锌对AlCl3-BMIC离子液体电解精炼铝的影响

考察了锌对AlCl3-BMIC离子液体电解槽炼铝的影响。结果表明:锌的氧化电位相对于铝为0.23V,铝中含锌其钝化电位负移。随着阳极锌含量增加,阴极铝沉积物中的锌含量升高,阳极含锌量为4%时,阴极中锌含量只有阳极含量的1/62,电流效率在94%以上,能耗在1.58kWh/kg-Al～1.68kWh/kg-Al;随着离子液体中Zn(II)的增加,阴极沉积物锌含量增加,铝电沉积的电流效率会有少量的降低,槽电压和能耗变化不大。SEM研究发现,随着沉积层锌含量的增加,晶粒细化,沉积层表面更加平整致密。     

AlCl3-BMIC离子液体中Na+含量对铝电沉积的影响

测定AlCl3-BMIC离子液体(摩尔比2:1)电导率与Na+含量的关系,采用循环伏安法研究不同Na+含量离子液体的电化学性能,并通过恒电流电沉积考察Na+含量对槽电压、电流效率、沉积层形貌及电沉积铝纯度的影响。结果表明:随着Na+含量增加,离子液体的电导率和铝电还原峰值电流密度降低,交换电流密度增加,传递系数基本保持不变;而且铝沉积的电流效率降低、能耗增加。此外,当离子液体中Na+含量低于0.2 g/L时,对铝沉积层形貌影响不大,当Na+含量增加到0.5 g/L时,沉积层变得平整致密,颗粒减小,但进一步增加Na+含量,颗粒又逐渐长大。离子液体中Na+的存在对铝沉积层的纯度影响很小,即使Na+含量高达2.0 g/L,铝沉积层中Na含量也非常低。     

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。     

水对AlCl3-BMIC离子液体电沉积铝的影响

采用循环伏安和线性扫描伏安法研究水对摩尔比为2:1的AlCl3-BMIC离子液体电化学性质的影响。结果表明:随着含水量的增加,铝的还原峰电流密度减小,阴极和阳极极化过电位增加,槽电压不断升高。当离子液体含水量低于1.39 mol/L时,电流效率稳定在94%~95%;继续增加含水量到1.67 mol/L时,电流效率从94%下降到64.7%。当离子液体含水量低于1.39 mol/L时,沉积层变得更致密;当含水量增加到1.67 mol/L时,沉积层变得疏松。离子液体含水量为1.39 mol/L时,铝的纯度超过99.9%。     

熔盐电解法制备铝锂中间合金

研究在LiCl-LiF-Li2CO3纯锂盐体系中下沉式铝液阴极槽结构电解生成铝锂中间合金的工艺过程,尤其是以Li2CO3为原料代替LiCl的电解过程.采用熔盐电解监控仪测量电解过程中的反电动势、槽电压、电流等工艺参数及电解波形图,通过电位控制法调节Li2CO3的加料周期,同时根据得到的合金产品中的锂含量探讨影响电流效率的因素.结果表明,反电动势随电流密度增加而增大,加入2%的Li2CO3可使反电动势降低0.5 V;通过控制电位法测得加料周期为15 min;在680℃、电流密度为0.62 A/cm2的条件下持续电解3 h,最终制得了锂含量高达7.93%的铝锂合金,电流效率可达74.1%.     

铝电解直接生产Al-Cu合金实验室工艺研究

在实验室尝试以Al-Cu合金做为铝电解阴极,以液态Al-Cu合金做为铝电解产品的工艺技术。该工艺既简化工艺难度,又可提高电流效率和降低电解电压。电解试验过程中电解电压平稳,无阳极效应发生,电解质清澈且导电性能良好。同等条件下合金阴极可使试验槽电压降低0.05V～0.08V左右,试验收铝电流效率提高6%～9%,液态产品密度提高至2.586g/cm3,不影响铝电解出铝方式。     

液态铝阴极法制备铝钙中间合金

在CaCl2-CaF2体系中,以CaO为电解原料,采用液态铝阴极法生产铝钙中间合金。采用熔盐电解监控仪测量电解过程中的反电动势、槽电压、电流等工艺参数及电解波形图,通过电位控制法调节CaO的加料周期,同时根据所得合金产品中的钙含量(质量分数)探讨影响电流效率的因素。结果表明:反电动势随电流密度增加而增大,通过控制电位法测得加料周期为30 min;在740℃、电流为7 A的条件下,电解1 h可制取钙含量为11.6%的铝钙合金,电流效率可达67.3%。     

甲基磺酸体系粗铅电解精炼的电沉积行为与概念验证运行（英文）

提出一种替代传统氟硅酸体系的甲基磺酸(MSA)体系，它具有挥发性低、腐蚀性低、热稳定性良好和导电性高的优点，能够实现绿色高效铅电解精炼。探讨基于MSA体系的粗铅电精炼(MPR)电沉积行为，包括其运行机理、反应可逆性、形核和生长模式。基于循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)，揭示受扩散控制且不可逆的MPR铅沉积过程，建立MPR铅沉积形核和生长的瞬态成核理论模型。MPR小规模验证性运行实现了104.22 kW·h/t Pb的能耗和99.24%的电流效率，相较于H₂SiF₆体系的120 kW·h/tPb能耗与95%电流效率，具有竞争性。MPR小规模运行获得了纯度99.9925%且光滑致密的铅沉积层，满足铅锭纯度99.97%的标准(GB/T 469—2013)。     

铝电解槽低电解温度稳定控制技术的综合研究（上）：低电解温度选择及其稳定

围绕铝解槽低电解温度稳定控制过程中遇到的一些工艺技术问题,对槽设定电压,分子比,电解温度三者关系;电解温度与电流效率的关系以及低电解温度选择的影响素等进行了测试研究。     

离子液体[EMIM]Br-AlCl3中恒电流沉积铝

在磁力搅拌下,采用离子液体[EMIM]Br-AlCl3作为电解液并测其电导率,在不锈钢片上利用恒电流法电沉积铝,研究在AlCl3/[EMIM]Br摩尔比为2:1的离子液体中铝的电沉积速率、电流效率和阴极表面形貌的影响因素。采用扫描电子显微镜(SEM)分析沉积铝层的表面形态,采用X射线能谱仪(EDS)测试沉积铝的纯度。结果表明:离子液体[EMIM]Br-AlCl3的电导率随着温度的上升而增大,符合Arrhenius公式。电流密度,温度、搅拌速率和沉积时间均影响铝的沉积速率、电流效率和表面形貌。在电流密度为20 mA/cm2,温度为40℃,搅拌速率为700 r/min,时间为60 min的条件下,所得铝沉积层连续、致密、附着性好、颗粒状且粒径小;电流效率维持在80%以上,阴极铝层纯度达96%,其中少量的氧来自铝的氧化。     

300 kA预焙铝电解槽温度和初晶温度的自适应模糊控制

采用自适应模糊技术,设计了300kA预焙槽电解质温度和初晶温度的控制系统.该系统包括参数采集,参数网络传输和参数预处理,专家知识规则库、模糊逻辑决策,参数辨识、模糊规则自适应,人机界面和执行机构等模块.通过调整氟化铝添加量、出铝量和设定电压,以及氧化铝下料间隔的自修正,实现对电解槽温度、初晶温度、效应系数的控制.该系统在常规模糊控制基础上,通过变化在线辨识参数,得到系统自适应不同的电解槽.系统的输入参数除传统的电压、温度和分子比外,还采用初晶温度、过热度和阴极压降等作为系统的输入参数.控制系统在我国某厂300 kA铝电解槽上运行9个月,电流效率达94.3%,效应系数为0.08,每吨铝的直流电耗13 000kW·h.     

电流密度对熔盐电镀铝晶粒形貌的影响

结合扫描电镜形貌观察和能谱分析研究了AlCl3-NaCl-KCl低温无机熔盐体系中电镀铝时电流密度对Q235钢基体上铝晶粒沉积形貌的影响,并从铝晶粒沉积过程中总的自由能变化的角度对其析出规律进行探讨。结果表明,在由80%AlCl3+10%NaCl+10%KCl所组成的熔盐中,当温度为150℃、电流密度为20.0～98.7 mA/cm2范围内电镀时,均可在Q235钢表面上获得完整、致密的铝镀层。电流密度的大小直接影响铝晶粒的形态和尺寸。电流密度低时,铝晶粒呈片状;电流密度高时,铝晶粒呈颗粒状,且随电流密度的增大,铝晶粒尺寸呈现减小趋势。结合热力学和动力学探讨了电流密度大小对电镀铝晶粒尺寸及形貌的影响。电流密度对铝晶粒形貌的影响与铝晶粒在Q235钢基体上沉积时形核及长大过程中的总自由能变化,特别是由电流密度大小所决定的铝晶核析出电化学能的大小有关。     

LOW TEMPERATURE ALUMINUM FLOATING ELECTROLYSIS IN HEAVY ELECTROLYTE Na_3AlF_6-AlF_3-BaC1_2-NaCl BATH SYSTEM

1. IntroductionSince the Hall--Heroult process was invented one hundred years ago, it has been the onlyaluminum production method in the w..ldll]. The process has many weak points, such aslow unit productivity; low energy utilization, less than 50%; high electrolytic temperature,usually at 950ap; high consumption of carbon material; serious environmental pollutionand so on. It is well known that the melting point of aluminum is 660ap, therefore, aluminum electrolysis at the range of 700--800C…     

铝电解槽短期能量平衡的即时调整

提出一种随氧化铝加料量变化即时调整铝电解槽能量平衡的方法．这种方法是在“等待效应”周期、“欠量加料”周期和人为停止加料时期降低槽电压；在“过量加料”周期提高槽电压。结果使电解槽在所有加料周期能量保持平衡．有利于提高电流效率和氧化铝浓度控制。     

铝电解槽能量平衡稳定控制技术研究及其应用

影响电解槽能量平衡的主要因素是槽电压和氟化铝添加量.本文通过对槽电压、氟化铝添加量和氧化铝添加情况对能量平衡的研究,在其它工艺技术条件保持不变的情况下,得出了铝电解槽能量平衡控制模型.并且,在180kA铝电解槽上实现了能量平衡的稳定控制,电解技术指标也有所提高,达到了节能降耗的目的.     

Industrial testing of property-modified prebaked carbon anode for aluminum electrolysis

1　INTRODUCTIONInaluminumelectrolysis process ,thequantitygradeofcarbonanoderestrictsnotonlytheimprove mentofproductiontechniques ,butalsotheadvance mentofproductiontargets.Formany years ,largenumberofresearchesweredonetoimprovethephysi cal,chemicalandelectrochemicalperformanceoftheanodeinordertoenhancecurrentefficiency ,reduceenergyconsumption ,decrease productioncostandcleancircumstanceofaluminum plantanditssur roundingarea .Recently ,manylaboratoryresearchresultsweresuccessfullyappliedf…     

LOW TEMPERATURE ALUMINUM ELECTROLYSIS IN NaF-AlF3-BaF2-CaF2 BATH SYSTEM

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｉｎｃｅｔｈｅＨａｌＨｒｏｕｌｔｐｒｏｃｅｓｗａｓｉｎｖｅｎｔｅｄｏｎｅｈｕｎｄｒｅｄｙｅａｒｓａｇｏ,ｉｔｈａｓｂｅｎｔｈｅｏｎｌｙａｌｕｍｉｎｕｍｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ［１］．Ｔｈｅ...     

铝电解槽阳极极距构成模型及工艺能耗

计算了普通电解槽生产中通常的阳极极距,提出了阳极极距三层构成模型及极限阳极极距概念,用此理论对目前研究中的低槽电压生产仍能获得较好生产指标进行了解释,并展望了铝电解工艺能耗能达到的可能范围:在阳极电流密度为0.8A/cm2左右时,电解直流电耗可达到9500kWh/t-Al左右。