复合电极材料在电解锌过程的应用研究

研究了新型复合电极材料(Ti-Al、Pb-Al)和Ti网电极材料在电解锌过程中的实际使用效果。通过与传统Pb-Ag合金电极在使用过程中槽电压、阴极产品上板量和质量、电流效率以及电能单耗等方面的比较,结果表明:采用复合电极材料作为基体,可不同程度的提高电极材料的使用性能,电极基体材料的改变能在一定程度上提升电解电流效率,降低能耗;新型复合电极材料对于改善阴极析出产品质量和降低杂质含量的效果明显;网状电极在使用过程中增强电解液的流动性增强,减少电极"气泡帘"的形成,提高了电极电流效率。因此,改变电极基体材料的组成结构不但改善了电极的性能,提高了产品质量,从而还可达到节能降耗的目的。     

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。     

实验铝电解槽电流效率的测定——电解质体积、阳极尺寸与阳极质量的影响

引言霍耳-埃鲁法的电流效率,是在阴极上实际析出的铝量与按法拉第定律在阴极上理论析出的铝量之比。电流效率受许多变量的影响,如温度、极距、电流密度、电解质成分与电解槽几何尺寸等,而单独改变这些变量在工业电解槽上是不可能的。这只有在试验电解槽上才能做到,但试验电解槽也绝不是工业电解槽的精确模型。因     

400kA预焙铝电解系列节能技术工业实践

通过电解槽铝液流态优化节能技术和异型阴极电解槽节能技术等一系列新型节能技术在400kA电解系列的推广应用,建立了以过量为主的低窄氧化铝浓度控制模型和低电压、低效应系数的节能技术路线,并通过提高氧化铝浓度控制精度和技术管理创新,降低了电解槽各种压降和阳极效应系数,各种能耗明显降低,电解槽稳定性增强,提高了电流效率。     

氯化铝电解槽中氯气泡的特性

引言熔融氯化物电解时,金属铝和阳极上析出的氯之间的二次反应始终被认为是造成电流效率损失的重要因素。乌克谢(Ukshe)等哈利沃德(Hallioday)和姆赛因托什(mcintosh)曾指出,从含氯化镁的熔体中电解镁时,二次反应的程度主要是受电解槽几何形状和氯气泡所引起的熔体运动的影响。由于设计想法相似,这些考虑也将应用到氯化铝电解槽上,所以,对于氯气泡与熔体和阴极产品之间行将发生的相互作用加深了解,将会有助于选择最适宜的     

氯化镁电解时硼化钛涂层阴极性能的研究

研究了 MgCI_2 电解时镁在 TiB_2 涂层阴极、钢阴极以及石墨阴极上的析出状态。实验结果表明石墨上 Mg 的析出状态较差,而石墨基底涂上 TiB_2 后镁对电极的润湿性能变好,Mg 的析出状态大大改善,与钢阴极的情况接近。扫描电镜分析测得涂层上 Mg 的润湿角(凝固后)约为30°。本文还用断电流法测定了不同阴极材料上 Mg 析出的过电位和电解槽的反电动势;用反向电解法测定不同阴极电解时的电流效率,并用四探针技术测定了 TiB_2 涂层与石墨的薄层电阻。     

离子交换膜电解槽中电沉积金属镍(英文)

对离子交换膜电解槽中电沉积金属镍的条件进行优化。研究镍(II)及硼酸浓度、pH及温度对电沉积镍的电流效率和能耗的影响。电解槽阴极液为含硼酸的硫酸镍溶液,阳极液为硫酸溶液。采用阴离子交换膜将阴、阳极室隔开,同时维持极室间的导电性。结果表明:阴极电流效率随镍和硼酸浓度以及pH值的增加而提高,随电流密度和搅拌速率的增大而降低。得到的优化电解条件为:Ni40g/L、硼酸40g/L、温度42oC、pH6、阴极电流密度300A/m2。在该条件下的电流效率为97.15%。     

氧化镁直接电解制取金属镁的槽型和工艺研究

针对氧化镁电解的特殊性，设计了结壳底插阴极电解槽。使用这种电解槽型，在氟化物体系中进行１５５０Ａ的试验，电流效率８５％～９０％。金属利用率＞９５％电解过程能够连续进行，实现了自热。     

高电流密度TiB2/G阴极泄流式铝电解槽的电解实验

详述了泄流式TiB2/G阴极电解槽的制作与电解运行操作.在焦粒焙烧、干法启动后,保持1.54 A/cm2的高阳极电流密度进行140 h电解实验,平均电流效率为86.5%.实验过程中,TiB2/G层稳定而牢固,其腐蚀脱落速度为0.4 g/(h·m2),能很好地保护阴极基体.利用铝参比电极由瞬时断电技术测得泄流式电解槽的阳极过电压和阴极过电压,它们与对应的电流密度遵循塔菲尔方程关系,其阳极过电压与工业电解槽相当,而其阴极过电压比工业电解槽的高0.4 V左右.这可能是由于泄流式电解槽中不存在铝液波动,阴极表面附近的电解质分子比远高于工业电解槽阴极表面的电解质分子比.     

电解液质量对锌电积过程的影响及其在线控制

阐述了湿法炼锌过程中,由于电解液中杂质的波动对锌电积过程主要技术经济指标产生的严重影响,分析了金属杂质、骨胶浓度与阴极过电位和电流效率的关系,提出了利用阴极过电位对锌电积最佳添加剂浓度及新液质量的控制方法。根据电极过程动力学原理,发明了电解液质量在线监控的方法和装置,以实现自动控制添加剂的加入。实际应用结果表明,这种在线控制方法与传统的经验控制法相比,可使每吨析出锌电耗减少５０．９６～１０１．９２ｋＷｈ,电流效率提高２个百分点,锌电积车间酸雾浓度降低３０％～５０％,提高特高品级电锌产量,大大降低剥锌劳动强度。     

电流密度对电解炼镁的影响

电流密度对镁电解的电流效率和镁在钢阴极上的湿润性的影响已在710±10℃的条件下,在道屋化学公司专有的富氯化钠的 NaCl-MgCl_2电解质中进行了研究。在氩气覆盖的电解质中,钢制小电极的电流反向计时电位图表明,除了在最小电流密度的情况下,当将电流密度增加到0.7A/cm~2,电流效率随电流密度的增大而直线上升。在0.7～1.2A/cm~2的范围内,电流效率稳定在94％。进一步提高电流密度,将使电流效率降低。有趣的是,在模拟试验电解槽中观察到,随着电流密度增加到最高值1.2A/cm~2,电流效率仍呈直线增加。熔融镁对钢的湿润程度随阴极电流密度的减小而降低,低于0.4A/cm~2时湿润性很差。研究结果表明,镁电解槽可以用比现行工业电解槽平均操作电流密度0.3～0.5A/cm~2更大的电流密度进行作业,以使电流效率,产率和单位产量达到最佳值。在生产实践中电解生产的其他变量可能使得高电流密度操作发生困难。     

镍电解阴极过程中添加剂的作用及其在线监控

研究了镍电解阴极过程中硼酸、胶、润湿剂的影响与作用,提出镍电解阴极过程中添加剂在线监控的新方法。结果表明:通过阴极过电位的在线监控可得出在不同电解条件时,添加剂最佳量的控制,从而在复杂镍电解过程中显著提高析出阴极镍的质量和光洁度,使零号镍生产的稳定性提高5%,平均电流效率提高1%。     

葫芦岛有色集团电解锌厂多项举措推进节能降耗

葫芦岛有色集团电解锌厂以提高阴极锌产量、、稳定质量为主攻方向,积极挖掘内部潜力,在降低综合能耗、降低直流电耗、提高产能、提高冶炼回收率上下功夫,取得可喜成绩。     

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。     

基于有限元分析对超大型锌用整体槽结构进行优化设计

对超大型锌电解槽进行参数化建模,采用ANSYS对电解槽运行过程真实载荷模拟进行有限元分析,对有限元分析结果进行校核,结果表明,超大型整体槽的强度和刚度满足大极板锌电解工艺的设计要求;基于有限元分析结果对超大型整体槽结构进行优化设计,增加槽体刚度,降低漏液风险,长期使用免维护,提高电解效率,满足大极板锌电解技术的发展需求。     

高浓度电解液表面淬火

传统的电解液加热表面淬火工艺是将工件放入盛有 5 %～ 15 %碳酸钠水溶液的电解槽。工件为阴性 ,电解槽为阳性 ,在两极之间加一定的直流电压 ,使电解液电解。电解时在阳极放出氧气 ,阴极工件上析出氢气 ,包围工件的氢气膜使工件与电解液隔开。氢气膜具有很大电阻 ,当有较大电流     

氯化镁电解时改善液镁阴极析出状态的途径

研究了氯化镁电解时液镁析出成相过程的机理和不同因素对液镁析出状态的影响。液镁析出过程是瞬时成核半球状三维生长过程。提高电流密度、提高电解温度和降低电解质中氯化镁浓度均能使液镁析出状态得到改善。利用反向电解技术进一步研究表明,镁的电流效率与液镁析出状态、液镁溶解速度和碱金属的析出有关。综合考虑,氯化镁电解宜采用尽可能低的MgCl_2浓度,适当高的电流密度和电解温度,以改善镁的析出状态,提高电流效率。     

节能技术在215kA系列电解槽上的应用实践

针对某铝厂215k A电解系列应用外补偿母线技术及新式阴极结构技术对其优化,减少了铝液中水平电流,降低了电解槽的阴极压降,提高了电解槽的稳定性及可操作性。同时,通过电解槽热平衡仿真模拟,设计了保温型内衬结构。运行指标显示与优化前相比,吨铝直流电耗降低828k W·h,电流效率提升1.9个百分点,为企业带来了巨大的经济效益。     

浅谈石墨化阴极在铝电解槽上的应用

石墨化阴极以其优良的品质在铝电解工业上发挥着日益重要的作用.石墨化阴极的应用给电解槽的平稳运行创造了条件,提高了电解槽的生产率和电流效率,延长了电解槽寿命,降低了能耗,提高了原铝纯度.这些优势经过万基铝业新SY300系列6年的运行得到了充分的证明.     

脉冲参数对LiCl-NaCl-KCl-TiCl_x熔盐体系沉积钛的影响

以TA3钛板为阳极,纯镍板为阴极,在550℃的LiCl-NaCl-KCl-TiCl_x体系中,研究钛离子阴极电化学行为;同时研究脉冲电解参数对阴极沉积过程的影响。结果表明:阴极上Ti~(3+)的电化学行为是经放电变成Ti~(2+)再进一步被还原成Ti的过程;与恒电流电解相比,脉冲电解更易得到致密沉积产物,且产物结晶度更高、氧氮含量更低;脉冲电解参数对阴极产物沉积形貌有重要影响,电解周期(t_c)为10min时,通断比(n)过大或过小均不利于阴极产物长大,且阴极电流效率低。最佳脉冲电解条件为阴极电流密度0.3A/cm~2、通电周期20min、通断比(n)1,此时获得的阴极产物结晶度高,颗粒尺寸大且产物致密,电流效率达87.4%。