《有色金屬冶金學(xué)》word版-文庫(kù)吧
2024-12-23 16:35 本頁(yè)面
【正文】 系 /565℃ /立方晶系 /868℃ /六方晶系 的 生成 ： NaFAlF3 二元系中是由初晶體 Na3AlF6（固相）與液相 起包晶反應(yīng)而生成 的 生成 ：?jiǎn)伪窃?710℃ 由 AlF3晶體與液相起包晶反應(yīng)而生成 (dT)： 取決于所產(chǎn)生的新質(zhì)點(diǎn)數(shù) (C)，熔劑的熔點(diǎn) (Tf)和熔化熱 (ΔHf)故有dT/dN(Al2O3)=CRTf2/ΔHf,這里 N(Al2O3)為溶質(zhì) Al2O3的摩爾分?jǐn)?shù) ：添加某些能夠改善它的物理化學(xué)性質(zhì)以及提高電解生產(chǎn)指標(biāo)的鹽類(lèi) ：在鋁電解過(guò)程中不分解；應(yīng)能改善冰晶石 氧化鋁熔液的物理化學(xué)性質(zhì)；來(lái)源廣泛并且價(jià)格低廉 ：熔點(diǎn)比較低，因而可以降低電解溫度；鋁在其中的溶解度較小，故有利于提高電流效率；而且電解質(zhì)結(jié)殼酥松好打 的 三種表示方式 ： NaF/AlF3摩爾比（ K1） —— 我國(guó)和蘇聯(lián)采用； NaF/AlF3重量比（ K2） —— 北美州采用；游離 AlF3%(f)—— 西歐采用 氧化鋁溶液的物理化學(xué)性質(zhì) 的 目的 ： 一方面在于改善鋁的電解過(guò)程，謀求提高電流效率，減少能量消耗，節(jié)省原料，延長(zhǎng)電解槽的使用期；另一方面在于了解融鹽體系的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而探討鋁電解的機(jī)理問(wèn)題 ：鋁氧氟絡(luò)合離子中的 Al3+獲得三個(gè)電子而放電 Al3+（絡(luò)合的）＋ 3e→ Al ： 氧離子在炭陽(yáng)極上放電，生成 CO2的反應(yīng)是： 2O2－ 4e＋ C→ CO2 ： 氧離子越過(guò)雙電層在陽(yáng)極上放電，并生成原子態(tài)氧 O2→ O＋ 2e； 吸附在陽(yáng)極上的氧與炭陽(yáng)極本身發(fā)生作用，生成碳氧化合物 CxO O＋ xC→ CxO； CxO 分解出 CO2，此 CO2仍然吸附在炭陽(yáng)極上 2CxO→ CO2+(2x1)C ：是發(fā)生在陽(yáng)極上的一種特殊現(xiàn)象， 其發(fā)生時(shí)，陽(yáng)極上出現(xiàn)許多細(xì)小而明亮的電弧 （了解） ： 濕潤(rùn)性學(xué)說(shuō)；氟離子放電學(xué)說(shuō)；靜電引力學(xué)說(shuō) ：一類(lèi)是因電流密度增大，另一類(lèi)是因氧化鋁濃度降低。前者可快速發(fā)生，后者是緩慢發(fā)生的 氧化鋁溶液中的溶解，可有以下四種方式 ： ① 鋁與冰晶石熔液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成低價(jià)氟化鋁 2Al(液 )+Na3AlF6(液 )=3NaF(液 )+2AlF(液 )； ②鋁置換冰晶石中的鈉，生成元素鈉 Al(液 )+Na3AlF6(液 )=3Na(液 )+2AlF3(液 )； ③鋁以電化學(xué)溶解方式，生成低價(jià)鋁離子，并給出電子 Al(液 ) =Al+(液 )+2e ④物理溶解 ： 每通過(guò) 1F 電量，陰極上析出 1 克當(dāng)量鋁，同時(shí)陽(yáng)極上析出 1 克當(dāng)量的氧 (法拉第常數(shù) =96487C)。鋁的電化學(xué)當(dāng)量 =()/(96487/3600)= h ：鋁的溶解和損失；析出鈉；電流空耗；其他損失 ： 即焙燒、啟動(dòng)和正常生產(chǎn)階段 ：在于加熱陽(yáng)極、陰極和爐膛，以利于啟動(dòng)。焙燒時(shí)利用 陽(yáng)極和陰極本身的電阻，以及焙燒介質(zhì)的電阻發(fā)熱，或者利用燃料發(fā)熱 ： 是指在電解槽內(nèi)熔化電解質(zhì)和鋁，開(kāi)始電解，然后逐步納入正常生產(chǎn) ： 是指在電解槽啟動(dòng)之前，在陽(yáng)極周?chē)伔欧}，然后放冰晶石和氟化鈉（或純堿）混合物，在槽膛內(nèi)壁邊緣鋪放固體電解質(zhì)塊。灌入液體電解質(zhì)，同時(shí)迅速提升陽(yáng)極，電壓達(dá)到 8～ 10V，使槽內(nèi)固體物料逐漸熔化，并陸續(xù)添加固體 冰晶石，直至電解質(zhì)水平達(dá)到 30～ 35cm 為止，熔料結(jié)束時(shí)，槽電壓保持 8～ 10V，全部熔料時(shí)間為 6～ 8 小時(shí)的啟動(dòng)法。 ：是指在啟動(dòng)開(kāi)始時(shí)提升陽(yáng)極使發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)，保持槽電壓 40～ 50 伏，迅速熔化槽內(nèi)的物料，在 1 小時(shí)內(nèi)完成。 ：是指從開(kāi)始電解逐步納入正常生產(chǎn)的一個(gè)過(guò)渡時(shí)期。 ： 熱和電的絕緣體；保護(hù)炭素側(cè)壁；減少熱損失量；提高電流效率 ： 第一，它是存放原料氧化鋁的基地，使氧化鋁得到預(yù)熱，并且脫去其中的部分水分； 第二，結(jié)殼本身以及在其上面堆放的氧化鋁是良好的保溫層，可減少電解質(zhì)的熱損失量。 ：槽電壓是陽(yáng)極母線至陰極母線之間的電壓降 ：是指陰、陽(yáng)兩極之間的距離 ：指電解質(zhì)溫度，一般取 950~970℃，大約高出電解質(zhì)的初晶點(diǎn) 10~20℃ ：目前普遍采用冰晶石 氧化鋁熔融電解質(zhì) ：電解液和鋁液按照密度差別分為上下兩層，是指它們各自的厚度。 ：每日分?jǐn)偟矫坎鄣年?yáng)極效應(yīng)次數(shù)稱(chēng)為 … ： 是指浸在電解質(zhì)里的陽(yáng)極表面 ： 是指槽底上的鋁液表面 ： 是指在穩(wěn)定狀態(tài)下，供給電解槽體系的能量與電解槽消耗和損失的能量之間的平衡 氣體凈化 ：所用的氣體是氯氣，或者是氮?dú)夂吐葰獾幕旌蠚怏w ： 是指由槽上集氣罩捕集的鋁電解槽散發(fā)的煙氣，體積較小，其中氟化物濃度較大 。 ： 是指未經(jīng)集氣罩收集而直接進(jìn)入電解廠房空氣中的鋁電解槽散發(fā)的煙氣，被廠房空氣稀釋后，體積較大，氟化物濃度甚小。 ： 是指在煙氣通過(guò)袋式過(guò)濾器進(jìn)行收塵之前，使煙氣在流化床或輸送床中與氧化鋁直接接觸，利用氧化鋁對(duì)氟化氫氣體的吸附能力，并且吸附作用發(fā)生在氧化鋁顆粒的單分子層上，生成表面化合物 AlF3，使煙氣得以凈化的裝置。利用這種裝置凈化氣體的方法，稱(chēng)干式凈化法。 ： 因精煉電解槽內(nèi)有三層融熔液而得名，其下層液體是陽(yáng)極合金，由30%CU 與 70%Al 組成；中層液體為電解質(zhì)，由純氟化物體系或氯氟化物體系；最上層為精煉出來(lái)的鋁液 ，用作陰極。 ： 陽(yáng)極合金中，銅、鐵、硅等比
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