工业铝电解质分子比测定方法研究与应用：着重研究氟离子选择电极法

X—射线衍射分析表明,铝电解质中加入CaF_2、MgF_2、LiF之后,会产生新的相应化合物,从而改变分子比。采用热滴定和氟离子选择电极法详尽地研究了这些添加剂对电解质分子比的影响。经工业试验认为氟离子选择电极法适用于工业铝电解质分子比的测定。     

各种盐类成分对鋁电解槽电解质导电率的影响

现代铝电解槽电解质的成分中含有冰晶石、氧化铝和氟化铝。为了改善电解质的物理——化学性质(密度、粘度、导电率、表面特性)和电流效率,从而提高电解槽的工作效率,住电解质中加入了各种盐类添加剂。已经有了关于某些盐类添加剂对冰晶石——氧化铝熔体物理——化学性质影响的报导。但是,都还没有充分地研究过添加剂,例如CaF_2,MgF~(1)),NaCl,BaCl_2,LiF和BeF_2~(2))等对电解质导电率的影响。     

增大氟化镁添加量对铝电解生产的影响

众所周知,氟化镁乃是工业铝电解槽一种良好的添加剂。早在40年代初,国外不少科学家从事这方面的试验研究工作。以后随着铝工业的迅速发展,对其研究更加广泛和深入。苏联的别略耶夫,我国的邱竹贤教授对工业铝电解槽上添加MgF_2的研究积累了丰富的经验,在指导生产实践,改善电解质物理化学性能方面取得了显著的效果。到目前为止,添加MgF_2,在我国、日本、苏联、西德等国得到广泛的应用。所异之处仅是添加量有差别。本试验是将MgF_2添加量从5.5％增大到7～8％(重量)。试验是在阳极电流密度为0.72安     

铝电解质分子比的定义及分析测定

铝电解质分子比是一项重要的技术参数，然而分子比的定义表达式却多种多样。这给分子比的测定与计算带来不便。本文在电解质的物相和添加剂酸碱性研究的基础上，结合工厂实际。提出电解质分子比的定义，即电解质中总NaF的摩尔分数与总AlF3的摩尔分数的比值。并指出对含MgF2和LiF添加剂的复杂铝电解质也最好采用这一分子比定义表达式。     

铝电解过程中电解质组份的热力学行为

现代铝电解生产采用的电解质是Na_3AlF_6-Al_2O_3熔体,为改善其物理化学性质,常加入一定(曰一力)的添加剂,例如加入少(曰一力)的AlF_3,CaF_2与MgF_2等,近来也有添加LiF,NaCl~2与BaCl_2等盐类的。所有这些(厂元)料又都往电解     

Na_3 AlF_6、NaF、AlF_3、MgF_2、CaF_2和LiF在水中溶解度的研究

采用氟离子选择电极组成的电动势法,测量了NaF、NaA_3lF_6、AlF_3、LiF、MgF_2和CaF_2,在20～100℃温度区间于水中的溶解度。发现NaF(25℃,40.1g/l),可溶于水;AlF_3(25℃,0.22g/l),Na_3AlF_6(25℃,0.193g/l),LiF(25℃,1.04g/l)微溶于水;MgF_2(25℃,0.0301g/l),CaF_2(25℃,0.029g/l)几乎不溶于水。本研究不但是水法分析电解质冰晶石分子比的基础,而且对含氟废水的净化亦有重要意义。     

铝电解质中MgF2和LiF对分子比测定结果影响的校正

依据铝电解质分子比的不同分析方法的原理，针对铝电解质中含有MgF2和LiF的情况，提出了MgF2和LiF对铝电解质分子比不同分析方法分析结果的校正公式，适用于铝电解质分子比的精细分析和方法校对。     

MgF2—CaF2—BaF2—LiF系熔盐初晶温度的测定研究

用步冷曲线法测定了MgF_2-CaF_2-BaF_2-LiF系初晶温度。研究了分子比(MgF_2/CaF_2)、BaF_2及LiF含量对初晶温度的影响。得到关于初晶温度的三因子二次回归方程:T(℃)=1606.79-1000.39X_1+412.94X_1~2-5X_2+0.091X_2~2-10.87X_3+0.085X_3~2。在MR=1.25左右时,为MgF_2-CaF_2的共晶点。     

2.1NaF.AlF3—NaCl—MgF2熔盐体系的研究—金属铝的溶解损失

本方研究了■NaF.AlF_3-NaCl-MgF_2熔盐体系中NaCl和MgF含量的变化对铝的溶解损失的影响,用二因子二次回归正交设计结合数理统计分析,得了金属铝的溶解损失与NaCl和MgF_2含量的二元二次方程,讨论了NaCl和MgF_2对铝损失影响规律及其作用机理,为工业生产上应用NaCl-MgF_2复合添加剂提供了参考。     

Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2-Al_2O_3熔盐的初晶温度

采用热分析法研究K_3AlF_6、LiF和AlF_3等含量对铝电解质Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3-LiF-CaF_2-MgF_2-Al_2O_3熔盐初晶温度的影响,分析熔盐组成对初晶温度的影响机制。结果表明:含Li熔盐初晶温度随K_3AlF_6含量的增加而降低,当熔盐中LiF含量分别为0和4%(质量分数)时,随着熔盐中K_3AlF_6含量从3%增加至12%,熔盐初晶温度分别降低27.4℃和21.2℃;LiF对含K电解质熔盐初晶温度有降低作用,当熔盐中K_3AlF_6含量分别为0和6%,随着熔盐中LiF含量从0增加到4%,熔盐的初晶温度分别降低31.2℃和27℃;AlF_3对Li、K共存复杂电解质熔盐初晶温度有降低作用,当熔盐中LiF含量为1%、K_3AlF_6含量为9%时,熔盐中AlF_3含量每增加1%,熔盐的初晶温度将降低6.3℃;而当熔盐不含Li、K时,熔盐中AlF_3的含量每增加1%,可引起熔盐初晶温度的降低值为7.6℃。复杂电解质熔盐中锂盐和钾盐分别以Li_2NaAlF_6和K_2NaAlF_6形式存在,其在熔盐中含量是影响熔盐初晶温度的主要原因。     

矿化剂对YAl_(1-x)Cr_xO_3陶瓷红色料性能的影响

采用XRD、FESEM及色度测试等多种分析方法,研究了矿化剂种类、组合方式及添加量对(YAl_(1-x)Cr_xO_3)色料性能的影响.结果表明:适合于该色料的矿化剂有单一矿化剂CaF_2、二元复合矿化剂NaF+CaCO_3和三元矿化剂LiF+MgF_2+Na_2CO_3,促使晶形发育完善和呈色的综合效果为:CaF_2>NaF+CaCO_3>LiF+MgF_2+Na_2CO_3.矿化剂NaF+CaCO_3合成的色料主晶相为钇铝榴石(AlYO_3),次晶相为二钇铝榴石(Al_2Y_4O_9),残余相是Y_2O_3,另外两种矿化剂合成的色料则没有次晶相出现.NaF+CaCO_3的添加量在8%～12%(质量分数,下同)、CaF_2的添加量在13%～17%时,色料有较好的红度值.     

铝电解质的酸度问题

本文叙述了铝电解质酸度的表示方法及其间关系。讨论了各种添加物(中性、酸性与碱性的)对电解质酸度的影响。分析了利用热滴定等方法测定含MgF_(?)的铝电解质分子比所宜采用的公式。讨论了利用pF值表示铝电解质酸度的意义与可能性。     

熔融铝同含NaCl和MgF_2电解质的相互作用

电解铝时部分金属损失,引起电流效率不足100％。该损失的第一阶段是铝在电解质中的溶解,同时生成低价铝化物和析出金属钠,反应式为: Al+3Na~+→3Na+Al~(3+) (1) 2Al+Al~(3+)→3Al~+ (2) 电解质中加入不同的盐能对反应引起重大影响。比如,单独往电解质中加入NaCl和MgF_2时,由于Al~(3+)离子活度降低,铝损失减少。     

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。     

铝电解质初晶温度和氧化铝溶解度的理论计算

了解掌握铝电解质物理化学性质是实现铝电解工艺参数协同配置和过程高效控制的前提。本文基于我国工业铝电解质的基本体系,通过Factsage软件计算系统研究了Al F3、Al2O3、Ca F2、Li F、Mg F2对铝电解质初晶温度和氧化铝溶解度的影响规律,结果表明:当Al F3含量为5wt.%~15wt.%时,各添加剂对电解质初晶温度的影响顺序为:Li FMg F2Al F3Ca F2,每添加1%的Li F、Mg F2、Al F3、Ca F2,电解质初晶温度分别降低8.5~9、5~8.4、3.5~4、2.4~3℃,且电解质中每增加1%的Al2O3,电解质初晶温度降低7℃。当Al F3含量为10wt.%~15wt.%时,各添加剂对Al2O3溶解度的影响顺序为:Li FMg F2Ca F2Al F3,且平均每添加1%的Li F、Mg F2、Ca F2、Al F3,Al2O3溶解度分别降低0.65%~0.53%、0.44%~0.46%、0.42%~0.36%、0.22%~0.33%。     

过热度的控制与无水氟化铝的实践应用

分析了各种添加剂对电解质物理性能的影响,通过伊川铝厂300kA电解槽电解质优化试验,认为控制好电解质初晶温度非常关键,过热度控制在5℃～15℃较为适宜.综合各种因素,适应于自动化控制,添加剂还是应选择氟化铝.使用无水氟化铝可实现单耗降低3kg/t-Al～5kg/t-Al以上.     

添加剂对钛酸铝陶瓷性能的影响(英文)

研究了添加剂对钛酸铝陶瓷的体积密度、物相组成、机械强度以及抗热震性的影响。用反应烧结法制备钛酸铝陶瓷,其中添加剂为MgO、SiO2、Fe2O3及其复合添加剂。通过阿基米德排水法测试陶瓷的体积密度及气孔率,采用三点弯曲方法测试陶瓷强度,并利用热循环实验测定陶瓷抗热震性。结果表明:MgO、SiO2、Fe2O3及其复合添加剂有利于减少气孔率,提高钛酸铝陶瓷强度,增强陶瓷抗热震性。添加剂能促进烧结,形成新相,并且可以提高钛酸铝的晶格常数c。     

硝酸钍滴定法分析铝电解质分子比的研究

本文从理论上分析了各种铝电解质添加剂对分子比的影响,研究了硝酸钍滴定法测定铝电解质分子比的原理、分析条件及分析步骤,通过对含各种添加剂的合成试样及工业铝电解质分子比的分析,并与其它方法进行比较,认为硝酸钍滴定法分析结果准确、分析步骤简便,完全可用于传统电解质及含添加剂电解质分子比的分析。     

铝电解添加氯化钠的研究

报道了铝电解质添加氯化钠（NaCl)对于物理化学的影响，其主要优点是降低电解质的熔点，提高导电性，减少铝的溶解损失量，因而提高电流。此外，氟化钠的价格低廉可以降低铝的生产成本。当NaCl添加量少于3％时，水解反应较弱，并无不良影响，其优点可与添加LiF相提并论。     

NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF系工业铝电解质初晶温度的研究

本文通过对某工业电解质NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF体系进行不同添加剂含量对其初晶温度的影响研究,结合工业铝电解实际,推导得到的NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF系铝电解质初晶温度计算公式,并通过50个工业电解质初晶温度步冷法实测值与计算值的对比,表明计算值与实测值的偏差基本在±2. 5℃,平均偏差为1. 6℃,验证了公式的准确性,可为铝电解工业生产提供借鉴。