KF对Na_3AlF_6-Al_2O_3熔盐电解阴极过程的影响

采用循环伏安法、交流阻抗法和方波伏安法等电化学测量技术,考察了KF对Na3AlF6-Al2O3熔盐电解体系的阴极过程的影响。研究结果表明:在Na3AlF6-Al2O3和Na3AlF6-Al2O3-KF电解质体系的循环伏安曲线中,还原峰随着扫描速率的增大而负移,氧化峰随着扫描速率的增大而正移,在扫描速率较低(25~100 mV·s-1)的情况下,反应过程不可逆,反应过程相对平缓稳定;随着扫描速率的提高,电极可逆性相对提高。由于电极附近铝离子的聚合现象,使得在无KF的熔盐体系下,交流阻抗的高频区出现了感抗现象;在含KF的体系下,反应是由电化学反应过程和扩散过程共同控制的,且随着KF含量的增加,Warburg阻抗系数减小,电化学反应过程控制逐步取代扩散过程控制;反应电流也随之增大,氧化速率加快,还原和氧化过程可逆性降低。同时KF的加入抑制了铝的沉积,合金化作用比较明显,通过对阴极前波进行高斯拟合,得到不同KF含量(0、3%、5%)体系下的铝离子的电子转移数分别为1.19、1.02、0.75。     

利用Na2CO3处理铝电解槽炭渣的研究

铝电解槽炭渣是铝工业冶炼生产过程中产生的一种危险废物。炭渣的大量堆存,在浪费电解质资源的同时,也会造成大气、土壤以及水体的污染。本试验以炭渣为原料,Na₂CO₃为添加料,对炭渣的焙烧?水浸工艺回收炭粉和冰晶石的可行性与过程进行了研究。试验结果表明,将质量比为2.5∶1的Na₂CO₃与炭渣混合后置于坩埚电阻炉中,在950 ℃下焙烧2 h,炭渣中氧化铝、冰晶石和亚冰晶石被Na₂CO₃消耗,焙烧后混合料由C、Na₂CO₃、NaF、NaAlO₂组成。焙烧后混合料在pH为13、浸出温度为25 ℃的条件下浸出1 h,固液分离后的浸出渣经过水洗、烘干后得到炭粉,其纯度可达89%。利用碳酸化法回收浸出液中F?,可获得主成分合格的粉状冰晶石。适当地提高焙烧温度和延长保温时间可提高炭和电解质的分离效率。研究经济而有效的炭渣处理方法,不仅可以解决炭渣带来的环境污染问题,还对社会的可持续发展产生深远影响。      

铝灰中铝及其氧化物回收方法现状

铝灰主要由氧化铝（Al₂O₃）、金属铝（Al）、氮化铝（AlN）、镁尖晶石（MgAlO₄）、方镁石（MgO）、石英（SiO₂）和含有少量碳化物和氮化物的盐熔剂组成。总结了铝灰的形成过程和环境危害。概述了火法冶金方法和湿法冶金方法在回收铝和氧化铝方面的应用,以期提高铝及氧化铝的回收率,从而最大程度地减少铝灰的污染,实现铝灰资源化。      

青海盐湖水氯镁石利用技术现状

我国青海盐湖资源丰富,但由于开发初期只注重提取氯化钾,副产的废卤水外排经日晒蒸发形成大量水氯镁石,镁资源浪费的同时对盐湖生态环境造成严重破坏,因此水氯镁石资源的综合利用问题亟待解决。文章介绍了利用盐湖水氯镁石制备金属镁、氧化镁和氢氧化镁的工艺技术现状及其存在的问题,并对盐湖水氯镁石利用技术的发展趋势进行分析与展望。      

铝电解槽干式防渗料在电解过程中的反应机理探讨

通过对大修铝电解槽中废防渗料的成分和物相组成进行分析,探讨了干式防渗料与电解质的反应机理。研究结果表明,渗透电解质中的NaF和冰晶石均会与干式防渗料反应生成霞石(NaAlSiO₄)玻璃体层,可起到防止电解质进一步向下渗透的作用。但随着渗透电解质的增加,冰晶石会继续与霞石反应生成β氧化铝,β氧化铝层不具有防渗作用,这是导致防渗料中电解质继续渗透的主要原因之一。渗透电解质与防渗料反应还可生成SiF₄气体,使硅元素向防渗料下部迁移,导致废防渗料上层硅元素含量降低。     

真空铝热还原LiAlO2制取金属锂的研究

真空金属热还原法是一种具有工业应用前景的炼锂方法。本文对常压下以工业碳酸锂、氧化铝和氧化钙为原料合成LiAlO2以及真空条件下铝热还原LiAlO2提取金属Li进行了实验研究。研究了不同煅烧条件对LiAlO2合成的影响以及不同还原条件对铝热还原制取金属锂过程的影响。结果表明:在制团压力50MPa、煅烧温度1073 K和煅烧时间120 min的条件下,碳酸锂的分解率为98.21%,煅烧产物为LiAlO2和CaO。在还原温度1423 K,时间180min,铝粉过量20%,物料粒度-75μm和制团压力为45MPa的条件下金属锂的还原率为95.50%,铝粉利用率为79.17%。还原渣主要成分为CaO.Al2O3和12CaO.7Al2O3,可用于溶出氧化铝。     

热模模压制取铝电解阳极炭块

采用热模模压法制备铝电解阳极炭块,并对制取的阳极炭块的物理化学性能进行测试。研究模压工艺和沥青添加量对预焙阳极炭块体积密度、抗压强度和抗氧化性的影响。采用扫描电镜对炭块的微观结构进行分析,对热模模压生产阳极炭块的机理进行探讨。结果表明：采用热模模压法生产炭阳极可使沥青进入石油焦颗粒的内部,并填充石油焦颗粒内部的气孔,从而减少预焙阳极炭块的气孔率,提高其密度。采用热模模压生产的预焙阳极炭块的体积密度为1．64～1．66g／cm3,比工业阳极炭块的体积密度增加0．08～0．12g／cm3,同时其抗氧化性能也获得妨大的辑高．     

碳热还原铝土矿尾矿制取一次铝眭合撇力学分析和实验验证

对碳热还原铝土矿尾矿可能发生的反应进行了热力学分析。利用TG、XRD、XRF、SEM—EDS等技术研究了产物的生成过程、Fe2O3对反应的影响以及产物的物相组成。结果表明,Fe2O3可以降低反应温度和SiC的生成率,提高Al2O3的还原率。碳热还原铝土矿尾矿合适的反应温度为1900℃。整个还原过程可分为4个阶段,其中以碳化物的生成与分解阶段为主。产物中除含有铝硅铁相生成外,还有残留的Al2O3、单质铝和碳化物相存在。     

碳热还原铝土矿尾矿制取一次铝硅合金的热力学分析和实验验证

对碳热还原铝土矿尾矿可能发生的反应进行了热力学分析。利用TG、XRD、XRF、SEM-EDS等技术研究了产物的生成过程、Fe2O3对反应的影响以及产物的物相组成。结果表明,Fe2O3可以降低反应温度和S iC的生成率,提高A l2O3的还原率。碳热还原铝土矿尾矿合适的反应温度为1 900℃。整个还原过程可分为4个阶段,其中以碳化物的生成与分解阶段为主。产物中除含有铝硅铁相生成外,还有残留的A l2O3、单质铝和碳化物相存在。     

铝电解槽干式防渗料在电解过程中的反应机理探讨

通过对大修铝电解槽中废防渗料的成分和物相组成进行分析,探讨了干式防渗料与电解质的反应机理。研究结果表明,渗透电解质中的NaF和冰晶石均会与干式防渗料反应生成霞石(NaAlSiO_4)玻璃体层,可起到防止电解质进一步向下渗透的作用。但随着渗透电解质的增加,冰晶石会继续与霞石反应生成β氧化铝,β氧化铝层不具有防渗作用,这是导致防渗料中电解质继续渗透的主要原因之一。渗透电解质与防渗料反应还可生成SiF_4气体,使硅元素向防渗料下部迁移,导致废防渗料上层硅元素含量降低。