氯化鈣經(jīng)熔鹽電解產(chǎn)出金屬鈣的進(jìn)程，是工業(yè)上出產(chǎn)鈣的首要辦法，包含氯化鈣制取和氯化鈣熔鹽電解兩大環(huán)節(jié)。氯化鈣熔鹽電解較早選用觸摸陰極法電解，后來(lái)改進(jìn)用液體陰極法電解。
觸摸陰極法電解
這是拉特瑙(W．Rathenau)于1904年首要選用的辦法。電解質(zhì)為由CaCl2和CaF2組成的混合物。電解槽內(nèi)襯炭素或石墨并兼作陽(yáng)極，陰極用鋼棒。電解時(shí)陰極上分出鈣，陽(yáng)極上分出氯氣。鈣的密度低于熔融氯化鈣，而漂浮在電解質(zhì)的外表，與鋼制陰極觸摸時(shí)冷凝在陰極上。陰極僅能與熔體外表觸摸而不能置于電解質(zhì)內(nèi)，以便能人為地在鈣棒外表澆注一層冷電解質(zhì)，把鈣和空氣離隔，避免鈣的氧化焚燒。跟著電解的進(jìn)行，陰極不斷相應(yīng)提高，鈣在陰極底部構(gòu)成一個(gè)胡蘿卜形的棒狀物。電解開端，陰極下面的電解質(zhì)歡騰，發(fā)生鈣珠，鈣珠一觸摸到陰極冷外表就被冷凝，并粘在陽(yáng)極上面。跟著陰極的提高，陰極下面從頭生成新的鈣珠。這樣，陰極鋼棒只是在電解的*初起陰極效果，以后則是用鈣棒自身作為陰極。鈣棒長(zhǎng)度可長(zhǎng)到500mm。
觸摸陰極法電解出產(chǎn)鈣要求質(zhì)料CaCl2 含水重量少，因?yàn)樗质滓浑娊?，在陰極上分出氫氣，下降電流效率；在陽(yáng)極上分出的氧氣會(huì)損壞陽(yáng)極，發(fā)生的碳粒進(jìn)入電解質(zhì)中生成碳化鈣，給電解作業(yè)形成困難。電解質(zhì)中的雜質(zhì)也會(huì)使電解作業(yè)惡化，當(dāng)電解質(zhì)的CaO含量超越0.25％時(shí)，電解槽內(nèi)便發(fā)生電解渣，嚴(yán)峻時(shí)電解進(jìn)程便無(wú)法進(jìn)行。
氯化鈣電解溫度控制在1053～1083K。電解溫度過(guò)高，金屬鈣會(huì)漂浮起來(lái)，一部分焚燒，一部分溶解于CaCl2中生成CaCl，導(dǎo)致電流效率下降，并使電解突變粘，電導(dǎo)率下降，呈現(xiàn)這種狀況時(shí)就有必要替換電解質(zhì)。此外，電解溫度高還會(huì)引起陰極鈣棒局部過(guò)熱，過(guò)熱的鈣會(huì)與空氣中的氮效果生成氮化鈣。電解溫度過(guò)低，金屬鈣與電解質(zhì)膠結(jié)在一起成為海綿狀金屬滴分出?？赏ㄟ^(guò)升降陰極棒來(lái)調(diào)整電解溫度。為使電解正常進(jìn)行，有必要選用高的陰極電流密度(40～60A／cm2 )和高的槽電壓(20～30V)，這就是觸摸陰極法電解出產(chǎn)鈣產(chǎn)值低和電耗高的原因。
觸摸陰極法電解的電解槽直徑為400mm、高350mm、電流強(qiáng)度1000～1200A、槽電壓25V，電解槽槽殼由鋼板制成，內(nèi)部側(cè)壁用8塊炭塊、槽底用整塊炭塊砌成內(nèi)襯，砌縫用熱炭糊填充，槽殼與炭塊之間填充保溫材料。電解槽上面的吊掛裝置上固定有直徑60mm的陰極鋼棒，陰極可通過(guò)手輪上下移動(dòng)，也可在整個(gè)電解槽寬度上作輻射方向平移。電解槽在發(fā)動(dòng)前有必要進(jìn)行枯燥，然后注入熔融氯化鈣。將陰極降到電解槽內(nèi)并與電解質(zhì)嚴(yán)密觸摸，通入600A電流。在電解槽內(nèi)溫度到達(dá)1073K，電流強(qiáng)度至1000A、槽電壓為25A 時(shí)開端電解。電懈進(jìn)程中，電流強(qiáng)度由1000A提高到1200A，并需定時(shí)往電解槽內(nèi)參加塊狀無(wú)水氯化鈣。電解結(jié)束時(shí)取下陰極上的鈣棒，然后將陰極從頭安好，持續(xù)電解。產(chǎn)出的陰極鈣棒純度為97％～98％，含有鐵、錳、鋁、硅等雜質(zhì)及少數(shù)電解質(zhì)，需經(jīng)真空蒸餾提純處理。觸摸陰極法出產(chǎn)鈣因?yàn)榇嬖谫|(zhì)料消耗大、產(chǎn)值低、金屬鈣在電解質(zhì)中的溶解度高、電流效率低(*高40％～50％)，所需勞動(dòng)力多和本錢高級(jí)問(wèn)題，逐步被液體陰極法電解所替代。
