炭阳极消耗机理的分类

多年来,各国学者对阳极消耗机理进行了许多研究工作,使人们对机理的理解不断深入。在对机理的研究过程中,机理的分类亦有所不同。按铝电解的基本反应,若反应后气体产物仅为CO_2即电流效率为100%的话,理论炭耗为330kg/T-AI,而实际上炭阳极的消耗高于理论炭耗;予焙阳极净炭耗约400～450kg/T-A1,自焙阳极炭耗500～550kg/T-A1。通常把实际炭耗与理论炭耗的差值称为过剩炭耗。按照炭阳极消耗机理,影响过剩炭耗机理的因素有:金属铝与阳极     

如何提高预焙阳极质量

炭阳极是铝电解生产的“心脏”,其工作和质量状况对铝电解生产的技术经济指标影响很大。随着铝电解工业的巨大进步,对炭阳极质量的要求也越来越严格,从原料、工艺、装备检测技术等方藤的技术尚须不断的提高。我公司铝电解槽炭阳极为预焙阳极,为了使铝电解生产正常及电流效率、能消电耗、产品等级等经济效益指标更上一个新的台阶,防止铝用预焙阳极在电解生产中发生氧化掉渣、裂纹、掉块等现象,使预焙阳极材料性能能最优化满足铝电解用,本文将从提高预焙阳极质量方面进行探讨。     

低温青藏高原土壤中镁合金阳极的电化学性能

为评价低温土壤对镁合金阳极电化学性能的影响,通过极化曲线、交流阻抗和电流效率实验方法,研究了4种镁合金阳极在-4℃和4℃的模拟低温青藏高原土壤中的电化学性能.研究表明:镁合金中加入Mn、Al和Zn元素可与杂质元素形成阴极作用较弱的金属间化合物,降低了镁合金的自溶解倾向,提高了电流效率;镁合金阳极在低温青藏高原土壤中呈活性溶解状态,溶解活性和反应活性由强到弱顺序为MGAZ63B镁合金、MGAZ31B镁合金、MGM1C镁合金和高纯镁;4种镁合金阳极中MGAZ63B的电流效率最高,-4℃和4℃时分别为54.39%和61.77%;4℃土壤中氧的扩散速率比-4℃时高,故镁合金阳极在青藏高原土壤中4℃时溶解活性和电流效率均优于-4℃时.     

近年来我国铝用炭制品技术的进展

一、前言我国91年铝用炭制品用量近60万吨。铝工业是炭制品的最大消费者。炭阳极作为铝电解槽的心脏,其质量和工作状况对铝电解生产的电流效率和能耗等影响巨大;而炭阴极承担盛装电解槽电解液和输出电解电流的任务,其质量和工作状况不仅影响着电解槽使用寿命,而且也影响着电流效率和能耗。鉴于铝用炭制品对铝工业的重要性,近年来国内铝业界和炭素行业对铝用炭制品技术进步甚为重视。在“六五”和“七五”期间相     

船舶压载水处理用Ti/IrO_2-Ta_2O_5-SnO_2-Sb_2O_5氧化物阳极的性能

为使船舶压载水处理系统适应低温与低盐海水的使用工况,采用热分解法在TA2钛板上制备Ti/Ir O_2-Ta_2O_5-Sn O_2-Sb_2O_5氧化物阳极。运用循环伏安、析氯电位、电流效率、强化电解等方法及扫描电镜、能谱仪等分析手段对氧化物阳极的电化学性能和表面形貌进行分析,并与商用钌系阳极进行性能对比。结果表明:Ti/Ir O_2-Ta_2O_5-Sn O_2-Sb_2O_5阳极具有优良的析氯反应活性与稳定性,电流效率达88%,强化电解寿命达540 h,与商用钌系氧化物阳极相比,该阳极在低温与低盐海水中具有更高的析氯活性。     

稀土含量对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极材料电化学性能的影响

研究了3种不同RE含量的Al-Zn-In-Mg-Ti合金牺牲阳极材料。通过测试合金的电流效率、极化曲线、电化学阻抗谱研究铝合金阳极材料在3％NaCl溶液中的电化学行为。结果表明：Al-5％Zn-0．03％In-1％Mg-0．05％Ti-0．5％RE阳极的电流效率为91．9％，工作电位为-1．020 - -1．033V；稀土元素对阳极材料电位影响较小；随着稀土元素含量的增加，阳极表面氧化膜变厚，溶解变得不均匀。     

长寿命牺牲阳极材料的研制

研究了几种适用于海洋环境下工作的多元铝合金、锌合金牺牲阳极,并进行了电化学性能测试,其中电流效率是鉴定牺牲阳极电化学性能的重要指标,电流效率愈高,其使用寿命将愈长,试验结果表明：除个别试样外,大部分铝牺牲阳极,锌牺牲阳极的电化学性能均达到或超过了设计指标。     

熔盐电脱氧法中石墨阳极、石墨坩埚破损机理及其防护的研究进展

熔盐电脱氧工艺是直接电解金属氧化物得到金属或合金的方法。该工艺大多使用石墨棒作为阳极，在石墨坩埚中进行电解，但由于石墨阳极和石墨坩埚常常发生破损现象，成为了影响电流效率、产物纯度、阳极和坩埚使用寿命的重要因素。综述了熔盐电脱氧中石墨阳极与石墨坩埚的破损原理，阐述近年来国内外石墨阳极、石墨坩埚防护研究的新进展及最新研究成...     

阳极气体化学吸收法测定阳极碳耗

测定实验室用铝电解槽炭阳极消耗有两种方法:称重法和阳极气休化学吸收法(简称吸收法)或阳极气体分析法。本文着重介绍吸收法的基本原理和实验装置,并介绍一种计算炭阳极消耗的经验公式。     

深海牺牲阳极模拟环境电化学性能研究

通过采用电化学性能测试、极化测试和电化学阻抗测试等方法评价了研制的深海牺牲阳极在模拟深海环境中的性能,并与常规环境进行对比。结果表明,深海阳极在模拟深海环境中的电流效率达95%,实际电容量大于2 700 A·h/kg,工作电位接近-1.1 V,溶解形貌良好,腐蚀产物脱落,整体电化学性能优异,但受深海低温低氧环境影响,深海阳极在模拟深海环境中的发出电流量及反应活性略低于常规环境。     

不同Sn含量对Al-Zn-Ga-Si-Sn阳极性能的影响

为了改善Al-Zn-Ga-Si-Sn低电位牺牲阳极的性能,通过调节Sn元素含量提高牺牲阳极的表面活性和电流效率,制备了 5种不同Sn含量的牺牲阳极材料,采用牺牲阳极电化学性能测试方法、极化曲线及电化学阻抗谱测量、表观形貌分析等手段分析了Sn元素对于低电位铝合金牺牲阳极电化学性能的影响。结果表明:Sn可以有效地提高阳极表面的活性,并且破坏表面钝化膜降低表面自由能,使工作电位正移,提高阳极电流效率,改善阳极的溶解形貌。     

浅谈铝电解阳极效应危害

阳极效应是熔盐电解特有的现象,而以电解铝生产表现优为明显。生产中当阳极效应发生时,电解槽电压急剧升高,达到20～50V,有时甚至更高。它的发生对整个电解系列产生很大影响,使电流效率降低,影响电解各个技术指标,且使铝的产量和质量降低,破坏了整个电解系列的平稳供电。     

阳极喷嘴口径对射流电沉积的影响

利用自行设计的实验装置,研究了瓦特镍射流电沉积不同阳极喷嘴口径下电压与电流、电流密度、电流效率关系,以及阳极喷嘴口径对沉积层的金属分布的影响.研究发现:可用电流密度高达800A/dm2,沉积物呈圆柱形分布,沉积物直径几乎与相应的0.8,1.2,1.6mm阳极喷嘴口径一致.当喷嘴口径为1.6mm时电流效率为89.8%,而喷嘴口径为0.8mm时只有64.3%.     

Cu杂质含量对Al-Zn-In系牺牲阳极性能的影响

为提高铝合金的阳极性能,采用电化学方法、电偶实验和电感耦合等离子体质谱,研究了不同Cu杂质含量的Al-Zn-In牺牲阳极在海水条件下的阳极性能.结果表明:铝合金牺牲阳极的Cu质量分数为0.005%时,阳极表面溶解均匀,工作电位处于-1.047!-1.068 V,电流效率达到93%以上,耦合电位较负且稳定,耦合电流适中,2 h时Al和Zn的溶解量分别为22和3.8μg/L,2和48 h时的扫描电流峰值分别为27和36"A,试样的耐蚀性增强;而Cu质量分数超过0.005%后,会限制In的活化作用,活性溶解阻力逐渐增大,随着Cu含量的增加电流效率明显下降.Cu质量分数0.005%的铝合金材料具有较好的阳极性能.     

炭板阳极对铝合金表面稀土电沉积转化膜性能的影响

阳极材料对稀土铈盐转化膜性能有较大的影响,采用电解沉积法在防锈铝LF21合金表面形成了一层稀土铈盐转化膜,比较了采用炭板和铅板作阳极材料,对转化膜性能的影响.扫描电镜显示,使用炭板做阳极材料时所形成的转化膜表面裂纹细小且呈线条状,膜层成分中不含Pb元素;极化曲线测试显示,使用炭板所形成转化膜的腐蚀电位比使用铅板所形成转化膜的腐蚀电位正移125 mV,击穿电位正移100 mV.中性盐雾试验结果表明,铅板做阳极时66%的试片能通过7 d的测试,炭板做阳极时的通过率为100%;测试时间达到14 d,前者所有试片均发生点蚀,而后者通过率仍为100%,说明使用炭板所形成的转化膜比使用铅板所形成的膜具有更优良的耐腐蚀性能.     

不同锡含量高温铝基牺牲阳极的电化学性能

熔炼了５种不同锡含量具有ＲＥ的铝基牺牲阳极材料,采用恒电流方法测定了铝阳极在不同温度下的电化学性能。结果表明：随温度升高,铝阳极电位正移,电流效率下降;常温和高温时,铝阳极电流效率均先随锡含量增加而增加,然后降低,含０．１０％Ｓｎ的铝合金可作高温牺牲阳极之用。     

油田深井用材新型铝合金牺牲阳极的防腐蚀性能

为了提高油田深井用材铝合金牺牲阳极保护TP110Nc-3Cr套管的性能,研制了一种新型的耐温铝合金牺牲阳极材料,用于对管外壁进行有效防护.采用电化学技术对铝合金牺牲阳极材料进行了极化曲线、电流效率和耐温性测试.结果表明:90℃时,极化较平缓,无钝化现象,电流效率大于80％,对套管材料具有较好的保护作用.     

低驱动电位牺牲阳极的研究

目前,国内外尚未研制出性能优良的低驱动电位牺牲阳极材料.为此,炼制了3种Al-Zn-Ga-Si牺牲阳极材料,采用恒电流方法评价了其电化学性能,采用SEM观察了阳极材料的微观溶解形貌,金相显微镜观察阳极的金相组织.结果表明:Al-0.3%Zn-0.1%Ga-0.9%Si阳极的综合电化学性能较好,工作电位为-780～-820mV,电流效率83%,溶解较均匀;随着合金元素Si含量增多,铝合金的晶粒变小,偏析相数量增加.     

合金元素Nd对AZ系镁合金牺牲阳极材料耐腐蚀和电化学性能的影响

目前,关于稀土元素Nd对镁合金阳极耐腐蚀性和电化学性能影响的报道较少。向AZ31和AZ63镁合金中加入稀土元素Nd,测试了AZ31和AZ63镁合金加入Nd元素前后在3.5%NaCl溶液中的静态析氢腐蚀速率、失重腐蚀速率、极化曲线和电流效率,观察了镁合金试样的显微组织与腐蚀形貌;研究了合金元素Nd对AZ31、AZ63镁合金牺牲阳极的耐腐蚀与电化学性能的影响。结果表明:合金元素Nd的加入能使AZ31、AZ63镁合金晶粒细化、组织均匀,自腐蚀速率降低、电流效率提高;加入Nd元素后,AZ31,AZ63镁合金的阳极极化没有明显增加。     

Ru对电解海水用Ti/Ir-Ta-Sn-Sb阳极性能的影响

钌系阳极在电解制氯行业具有良好的应用前景,但在电解低温、低盐度海水时寿命损耗较快,铱系阳极在电解海水时表现出优良综合性能,但价格较贵。本文通过在铱系阳极中添加钌,研究钌对铱系阳极性能的影响。结果表明:Ru的添加使铱系阳极涂层表面形成了不规则的"凹凸"形貌,阳极表面积增加,提高了电流效率,但同时也出现Ru的聚集,说明Ru与铱系阳极无法形成稳定的固溶体,从而降低了寿命。