铝电解时、阳极外套对电流效率、电解质粒子的运动、气体析出等的影响的研究

澳大利亚墨尔本市的矿山工程及建筑学院进行了该项研究。这一实验为实验室规模．铝的电解在一新型电解槽中进行．它包括1个可湿性阴极和1个加有外套的阳极。实验对在一定的熔融冰晶石的成分范围内．采用阳极外套时的铝电解工艺特点进行了探索。所用电极的面积为～5cm2．电量达24000库仑，电解的电流密度为1A／cm3。当电解质中熔融盐率不高时．电流效率＞94％．比工业生产中的电流效率高。阳极加有外套与无外套相比，它减少了阳极上电解金属产品与气体的接触，电流效率可提高～2％。若阳极与阳极外套间的距离控制得当．当熔盐率为1．14～1．…     

真空熔盐电解法制备海绵钛电流效率影响因素的研究

研究了各种因素对真空熔盐电解法制备海绵钛电流效率的影响。研究结果表明：（1）在CaCl2熔盐体系中进行电解,当压力〈10Pa、电解温度850℃、电极间距5cm、阴极电流密度1．05A／cm^2、阳极电流密度0．8A／cm^2时,可有效避免海绵钛的二次氧化,降低槽电压,减少电流损失,从而提高电流效率;（2）采用混合熔盐体系CaCl2＋A,可较大幅度降低电解温度和熔盐电阻,从而提高电流效率;（3）可通过选择适宜的真空度、熔盐体系、电极间距、电流密度,保持规整的电解槽内型,使用纯度较高的熔盐和TiO2原料等提高电流效率。     

用传统电解槽进行氯化锌电积的小型试验

在小型电解槽中进行了一系列的氯化锌电积试验以评价电解槽操作过程的温度、电流密度、电解液成分、充气和添加剂对电流效率、槽电压、单位能耗和沉积物形态的影响。阳极材质为便于氯气析出的DSA，阴极由铝制成。在电流密度为400A／m^2的条件下，测得电流效率为90，9％，电压3，4V，能耗为2．78kWh／kg。发现充气是有利的，但由于健康和安全的原因未被推行。对同族的不同添加剂，如四丁基氯化铵进行了试验，试验发现四丁基氯化铵和四丁基溴化铵具有相同的效果。在1200A／m^2的条件下进行电解试验的尝试不太成功。     

铜钴合金单膜电化学溶解造液试验研究

在酸性条件下H2O2／O2及Fe^3＋／Fe^2＋的平衡电位远正于H^＋／H2和Cu^2＋／Cu。采用阴离子膜分隔阴、阳极室,以空气作氧化剂,使氧在阴极放电或氧化二价铁离子成三价,三价铁离子在阴极表面放电,实现铜钻合金单膜低压电溶解。实验确定的工艺条件为：槽电压0．32～0．55V,温度为60℃,相邻两极表面间距3cm,阴极室H2SO4浓度35g/L,FeSO4浓度76g/L,鼓氧充足,阳极室H2SO4浓度25g/L,实验电流密度可达300—500A/m^2,电流效率达98．7％。     

炭阳极质量对铝电解生产的影响

随着铝工业的迅速发展,大型预焙铝电解槽的开发和应用也越来越广泛,预焙阳极的需求量也日益增大。炭阳极作为铝电解槽的心脏,其质量和工作状况的好坏对铝电解生产是否正常及电流效率、电能消耗、产品等级等经济技术指标影响十分巨大。要提高阳极质量,原料质量是前提,过程控制是关键。目前,在阳极电流密度方面,我国(0.69～0.74A/cm2)与先进工业国家(0.8～0.9A/cm2)相比还有一定差距。同样大小的电解槽在其它技术经济指标不变的情况下,阳极电流密度为0.8A/cm2的电解槽,其产量比阳极电流密度为0.7A/cm2的电解槽产量高14%,这无疑会使电解生产…     

真空熔盐电解法制备海绵钛电流效率影响因素的研究

研究了各种因素对真空熔盐电解法制备海绵钛电流效率的影响.研究结果表明:(1)在CaCl2熔盐体系中进行电解,当压力<10 Pa、电解温度850℃、电极间距5 cm、阴极电流密度1.05 A/cm2、阳极电流密度0.8 A/cm2时,可有效避免海绵钛的二次氧化,降低槽电压,减少电流损失,从而提高电流效率;(2)采用混合熔盐体系CaCl2+A,可较大幅度降低电解温度和熔盐电阻,从而提高电流效率;(3)可通过选择适宜的真空度、熔盐体系、电极间距、电流密度,保持规整的电解槽内型,使用纯度较高的熔盐和TiO2原料等提高电流效率.     

从蚀刻废液中隔膜电沉积金属Cu板新工艺研究

以铜始极片为阴极、石墨板为阳极,在有以阳离子交换膜为隔膜的电解槽中,从酸性CuCl2蚀刻废液电沉积金属铜板。研究了阴极液中起始Cu2+浓度、起始Cl-浓度、阴极电流密度、电解温度和极距等因素对电沉积的影响。最佳条件为:起始Cl-浓度5.5 mol/L,起始H+浓度3.0 mol/L,添加剂0.2g/L,阴极电流密度350 A/m2,电解温度36℃,极距5 cm,Cu2+浓度从40 g/L降低至20 g/L。在最佳工艺条件下,阴极电流效率达到92.77%,平均槽电压小于3 V;阴极上可以得到平整致密的金属铜板。阴极电解废液中的Cu2+浓度降低到20 g/L左右,可返回蚀刻过程配制蚀刻新液。     

400kA预焙阳极铝电解槽试验及其产业化

采用4种不同阴极的400KA预焙铝电解槽进行试验。结果表明,试验槽指标先进,环保达标,平均电流效率达到94％,阳极电流密度为0．82A／cm^2。各项技术经济指标达到设计水平。文中对利用小机组技术加快成果的产业化。提高经济效益进行阐述。     

阴、阳极结构优化对稀土电解槽电热场的影响

针对稀土电解槽中阳极消耗后变形及阴极棒底部电流密度过大导致电热场分布不合理的现象,本文以某企业8 kA稀土电解槽为研究对象,运用COMSOL多物理场耦合软件对阳极倾角和阴极结构同时优化后的模型进行了三维电热场的模拟,并对电解槽的电热场分布进行分析研究。结果表明：在阴极棒底部优化成半球形结构后,阴极底部电流密度降低,且电解槽的下半部分电场分布更为均匀,改善了电解槽的局部过热的情况;阳极倾角适当增大,可以使槽内电压降低,高温区域向槽底转移;在阴极底部半球形结构条件下,当阳极倾角为8°、插入深度为320 mm时,电热场分布最为合理。     

全封闭底部液态阴极结构稀土电解槽的模拟与设计

利用ANSYS10.0软件对20kA底部液态阴极结构的电解槽进行温度场、电场的模拟计算,并结合计算结果设计出一种极距为10cm、半径为92cm的20kA全封闭底部液态阴极结构电解槽。该电解槽采用阳极切分方式来减轻阳极质量,且不会对电解槽的电场造成影响,同时设计钢爪+石墨的阳极固定方式,以降低阳极残极消耗。槽盖的设计可提高电解槽的电流效率,降低能耗;N2进气口的设计可防止石墨阳极侧面被氧化消耗。     

钛材在离子膜电解槽中的应用

在离子膜电解槽中阴、阳极室温度为90℃左右,阳极室有氯气和食盐溶液,阴极室有30～35％(wt)浓度的烧碱溶液,离子膜电解槽一般运行电流密度为30～40A/dm~2。如此苛刻的工况条件,在电解槽设计时,必须充分考虑电解槽的材料使用及防腐结构。离子膜电解     

高纯Al-Li合金的制造

采用铝空心管为阴极、NaCl 与 KCl 为电解质进行熔盐电解可以制取 Al-Li 合金。电解时,最佳工作阴极电流密度为0.005～1A/dm~2。用该方法可以制得含 Li≥10wt%或(K Na)≤5ppm,Cu≤10ppm 的中间合金。例如:电解槽有石墨阳极和外径80mm、内径50mm 的中空阴极,它是纯度99.7%Al(含5ppm     

纳米钨粉制备浸渍阴极基体的研究

采用常规钨粉、纳米钨粉和掺杂氧化钪纳米钨粉制备了浸渍阴极。利用扫描电镜、压汞仪等测试手段分析了阴极基体的微观结构,用水冷阳极二极管检测了阴极的发射性能。研究表明,采用纳米钨粉制备的阴极基体具有比常规阴极基体更细微的显微结构,阴极的直流发射电流密度为4.6 A/cm2,而常规阴极为4.13 A/cm2。掺杂氧化钪后,阴极的发射性能明显提高,其直流发射电流密度为5.31 A/cm2。     

NaCl-Na_2WO_4-WO_3系熔盐电解法制备超细钨粉的研究

在NaCl Na2 WO4 WO3熔盐体系中 ,对熔盐电解法电解氧化钨制取高纯超细钨粉进行了实验研究。在该电解质体系中 ,在电解温度为 780℃、阴极电流密度为 32 0mA/cm2 的条件下 ,可以制得平均粒度为 0 96 1μm的超细钨粉。在低电流密度时 ,阴极的电解反应为W6 在阴极放电 ,三氧化钨直接还原得到钨粉 ;而在高电流密度时 ,阴极电解反应分为两步 ,首先是Na 在阴极放电 ,生成金属钠 ,然后是金属钠还原三氧化钨得到钨粉。另外 ,还对电解槽温度、阴极电流密度和电解质中WO3的浓度对电流效率的影响进行了测定与研究     

铝电解槽熔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,对电解槽在不同工艺条件下及不同结构时的电流场进行了数值计算:1)伸腿长度为零的理想情况;2)伸腿伸至阳极底部;3)不同铝水平及换极;4)泄流式电解槽.通过分析发现,铝液中y 向电流密度沿阴极长度方向表现出先增后降的趋势,Jy的幅值随铝液层面降低有所增加.在伸腿伸至阳极底部时,在槽边部会出现较大的逆向电流,伸腿越长,逆向水平电流越大.铝液层面中垂直电流密度沿阴极碳块长度方向自里向外呈现增加趋势,且铝液层面越低,电流密度变化梯度越大.铝液中x向电流可以忽略,且随铝水平变化较小.泄流式电解槽熔体中存在较大的电流密度集中现象,炉底压降相对较大.     

氧阴极节能环保制备电解二氧化锰新方法

采用石墨、铜等析氢阴极进行电解二氧化锰(EMD)生产时存在高耗能、环境污染、安全隐患等问题,用高电位的气体扩散电极(GDE)等氧阴极代替传统的析氢阴极,在阳极反应不变的情况下,可以使传统EMD方法的理论槽电压降低1.229 V,同时阴极不会析出氢气也可减少酸雾的产生。对此"节能环保型氧阴极电解二氧化锰新方法"的研究证实:阴极用GDE后,在电流密度范围20～140 A/m2,与传统Cu和电催化活性特别好的Pt析氢阴极反应电解槽相比,使用Pt/C型GDE氧还原阴极反应EMD新方法的槽电压和能耗仅为他们的1/3～1/2。对阳极沉积出的粉末进行XRD分析也表明是所要求的EMD(γ-MnO2)。新方法已取得专利授权。     

电解方法制取粗结晶钨粉

本文报道了由氯氟氧化物熔盐电解精炼制取粗结晶钨粉的试验室及半工业试验结果,电解熔盐成份为:60％NaCl、15％NaF、25％WO_3。D_K=0.4～1.0A/cm~2,D_a≤0.1A/cm~2,t=830～930℃,密封多阴极电解槽。 阴极电流密度、温度、电解时间、阳极材料的     

提高银电解生产效率的技术研究及实践应用

介绍了恒邦股份公司利用传统的船型银电解槽生产国标1#银锭,随着银锭产量的持续增加,银电解工序不能满足生产需要。通过技术攻关研究,对银电解由7块阴极6块阳极改为6块阴极5块阳极,增加了同极间距,杜绝了两极之间短路问题,电流强度由改造前900A提升至1200A,电流密度由450A/m^2提升至650A/m^2,有效提高了电解槽生产效率及产能,保证了银锭产品的变现速度,提高了黑金粉品质,具有较高的经济效益。     

新型铝电解槽筑炉材料的开发和应用

作为电解槽上重要构件之一的阴极碳块,其主要功能是作为电解槽内衬材料和用于传导电流。因此,其在铝电解过程中对电解槽寿命及运行状态至关重要。目前我国预焙电解槽的平均槽寿命只能达到1200天左右,这与国外先进的平均槽寿命3000天相比,具有明显的差距,并且由于我国的电解槽普遍存在电流密度过低(国内0.65～0.72A/cm2),因此同样大小的电解槽也要比国外先进水平少产铝10%以上(国际先进水平约0.75～0.9A/cm2)。究其主要原因是所使用阴极碳块的性能不佳所致。因此,提高阴极碳块档次和使用高品质的阴极碳块,是今后我国铝工业和碳素工业的发展方向和必然趋势。     

氯化物体系Ni—MnO2同时电积

使用无隔膜电解槽进行了全氯盐体系Ni—MnO_2同时电积研究。控制适当条件,在阴极上得到优质金属镍,在阳极上制得γ型纤维晶态电解二氧化锰。还采用了四因子二次通用旋转组合实验设计的实验结果,取得了阳极电流效率与盐酸浓度,氯化锰浓度、温度和电流密度的经验关系式。结果表明,氯盐体系的Ni—MnO_2同时电积较单过程电积节电60％以上。