铝电解用惰性阳极材料研究的发展概况

本文论述了铝电解生产中采用惰性阳极的重要性和必要性 ,对铝用惰性阳极材料的研究和发展进行了回顾和展望     

低温Al2O3悬浮电解新工艺的研究

A new process of low temperature Al2O3 suspension electrolysis for produc-ing aluminum in low melting point fluo-chloride system was investigated. Current efficiency (η) expres-sion deduced from experiments on 20～80A electrolysis cell showed that main effects on η are the cell current and the surface of aluminum produced．Increasing cell current and diminishing aluminum surface can both make η increase. On an electrolysis cell of about 100A capacity with the fine γγ-Al2O3 (media diam.1.22μm) and the mixture in which F－/C1－molar ratio was 1 at 750℃，aluminum metal was obtained with 86.3% current efficiency and 11.73kWh specific energy consumption.     

自然铝

本文介绍和中国的地质学家发现了自然铝。这是一项意义重大的发现。本文还从地球化学的角度对地自然铝的成因作了讨论。     

铂阳极在冰晶石-氧化铝溶液中的过电压

本文采用连续脉冲技术和电位扫描法研究了铂阳极上的过电压和反应机理,实验发现,在电流密度0.078～1.5A/cm~2的范围内过电压与电流密度的关系符合Tafel方程:η=0.22+0.21lgi (Ⅴ)此结果与Thonstad所观察的结果比较一致,但与Drassbach的数据相距较远,在实验的基础上,讨论了反应的控制步骤和反应历程,认为过电压由活化极化所引起,反应按复合脱附历程进行: 上述结论由残余电动势法和电位扫描法进一步证明,在实验中还观察到在铂阳极上也可以发生阳极效应,这在文献中还未见报道,但是铂阳极上的临界电流密度相当高,当氧化铝浓度饱和时为60A/cm~2。     

铝电解槽阴极电场的计算机仿真

应用有限差分方法计算了工业铝电解槽阴极三维空间的电场分布。讨论了160kA和 135 kA 两种不同容量预焙阳极电解槽的阴极电场特性,绘制出阴极电位等值图,分析了影响阴极电场特性的诸因素。研究了改善阴极性能,促进降低电压降的可能性     

铝电解中阳极效应的研究

阳极效应是融盐电解中的一种特殊现象。尤其是在铝电解中,最为普遍。当其发生时,槽电压突然升高,阳极上出现许多细小的电弧。本文采用阴极射线示波术研究阳极效应时的波形和反电势。用活性阳极(炭、石墨)和惰性阳极(Pt,ZrO_2,SnO_2,Al_2O_3)。阳极效应时清楚地观测到一系列的电化学分解反应。测得的反电势值在 1.0～5.5V 范围内。用热力学计算加以核对。还观测到电弧短路现象。这些现象同微型电解槽上所观测到的作比较,进而讨论阳极效应的机理问题。     

熔盐电解法制取Al-Si合金

按照工业铝电解生产的方式,采用Na3AlF6 Al2O3体系作为支持电解质,加入SiO2,在熔融状态下电解,得到Al Si合金·利用扫描电镜对产物的形貌和化学成分进行了分析,结果表明合金中Si的含量可达到30%以上,为过共晶产物·结晶Si的形貌是典型的针片状·此产品可作为母合金使用·根据实验结果,对熔盐电解法制备Al Si母合金的机理进行了讨论,认为Al Si合金的生成是由于两种机制共同作用的结果:Al还原了SiO2中的Si,构成Al Si合金;Si与Al同时在阴极析出,形成Al Si合金·保持Al2O3及SiO2的浓度,电解可始终进行·此法可以作为一种新的合金生产方式在实际中应用·     

大型铁酸镍基金属陶瓷惰性电极电解腐蚀研究

采用热压法制备了D150mm×20mm的铁酸镍基金属陶瓷惰性阳极,进行100A规模电解试验·在900℃下,通以100A电流,进行了24h的电解实验,在整个过程中槽电压比较稳定,表现出良好的导电性能·对电解后阳极试样进行电子显微分析,发现电解质对阳极的腐蚀主要有两个过程:首先是AlxOyF(2y+z-3x)-z离子在阳极放电,生成的氧与阳极中的金属发生氧化反应,产生的金属氧化物溶解在电解质熔盐中;其次阳极反应生成的AlF3沉积在阳极中的空隙中·研究认为阳极腐蚀层的热膨胀系数与阳极基体不同,而引起在阳极冷却过程中表面起层、剥离的现象·初步折算的阳极腐蚀速率为18mm/a·     

中国铝电解工业迈入21世纪的新发展

本文回顾了中国铝工业的发展历程 ,提出三个发展阶段 ,现在正是大型预焙槽的发展阶段 讨论了在新世纪之交怎样思考发展中国铝工业 ,提出了“铝电解中高产、优质、低耗、长寿与低污染五者一致”的命题及其涵义 讨论了预焙槽的若干明显优点 ,以及预焙阳极造价较高的问题 这需要在建设过程中作通盘的考虑和论证 文中还提到了铝厂废旧阴极碳块的综合利用以及旧槽集中大修理问题 ,还提出用预焙槽实现低温电解的前景