有色金屬冶金學3——鋁電解(專業(yè)版)
【正文】 鋁電解中陽極主反應便是鋁 氧 氟離子中的 O2在炭陽極上放電，生成 CO2的反應： 3 O2 + – 6e = (氣 ) 把兩極反應合并起來 ,則得到鋁電 解的總反應式 : Al2O3 + = 2Al(液 ) +(氣 ) 炭陽極的理論消耗量是 333kg/t(Al) 12/54 100% =333kg(C) /t (Al) C生成 CO2時的電化學當量，按法拉第定律算出： 已知： – 碳的相對原子質(zhì)量 。 目前工業(yè)上采用的電解質(zhì)分為三類：傳統(tǒng)電解質(zhì)、改良電解質(zhì)和低物質(zhì)的量比電解質(zhì)。 NaFAlF3二元系相圖 相變： （ 1） 包晶 反應，包晶點 737 ℃ Na3AlF6 + L → Na5Al3F14亞冰晶石 （ 2） 分解 反應，溫度 737 ℃ 以下3[ Na5Al3F14]→5Na 3AlF6+4AlF3 （ 3） 包晶 反應，包晶點 710 ℃ AlF3 + L → NaAlF4單冰晶石 （ 4） 分解 反應，溫度 680℃ 以下 5 NaAlF4 → Na 5Al3F14 + 2AlF3 Na3AlF6Al2O3二元系 ★ 簡單共晶系； ★ 共晶點在摩爾分數(shù)為 10～ %或～ %處； ★ 962960 ℃ 。 電解質(zhì) ：熔融鹽電解質(zhì)直接同電極接觸，構成雙電層。 用各種無機酸（硫酸、鹽酸、硝酸）處理含鋁原料時，原料中的 氧化硅基本上不與酸起反應而殘留在渣中 。 高溫的冰晶石熔液具有很大的 腐蝕性 ，所以盛置電解質(zhì)的容器用內(nèi)部鋪砌 炭素材料 的 鋼殼 構成。 在該系中有一個三元共晶點（ E）（ 684 ℃ ）， 其熔點最低。由于氧化鋁的溶解度因氟化鋁質(zhì)量濃度的增大而減小，所以此時宜采用連續(xù)添加氧化鋁的裝置，以免產(chǎn)生不溶性的沉淀物。h 碳的電化學當量值 = 在工業(yè)應用的電解質(zhì)組成的溫度范圍內(nèi)，生成液體鋁的可逆電勢大約比生成液體鈉（壓力為 1大氣 壓）的低 ,所以陰極上 Al3+優(yōu)先放電，而且鋁電解過程是一種三電子的遷移過程。它的吸水性和揮發(fā)性應該小些，對氧化鋁的溶解度不致有較大的影響；來源廣泛，價格低廉。 冰晶石在固態(tài)下有三種變體：單斜晶系、立方晶系、六方晶
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1