实验铝电解槽电流效率的测定——电解质体积、阳极尺寸与阳极质量的影响

引言霍耳-埃鲁法的电流效率,是在阴极上实际析出的铝量与按法拉第定律在阴极上理论析出的铝量之比。电流效率受许多变量的影响,如温度、极距、电流密度、电解质成分与电解槽几何尺寸等,而单独改变这些变量在工业电解槽上是不可能的。这只有在试验电解槽上才能做到,但试验电解槽也绝不是工业电解槽的精确模型。因     

熔盐电解法生产铝—钙合金的研究

本文研究了电解温度,阴极电流密度和电解时间对以液体铝为阴极,CaCl_2-KCl 18％-CaF_2 2％为电解质,熔盐电解法制取铝—钙合金时的电流效率和合金中钙含量的影响。结果表明,电解温度在680～720℃之间,阴极电流密度在0.76～1.10A·cm~(-2)之间,电流效率最高,电流效率随电解时间的延长而降低。     

高电流密度TiB2/G阴极泄流式铝电解槽的电解实验

详述了泄流式TiB2/G阴极电解槽的制作与电解运行操作.在焦粒焙烧、干法启动后,保持1.54 A/cm2的高阳极电流密度进行140 h电解实验,平均电流效率为86.5%.实验过程中,TiB2/G层稳定而牢固,其腐蚀脱落速度为0.4 g/(h·m2),能很好地保护阴极基体.利用铝参比电极由瞬时断电技术测得泄流式电解槽的阳极过电压和阴极过电压,它们与对应的电流密度遵循塔菲尔方程关系,其阳极过电压与工业电解槽相当,而其阴极过电压比工业电解槽的高0.4 V左右.这可能是由于泄流式电解槽中不存在铝液波动,阴极表面附近的电解质分子比远高于工业电解槽阴极表面的电解质分子比.     

电解废旧铝合金回收铝的电流效率(英文)

研究在AlC13-NaCl熔融盐体系中进行电精炼废旧铝合金回收金属铝。以铝合金为阳极,通过直流电沉积在铜阴极上得到铝涂层。在170°C、电流密度100 mA/cm2下电解4 h,得到的沉积物铝的纯度大约为99.7%,电流效率为44%~64%,每千克铝消耗电能3~9 kW·h。探讨阴极电流密度、电解质成分和电解时间及温度等对铝沉积电流效率的影响。结果表明:在AlCl3和NaCl摩尔比为1.3~1.9时,AlCl3和NaCl摩尔比对电流效率的影响很小,升高电解温度有利于提高电流效率;但是延长电解时间或增大电流密度会导致电流效率降低。电流效率的降低主要是由于沉积的铝呈现枝状晶或粉化而易从阴极上脱落到电解质中所致。     

电流密度对电解炼镁的影响

电流密度对镁电解的电流效率和镁在钢阴极上的湿润性的影响已在710±10℃的条件下,在道屋化学公司专有的富氯化钠的 NaCl-MgCl_2电解质中进行了研究。在氩气覆盖的电解质中,钢制小电极的电流反向计时电位图表明,除了在最小电流密度的情况下,当将电流密度增加到0.7A/cm~2,电流效率随电流密度的增大而直线上升。在0.7～1.2A/cm~2的范围内,电流效率稳定在94％。进一步提高电流密度,将使电流效率降低。有趣的是,在模拟试验电解槽中观察到,随着电流密度增加到最高值1.2A/cm~2,电流效率仍呈直线增加。熔融镁对钢的湿润程度随阴极电流密度的减小而降低,低于0.4A/cm~2时湿润性很差。研究结果表明,镁电解槽可以用比现行工业电解槽平均操作电流密度0.3～0.5A/cm~2更大的电流密度进行作业,以使电流效率,产率和单位产量达到最佳值。在生产实践中电解生产的其他变量可能使得高电流密度操作发生困难。     

论铝在冰晶石—氧化铝熔体中的溶解实质

文中研討了鋁在冰晶石——氧化铝熔体中溶解时,阴极极化、电解时間、阴极电流密度等对鋁損失的影响,阴极电流密度对电流效率和鋁阴极重量变化的影响,氧化铝含量对铝在冰晶石中的溶解电流及铝的腐蝕量的影响,以及铝的表面状态对鋁的溶解电流和铝損失的影响。作者認为,铝在冰晶石——氧化鋁熔体中溶解有电溶解和非电溶解过程之分。电解冰晶石——氧化铝熔体时,阴极极化(阴极电流密度)增加,铝損失减少。     

离子交换膜电解槽中电沉积金属镍(英文)

对离子交换膜电解槽中电沉积金属镍的条件进行优化。研究镍(II)及硼酸浓度、pH及温度对电沉积镍的电流效率和能耗的影响。电解槽阴极液为含硼酸的硫酸镍溶液,阳极液为硫酸溶液。采用阴离子交换膜将阴、阳极室隔开,同时维持极室间的导电性。结果表明:阴极电流效率随镍和硼酸浓度以及pH值的增加而提高,随电流密度和搅拌速率的增大而降低。得到的优化电解条件为:Ni40g/L、硼酸40g/L、温度42oC、pH6、阴极电流密度300A/m2。在该条件下的电流效率为97.15%。     

侧插槽阴极钢棒优化配置工业试验研究

本文叙述了６０ｋＡ侧插自焙铝电解槽阴极钢棒配置工业试验情况，试验结果表明：电解槽进行优化配置后，生产平阴极电流分布趋于均匀，解决了电解槽中心热负荷过大问题，试验槽阴极电压降降低２７．３ｍＶ，电流效率提高０．５９％，并节省了钢材，具有推广应用价值。     

预焙阳极铝电解槽阳极与阴极碳块尺寸的优化设计

论述了预焙阳极铝电解槽，阳极与阴极碳块的优化选择与计算。阐明了阳极电流密度，阳极块高度与阳极净耗、毛耗，换极周期频率之间的关系。阳极的高度选择，随阳极电流密度升高而增高。最合理的设计是阴极碳块的宽度与阳极碳块宽度相等，对获取较均匀的阴阳极电流分布，稳定生产，提高电流效率至关重要。     

铝电解槽磁场和熔体流动速度的研究

文献中对铝电解槽工作空间内的质量交换过程的规律性进行了一系列试验研究。已知的计算电流效率的公式中考虑了电流密度、极距、电解槽几何尺寸和电解质温度诸因素。但是,由于没有关于工业电解槽中熔体     

200kA新式阴极钢棒结构电解槽工艺特点及应用

本文阐述了200k A新式阴极钢棒结构电解槽的设计和工艺技术特点,论述了合理设置两水平、分子比和槽电压等工艺参数对改善炉底状况和提高电解槽电流效率的重要性,对实际生产中减少或控制沉淀形成和优化指标的工艺路线进行了探讨,提出了有效提高电流效率的可行措施,最终取得了平均槽电压3.795V、电流效率91.18%,吨铝直流电耗12515k W·h的良好指标。     

影响流水线镁电解槽电流效率的主要因素

针对流水线镁电解槽电流效率偏低的问题,研究了电解槽温度、电流密度、杂质含量和循环量对电流效率的影响,并针对性地提出了降低电解槽温度和杂质含量、提高电流密度和循环量的措施。旨在进一步提高流水线镁电解技术的电流效率,提升流水线镁电解技术的市场竞争力和吸引力,为同行提供理论指导。     

新型阴极结构铝电解槽铝液面稳定性测定与研究

分析了铝电解槽阴极铝液面波动的原因及其对铝电解生产的影响,提出了测量电解槽铝液面波动的测量方法和原理,通过对新型阴极结构电解槽和传统普通电解槽的阳极导杆等距离压降测定,认为新型阴极结构电解槽比普通电解槽有较少的阴极铝液面波动。     

新式阴极钢棒结构在SY300电解槽上应用

针对某厂300kA大修电解槽进行节能改造,以提高电解槽的磁流体稳定性作为突破口,应用铝电解槽磁流体稳定技术及新式阴极钢棒结构,大幅度减低水平电流;根据新式阴极钢棒结构电解槽的特点,通过电-热仿真模型,优化设计保温型内衬结构。改造后的电解槽与传统槽相比,槽平均电压降低90mV,电流效率提高1.08%,吨铝直流电耗降低420kWh。     

铝电解(3)——霍尔—埃鲁特法化学——第九章 电流效率

第一节前言这里所用的电流效率(CE)一词是指铝电解中的阴极电流效率。它是用实际铝产量与理论铝产量之比来表示,我们将它写成百分数。理论值为0.3354克铝/安时,工业电解槽平均电流效率的正常值为85～92％。     

铝电解槽节能技术剖析

逐一分析影响铝电解槽的平均电压和电流效率的各类因素,控制电解槽设计和生产的各个环节,降低电解槽工作电压,提高电解槽电流效率,从而降低铝电解槽生产成本,提高铝电解企业技术经济指标。     

电解槽融体中电流分布的数值计算

在电解槽三维电位场计算的基础上 ,本文对电解槽在以下情况下 ,融体内电流分布进行了计算 :1)伸腿长度为零的理想情况 ;2 )伸腿长度为零 ,阳极中部位置的阴极表面存在结壳 ;3 )伸腿伸至阳极底部。通过分析发现 ,随着层面的降低 ,水平电流密度的幅值和梯度都变化不大。在炉底存在结壳时 ,结壳两侧电流密度会出现突变 ,而当伸腿伸至阳极底部时 ,在槽边部会出现较大的负方向电流 ,伸腿越长 ,负向电流越大。在达到阴极表面之前 ,铝液层面中垂直电流密度分布基本与铝液层面无关。铝液中横向电流密度在层面之间存在较大梯度     

铝电解槽钢棒加高型阴极对铝液中水平电流的优化

为减小传统铝电解槽内铝液中存在的较大水平电流,提出一种阴极钢棒加高型阴极。采用含电接触的有限元模型计算钢棒加高型阴极结构的电场,考察此种阴极对于铝液中水平电流的优化作用。计算结果表明:选择合适的加高位置及加高高度可使铝液中X向水平电流密度的最大值和平均值有效减小,并且可以优化X向水平电流密度的分布,而对于减小Z向水平电流密度的最大值也有一定作用。以300 kA铝电解槽的阴极为例,在距阴极炭块边缘800 mm处钢棒上加高70 mm至90 mm时为最佳加高设计;同时钢棒加高型阴极结构的电压降小于传统结构的,铝液中的等势线分布更平缓。     

节能技术在215kA系列电解槽上的应用实践

针对某铝厂215k A电解系列应用外补偿母线技术及新式阴极结构技术对其优化,减少了铝液中水平电流,降低了电解槽的阴极压降,提高了电解槽的稳定性及可操作性。同时,通过电解槽热平衡仿真模拟,设计了保温型内衬结构。运行指标显示与优化前相比,吨铝直流电耗降低828k W·h,电流效率提升1.9个百分点,为企业带来了巨大的经济效益。     

高效预焙阳极铝电解槽创新设计

论述了自焙铝电解槽改造创新设计的几个创新点 ,尤其是高效阳极布置专利 ,解决了自焙铝电解槽改造的技术和经济问题。实践证明 ,长铝公司 85kA电解槽在与 6 0kA槽阴极组数相同的情况下 ,槽电流已提高到 86kA ,电流效率 91%,实现了以最少的投入达到最大的产出。