Колектив вчених кафедри кольорових металів і золота Національного дослідницького технологічного університету «МІСіС» знайшов спосіб здешевити процес отримання технічного магнію, широко застосовується в авіації та оборонної промисловості. Удосконаливши процес, вчені змогли підвищити вихід магнію на 15% і зменшити витрату електроенергії на 5%. В результаті, продуктивність заводів, що випускають магній, може вирости до 10%.
Технічний магній - конструкційний матеріал, який широко використовується в сплавах для авіаційної, космічної, оборонної промисловості. Традиційно, чистий магній отримують шляхом електролізу його з з'єднання - MgCl2 в хлоридной середовищі, де він розкладається електролітично. На катоді (електрод з негативним зарядом) виділяється рідкий магній, а на аноді (електрод з позитивним зарядом) газоподібний хлор.
Однак є проблема - в традиційних умовах електролізу вихід по струму не перевищує 80%. Це означає, що 100% струму, витраченого на процес електролізу, «окупається» лише на 80%, решта 20% витрачаються даремно. Це пояснюється тим, що, «розбігшись» на катод і анод, магній і хлор через якийсь час починають з'єднуватися знову. Команда вчених НіТУ «МИСиС» знайшла спосіб удосконалити процес електролізу так, що вихід за струмом підвищився до 95%, тобто, стало «губитися» не більше 5% магнію.
«У традиційних умовах електролізу з'єднання магній-хлор на катод виділяється рідкий магній, а на анод - газоподібний хлор. Через те, що крапельки магнію перемішуються газом, вони легко з'єднуються назад. Ми знайшли спосіб запобігти цьому процесу, знизивши температуру електроліту, і змусили виділятися магній в твердому вигляді »- розповідає Андрій Лисенко, к.т.н., керівник дослідження, доцент кафедри кольорових металів і золота НіТУ« МИСиС ».
Однак залишалося зрозуміти, як відокремити затверділий магній від катода, адже просто соскребать його - складно і неефективно. Тоді вчені вирішили спробувати привести магній в рідкий стан - то саме, з яким боролися спочатку. Але в цей раз вирішальну роль зіграло час: виявилося, що, якщо досить швидко - в межах години - підвищити температуру електроліту, змусивши магній розплавитися, а потім швидко дістати розплавлений магній з електроліту, буде втрачено не більше 5% металу (проти 20% в традиційною технологією).
Варто відзначити, що електроліз - не єдиний спосіб поділу з'єднання MgCl2. Наприклад, іноді застосовується вакуумна дистиляція, проте це куди більш дорогий метод. Виходить, що розробка вчених НіТУ «МИСиС» - найбільш ефективний і дешевий спосіб отримання технічного магнію з усіх, що існують сьогодні.
В найближчому майбутньому вчені планують зайнятися питанням автоматизації всього циклу - від розплавлення хлориду магнію в електроліті до вичерпування розплаву готового магнію.
