Спосіб електролітичного отримання силіциду магнію mg2si

Спосіб електролітичного отримання силіциду магнію Mg2Si, який відрізняється тим, що процес синтезу Mg2Si проводять шляхом електролізу розплаву, що містить хлорид магнію на кремнієвому порошковому катоді. (19) (21) a200902814 (22) 26.03.2009 (24) 25.02.2011 (46) 25.02.2011, Бюл.№ 4, 2011 р. (72) БАКАЙ ЕДУАРД АПОЛІНАРІЄВИЧ, ГРИНШПОН МИХАЙЛО ПЕТРОВИЧ, БОЙКО ОЛЕГ ІВАНОВИЧ, ОГЕНКО ВОЛОДИМИР МИХАЙЛОВИЧ, СУШИНСЬКИЙ МИКОЛА МИХАЙЛОВИЧ (73) БАКАЙ ЕДУАРД АПОЛІНАРІЄВИЧ, ГРИНШПОН МИХАЙЛО ПЕТРОВИЧ, БОЙКО ОЛЕГ ІВА 3 93571 Mg2Si, але навіть при високій температурі процесу (700° С) напруга на ванні сягає 8,2-8,5В. При досить низькій температурі (550 °С, склад 2), рентгенофазовим аналізом встановлена фаза металічного магнію, окрім Mg2Si. Тобто процес утворення Mg2Si проходить недостатньо ефективно. Відділення продукту електролізу проводилось наступним чином. Компоненти застосованого розплаву MgCl2, NaCl, KCl мають високу розчинність в воді (г/100г, 20°С): 54,5 (MgCl2), 36 (NaCl), 34,0 (КСl). В зв'язку з цим, твердий католіт, який вміщує катодний продукт електролізу (Mg2Si), подрібнювався та оброблявся водою для розчинення солей. Кінцевий продукт (Mg2Si) відфільтровувався, промивався на фільтрі водою та сушився при 80-100 °С. Прямих аналогів патентування та використання електрохімічного способу для виробництва Mg2Si не виявлено. Запропонований спосіб отримання Mg2Si перевірен при електролізі розплаву MgCl - NaCl - КСl. Сутність процесу отримання силіциду магнію за запропонованим методом є електроосадження магнію як в твердому, так і рідкому стані з MgCl2, розчиненого в суміші простих хлоридів (КСl, NaCl) на поверхні порошкового кремнію (катод) при температурах прямого твердофазного синтезу Mg2Si з елементів. В цих умовах середні температури процесу 550-700 °С є експериментально обґрунтованими. Запропонований спосіб дозволяє виключити застосування порошків магнію, які по хімічним властивостям є пірофорвними матеріалами та мають високу ціну по відношенню до компактного металу. Джерелом магнію є катодний продукт еле 4 ктролізу розплаву MgCl2-NaCl-KCl, який при осадженні на кремнієвому катоді створює сполуку Mg2Si. Таким чином виключається застосування порошкового магнію, що застосовується в твердофазному синтезі Mg2Si з елементів. Катодмішалка, яка забезпечує безпосередній контакт Siкатоду з розплавом, виконана з матеріалів, стійких в хлоридних розплавах (залізо, нікель), які використовуються як конструктивні матеріали при виробництві магнію та є стійкими в процесі використання. Порошок кремнію в процесі електролізу за рахунок перемішування в катодному просторі «катодом-мішалкою» є активною поверхньою електрода, на поверхні та далі в об'ємі якого реалізується безпосередня хімічна взаємодія між порошком кремнію та виділеного магнію при робочій температурі процесу. Таким чином, порошковий магній при прямому синтезі Mg2Si з елементів «заміщується» на електролітичне джерело магнію з MgCl2, як компонента розплаву. Приклад для реалізації способу - підприємства кольорової металургії та високотемпературної електрохімії, направлені на розробку отримання силіциду магнію електролізом хлоридних розплавів на основі хлориду магнію. Запропоноване рішення дозволить скоротити витрати та спростити спосіб отримання силіциду магнію. Джерела інформації: 1. Загорский В.В. Курс общей и неорганической химии - Химический факультет МГУ, Москва, 2008. 2. Руководство по неорганическому синтезу, Т.3. под ред. Г. Брауэра, Мир, 1986, с.988-989. Зведена таблиця даних електролізу № Досл. Час 87/1 88/2 89/3 90/4 91/5 92/6 93/7 3 2,5 3 3,5 2 2,22 2 Температ. (°С) 700 550 600 600 600 600 600 Навіска Si Mg2Si 3,5 9,5 1,0 2,73 1,0 2,73 0,3 0,8 0,3 0,8 0,5 1,4 0,5 1,4 Q a.r Теорет 13,2 3,82 3,82 1,10 1,10 1,91 1,91 Q a.r Факт. 1,20 4,08 4,20 4,30 3,82 2,50 2,37 Основні та примісні фазі продукту електролізу Si*, (Mg2Si-poзплав) Mg2Si, Si, Mg, MgO Si, Mg2Si Mg2Si, MgO -«-«-« * В досліді використовувалась діафрагма з скла графітової тканини з широкими розмірами чарунок. При перемішуванні Mg2Si диспергувався об'ємі розплаву (аноліту). 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 93571 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601