,但仍然存在着一些无法解决的问题。希望有更多的人进行探索,早日解决这些问题。

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