阴离子交换膜无硒电解金属锰工艺及工业可行性探索

提出采用阴离子交换膜代替现有的布袋式隔膜,同时采用钌铱钽三元氧化物涂层电极作为阳极,结合现有的304不锈钢板作为阴极构成新型的阴离子交换膜电解槽用于电解锰的生产。采用阴离子交换膜,可将锰离子限制在阴极区,避免锰在阳极的沉积;研究发现,采用该电解槽沉积锰时,合适的锰离子浓度为20~25 g/L,该浓度下,合适的抗氧化剂(NH4)2SO3的添加量为0.2 g/L,最佳的电流密度为45~50 m A/cm2,电流效率达到68%,电解槽槽压比传统槽压低约0.5 V,无硒电解沉积吨锰能耗降至5 700 k W·h;所沉积锰板平整,晶粒细致均匀,有金属光泽。     

质子交换膜水电解技术研究现状

质子交换膜(PEM)水电解技术是一种清洁环保的制氢技术,具有效率高、氢气纯度高、无污染等特点.介绍了质子交换膜水电解原理、水电解池溶液的组成、质子交换膜和阴阳极催化剂的研究状况.认为阻碍质子交换膜(PEM)水电解技术商业化的主要问题在于关键材料成本过高,因此,开发低成本的质子交换膜和阴阳极催化剂是今后质子交换膜(PEM)水电解技术研究的主要方向.     

氢能产业发展现状及展望

氢能是具有战略意义的清洁能源,氢能的高质量发展是优化能源结构、保证国家能源安全的重要支撑,对实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义.氢能产业随着国家政策的不断推动,取得了迅速地发展,产业技术自主化率不断提高,配套体系加快建设,应用领域不断扩展,产业格局不断优化.本文从氢能的意义、产业链、政策、趋势等角度进行分析,为氢能产业...     

面向低成本纯水电解制氢技术的单原子化金属复合物析氢催化剂研究进展

纯水电解制氢技术是合理利用可再生能源实现电能-氢能相互转化的一个有效途径，对于实现中国的能源结构转型和“双碳”战略有着重要作用。纯水电解制氢的主要实施方式是采用酸性质子交换膜的电解槽，但是其催化剂中所需的大量贵金属组分导致了高昂的制造成本，严重限制了其未来的发展。单原子化金属复合物催化剂的研发与应用是有效降低催化剂中贵金属用量的一个重要策略，开发适应酸性环境、高反应活性、稳定可靠的贵金属甚至非贵金属体系单原子催化剂（SACs）成为研究和产业化的共同热点。本文在介绍单原子催化体系的研发历程和在酸性析氢反应（HER）过程中应用现状的基础上，分为贵金属体系和非贵金属体系两大类分别进行综述，具体阐述了单原子复合催化剂的制备方法、组分结构、电化学性能以及构效关系，最后对面向更低成本的单原子化析氢催化剂的发展前景和应用推广趋势进行了总结和展望。     

掺杂炭黑质子交换膜的电吸附脱盐性能研究

采用溶液浇注法分别制备了全氟磺酸质子交换膜(CEM)和掺杂了0.5%炭黑(质量分数)的掺杂全氟磺酸质子交换膜(CEM-C),并将两种膜应用于自制的电吸附脱盐模块中处理高浓度氯化钠溶液.采用交流阻抗法计算了两种膜的质子电导率;用XRD,SEM表征了其结构性能;在电吸附试验中,考察了这两种膜以及流速、电压对电吸附性能的影响.结果表明,CEM-C膜与CEM膜相比,CEM-C的质子电导率提高了35%,电吸附量和出水浓度的稳定性都有很大的提高.     

双膜电解槽的运行及潜在的应用

美国矿务局开发了一种新颖的双膜电解槽，它的特点可用来处理各种各样的原料。双膜电解槽中有2张阴离子交换膜，将电解槽分成阳极区和阴极区。离子交换膜基本上防止了要除去的阳极液杂质转移到阴极液中，同时通过将阴离子或阴离子络合物从阴极液输送到阳极液来保持电的连续性。使用该阻挡膜可以实现高杂质原料的电解精炼或者利用补充的阳极反应从溶液中进行电积。由于消除了阳极液对阴极液的污染，因此可产出优质的阴极产品。本文介绍双膜电解槽的构造以及详细的电解槽运行情况。本文还阐述了两次采用双膜电解槽技术的不同循环系统的试验研究。第一个试验研究是从严重污染的高温合金废料中回收高纯钴和镍。第二个试验是将美国政府的国防部库存中低质量钴的品级提高。本文也简单介绍了双膜电解槽技术的一个潜在的应用，即用于铜的湿法冶金过程。     

电解铝应急短路技术研发成功

电解槽突发故障，短时间难以恢复将面临“死槽”的风险。为解决这一行业难题，中大产业旗下郑州轻冶科技有限公司技术人员经过长期潜心研究，成功的开发了铝电解系列快速短路技术和装置，可在电解槽出现事故时，快速将事故槽隔离并在1小时内恢复系列正常运行，可避因系列“死槽”而造成重大损失。     

电解质成分富集对铝电解槽技术管理的影响

电解质在重复使用过程中,某些成分会不断富集。电解质作为多元体系,其成分的变化将对电解质的初晶温度、溶解性、粘度、密度等性质产生影响。本文针对某厂电解质成分变化及由此引起的电解槽槽况变化进行了研究,以寻求更加合理的电解槽技术条件管理模式。     

浅谈降低铝电解槽焙烧启动费用的方法

分析了铝电解槽运行过程中多余电解质产生的原因,提出了一种用电解质块代替冰晶石作为装炉材料并结合不停电停启槽技术来降低铝电解槽焙烧启动费用的焙烧启动方案,并应用在150台大修槽上,降低了铝电解槽的焙烧启动费用。     

无缝钛弯头在离子交换膜电解槽制造上的应用

用离子交换膜电解法生产高纯烧碱和氯气,对我国氯碱工业的节能方面起到了显著的效果.该方法生产每吨烧碱的综合能耗比隔膜金属阳极电解法生产每吨烧碱的能耗下降1000kWh,而深受氯碱厂的欢迎,并在全国范围内迅速推广与发展.自1984年我国从国外引进离子膜电解槽制造技术以来,或通过许可证贸易合同方式制造,或通过国产化设计与制造等方式,在全国已形成年产约47万吨离子膜烧碱的生产能力.离子交换膜电解槽由于其使用工况条件的特定要求、其设计的常规要求电槽中凡与阳极液接触的部位(包括阳极基体)均为钛材制造.仅以标准型复极式离子膜电糟为例,每万吨离子膜烧碱生产能力的电槽需用各种钛材的用量约6.05吨.根据我国离子膜烧碱的发展规划,至本世纪末还将有几十万吨离子膜烧碱项目投入生产.因此,用于氯碱工业的离子膜电槽,潜在着巨大的用钛量.     

氢能源对锂电池行业发展的推动效应研究

现阶段我国氢能上游产业具备一定优势,制氢规模已居世界首位,尽管目前国内制氢已具备规模,但不可否认的是氢能的产业化和商业化仍然面临着许多阻碍,而针对这些阻碍,国家开始陆续办法产业扶持政策,以推动氢能的产业化和商业化发展,通过工业制造企业、3C产品、锂电池制造厂商不断努力,我国氢能源的相关专利申请数量自2016年开始逐年攀升,且在这期间出现了许多个"全国首个"以及世界性难题的技术。     

海绵钛生产中镁电解流水线槽和多极槽技术应用分析

目前国内海绵钛生产企业配套的镁电解工序主要有镁电解流水线槽技术和多极槽技术。介绍了镁电解流水线槽技术和多极槽技术的工艺原理及工艺流程,从电解槽结构、主要技术指标、电解镁质量、电解槽操作维护、电解生产尾气等方面对镁电解流水线槽技术和多极槽技术进行了比较,并结合海绵钛全流程生产实践,对2种不同技术条件下镁电解工序与其它工序的生产联动性进行了分析。相比之下,多极槽技术更有利于海绵钛全流程生产组织和降低生产成本。     

浅谈我国发展氢能的必要性

介绍了氢能的性质、特点及应用；分析了几种成熟的制氢技术，生物制氢是未来发展的趋势；简要介绍了国内外氢能源的发展情况，氢能是清洁能源，是我国未来新能源发展的必然选择。     

PEMFC钛金属双极板表面改性研究进展

钛和钛合金具有低密度、高强度,在酸性环境中表现出优异的耐蚀性能,在质子交换膜燃料电池(PEMFC)金属双极板中具有很高的研究和使用价值。介绍了质子交换膜燃料电池的工作原理,石墨材料、金属材料和复合材料等双极板的优缺点。以钛金属双极板为例,综述了金属双极板表面改性方法及其研究进展,指出了未来钛金属双极板表面改性的研究方向。     

306kA电解槽的实践与体会

1994年,平果铝160kA电解槽取得成功,最终使业内人士接受了先进的预焙槽技术。特别是2000年后,由于环保要求和300kA级电解槽等一系列技术的重大突破,先后在焦作万方、峨嵋铝业、新安铝厂、南山铝业、尹川铝厂等率先形成了300kA级电解槽系列生产线。自焙槽技术从前苏联引进到完全解决环保问题经历了二十余年。现在客观存在的一个事实就是,不论是平果铝的320kA试验槽,还是后来形成系列的300kA级电解槽,包括青铜峡和神火的350kA电解槽,其生产指标与200kA级比仍有一定的差距。300kA级电解槽,在电流效率、整流技术的可靠性、槽寿命、交流电耗…     

铝电解槽节能技术研究与应用

在研究现有电解槽节能技术的基础上,主要进行了三角凸齿型阴极电解槽研发及配套焙烧启动技术研究,该技术能降低槽电压,节能效果明显,还能避免阴极表面存积沉淀及操作对凸台造成破坏。     

双膜电解槽的运行及潜在的应用

美国矿务局开发了一条新颖的双膜电解槽，它的特点可用来处理各种各样的原料。双膜电解槽中有２张阴离子交换膜，将电解槽分成阳极区的阴极区。离子交换膜基本上防止了要除去的阳极液杂质转移到阴极液中，同时通过将阴离子或阴离子络合物从阴极液输送到阳极液来保持电的连续性。     

186KA直角摇篮式铝电解槽船形化改造工艺技术

前言preface从我国电解铝工业的发展来看,电解槽寿命的长短直接影响企业的生产成本和经济效益。铝电解槽槽壳是阴极结构的重要组成部分,它与电解槽寿命、操作技术条件及生产成本有着密切的联系。槽壳的设计原则是在使用温度范围内、在内衬最大应力作用下,保证其变形始终处在弹性范围内。除了考虑温度和应力外,还应考虑槽壳长时间在应力作用下的蠕变。近年来,槽壳的发展趋势是,通过优化设计、增大钢板强度和加强支护等手段,增槽壳强度,保证阴极内衬始终处于压应力状态,以满足铝电解使用要求。     

质子交换膜燃料电池启动策略

为了缩短质子交换膜燃料电池启动过程中氢气/空气界面存在的时间并限制电堆启动电压,通过实验研究直接启动、启动前氢气吹扫时间以及启动辅助负载对质子交换膜燃料电池性能影响的差异性,在此基础上提出一种电堆启动时氢气吹扫阳极和启动辅助负载相结合的燃料系统启动控制策略.实验验证了该启动控制策略不仅能限制燃料电池启动时的高电压以及缩短燃料电池启动过程中电堆阳极侧氢气/空气界面的存在时间,还有利于提高单电池的电压均衡性,是一种有效的质子交换膜燃料电池启动控制策略.      

专利信息

专利名称:异型阴极结构铝电解槽焙烧方法专利申请号:CN201010125436.5公开号:CN101956216A申请日:2010.03.13公开日:2011.01.26申请人:山西关铝股份有限公司本发明具体为一种异型阴极结构铝电解槽焙烧方法,解决了现有异型阴极结构铝电解槽,采用燃烧焙烧方法,存在安装拆卸复杂、电解槽阴、阳极氧化严重,且破坏电解槽槽底保温性能的问题.由石墨粒和焦粒混合作为焙烧介质,焙烧前阴极表面及凸台