肺炎疫情下化工企業(yè)研究鉀冰晶石體系低溫鋁電解
發(fā)布時間：2020/02/15 作者：
亞鋁材料
肺炎疫情下化工企業(yè)研究鉀冰晶石體系低溫鋁電解
由于肺炎疫情下，目前化工企業(yè)基本上都沒有復工，但是不影響化工企業(yè)網上銷售，相信用不了多久，肺炎疫情一過去，市場馬上就會復蘇，進入爆發(fā)期。
在700攝氏度下以鋁銅合金為惰性陽極、Ti復合材料為陰極在KF-Alh-Al2〇3(CK=1.09)體系中進行了低溫鋁電解實驗，陽極電流密度0.45A/cm2,分別以10A、20A和100A的電流進行100小時電解。以惰性金廟陽極和石墨陰極進行10A電解時，槽電壓為3.8V,電流效率為76.2%,原鋁純度高于99%,但電解初始階段槽電壓達7V,且情性金屬陽極的直徑平均減小了0.16mm,折筧成年腐蝕速率約為14mm/年；以惰性金湎陽極和石禺/C復合材料陰極20A電解時電流效率吋達84.6%;100A電解時擯電壓最終穩(wěn)定迕3.97V左右，但電流效率只有76%。實驗發(fā)現(xiàn)分子比對沏電壓有很大影響，CR=1.09的電解質中電解時初始電壓為7.0V,7小時后電壓穩(wěn)定，平均槽電壓為5.7V,電流效率為64.1%;CR=1.3的平均電K為3.8V,1小時內即達到穩(wěn)定，電流效率為59.7%,兩次實驗結束后均未發(fā)現(xiàn)惰性陽極有明技腐蝕;鉀冰晶石中NaF的存在會加速悄性陽極的腐蝕，超過2%高的鈉含量更容易導致冰晶石在陰極的沉淀。實驗結果表明，在NaF的存在下，電解電解質分子比從1.3至史低的電解質時,NaF含世越高,悄性陽極的腐蝕加劇。分子比對悄性電極的腐蝕影響也很大.例如分子比越低，鋁銅合金惰性陽極的腐蝕越小。適當提高電解溫度能顯著降低NaF對惰性陽極腐蝕的負作用并提高電流效率。陽極電流密度越大,陽極的腐蝕越嚴重，且電流效率也越低;適當提高電解溫度可以降低槽電壓，提高電流效率；長時間電解時電流效率較低,以鋁銅合金為惰性陰極、TiB/C可潤濕陰極進行的100A-100h的電解實驗中，陰陽極間距可低至1.6cm，平均槽電壓為3.67V,A1中的雜質銅含量為0.7%,但電流效率較低，槽電壓也不銫定，其中原因之一是電解中的氧化鋁添加不均勻導致過度不飽和或飽和.顯然電解條件還有待進一步優(yōu)化。
以5wt%Cu-9.5wt%NiO-85.5wt%NiFe2O4瓷為惰性陽極，純鋁為陰極在鉀鈉冰晶石混合電解質、純鉀冰晶石熔鹽進行了電解實驗，實驗發(fā)現(xiàn)鉀冰晶石和鈉冰晶石混合電解質對陶瓷惰性陽極的腐蝕較小。電解過程中梢電壓波動比較大，電解質中Fe、Ni、Ci等雜質在電解質中的分布不均勻，從雜質總體含貴來說,鉀鈉冰晶石混合電解質中的雜質含量最低。兩種低溫電解產生的鋁中的雜質含量都低于傳統(tǒng)的高溫電解，更為有趣的是經低電電解后做為陰極的鋁的純度比電解前還用連續(xù)稱重法研究了KF-A1F3(CR=1.3）低溫電解質體系在700攝氏度和750攝氏度下對耐熱水泥的腐蝕，研究發(fā)現(xiàn)腐蝕大小取決于氧化鋁的含貴、溫度和水泥的制備方法，根據(jù)實驗估算出水泥的年腐蝕速率為12±3cm/y。并以酎熱水泥為低溫電解質的盛放容詻進行了72小時的電解實驗，電解實驗電流效率為80%。實驗結采表明：在1000攝氏度處理5小時的高氧化鋁酎熱水泥對CR=1.3鉀冰晶石的物理化學性質進行系統(tǒng)研究。此外鉀冰晶石電解質體系的熱力學數(shù)據(jù)也是比較缺乏的，對熔鹽結構的理解也未深入，這些方面都有待于進一步的研究。
前期對鉀冰晶石低溫電解研究主要是關注其對各種惰性陽極的腐蝕，這是鉀冰晶石工業(yè)化應用的基礎之一。但鉀冰晶石熔體對惰性陽極的腐蝕還只停留在布察各種實驗條件的影響，缺少對腐蝕機理的深入研究。鉀冰晶石電解質的工業(yè)化應用除了尋找合適的惰性陽極材料以外,還需要更多研究電解過程和優(yōu)化工藝。此外，鉀鹽對炭素陰極和可潤濕惰性陰極的腐蝕和滲透的研究也是其工業(yè)化應用的重要條件之一,這方面的工作目前還很少有人涉及,需要進一步加強這方面的研究。
