- 1、本文档共38页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第五章 铝电解的电流效率;第一节 概述;表1 现代工业铝预焙槽的电流效率和其他重要指标 ;1.1电流效率的定义;1.2 铝的电化当量 ; 法拉第第二定律:
电解过程中,通过的电量相同,所析出或溶解出的不同物质的物质的量相同。也可以表述为:电解1mol的物质,所需用的电量都是1个“法拉第”(F), 1F=96485C
结合第一定律也可以说用相同的电量通过不同的电解质溶液时,在电极上析出(或溶解)的物质与它们的物质的量成正比。
; 结合法拉第第一和第二定律,得出电解时,电极上发生化学???应的物质的质量和通过电解池的电量成正比。可用下列公式定量表示:
m=MQ/nF=MIt/nF
式中m为电极上发生化学反应的物质的质量(kg),M为反应物质的摩尔质量(kg·mol-1),Q为电量(C), F为法拉第常数(96485C·mol-1), n为电极反应计量方程式中电子的计量系数,t为时间(s),I为电流强度(A)。; 铝的电化当量值:
已知:1mol的铝为26.98154g,电解质熔体中的铝为Al 3+,通入预焙槽1A的电流,通入时间(电解时间)1h,根据法拉第定律,在阴极上析出率的质量
m=26.98154*1*3600/3/96485=0.3356g
;第二节 关于电流损失;2.1铝的二次反应损失 i1;2.2 钠的二次反应损失 i2 ;2.3 Al4C3的生成和氧化 i3;2.4电子导电性 i4;2.5杂质引起的损失 i5 ; 2.6阴极和阳极之间的瞬时短路 i6
这是操作不慎而发生的,在更换阳极或出铝时,误使阳极同铝液接触造成瞬时短路而引起的电流损失。
2.7铝或钠渗透进预焙槽的内衬材料而引起的电流损失i7
在预焙槽没有发生漏电的情况下,电流总损失( i 损)为上述7 项之和,即
i 损= i1+ i2+ i3+ i4+ i5+i6+ i7;第二节工业预焙槽上的电流效率问题 ;2.1温度与过热度电流效率的影响;温度作为动力学参数对电流效率产生如下影响:
1、温度升高会增加铝在电解质熔体中的饱和浓度
2、温度升高会提高铝电解质熔体中扩散系数,这样会使铝通过阴极表面界面层扩散传质速度的增加
3、对于工业预焙槽来说,如果电解质温度高于正常值,则会使槽帮结壳熔化,电解质分子比升高,氧化铝浓度和电解质水平上升,铝水平下降,阴极铝业面积增加,阴极平均电流密度降低,铝溶解损失增加
;温度的提高会降低电解槽的电流效率确定无疑,但温度提高对提高电解质的导电性能,并使阴极炭块导电体的电阻降低,因此在相同槽压时,会使极距增加,这也有利于电流效率的提高。
这意味着温度的降低不会永远使电解槽的电流效率提高,只是对于一个电解温度偏高,降低电解温度才会取得提高电流效率的良好效果。对于一个运行良好的电解槽来说,降低温度,很可能使电解槽处于过冷的状态,出现大量沉淀,槽膛不规整,氧化铝溶解速度低,效应系数增加,铝液面不稳定,铝损失增加。
因此,对于一个给定的电解槽来说,应该选择一个最佳的电解温度。;过热度与电流效率的关系是:过热度小,电流效率高,过热度增加10℃,电流效率降低1.2~1.5% ,因为过热度小,容易生成侧部炉帮,阴极铝液镜面的面积缩小,因而可提高电流效率。
其关系见图 1
;图1;2.2 电解质对电流效率的影响;图2 电流效率与分子比的函数关系;高AlF3含量,即低分子比的电解质有重大缺点
(1) 减少了电解质的导电率;
(2) 减小了氧化铝的溶解度;
(3) 增大了电解质的挥发损失;
(4) 增大了Al4C3的溶解度(Al4C3对炭素阴极和内衬破坏很大);
(5) 操作困难。;2.2.2 LiF
美国雷诺公司是最早(1965 年)采用含LiF 的电解质的,而我国于1970 年后才采用。LiF 对电流效率的正面影响是:
(1) 降低电解质的初晶温度,添加1%的LiF,可降低9℃;
(2) 提高电解质的导电率,因而可以增大极距。
(3)使电解质熔体密度减低‘
(4)提高阴极铝和电解质熔体之间的界面张力,降低率的溶解度使电解质
(5)使铝在电解质熔体中的溶解度降低
工业实践表明:
(1) 老式预焙槽(侧插或上插自焙槽)采用含LiF 的电解质能有效地提高电流效率,但是,大型预焙槽的效果不一定好;
(2) 大型预焙槽的电流效率已经高达95%的,再用LiF 作用不明显;
(3) 大型预焙槽已经采用低分子比电解质,再用LiF 也没有作用,而且操作当中很难保持LiF 含量和AlF3含量的稳定;
(4) 费用高,增加了成本,且铝中含有少量的锂。采用MgF2和CaF2作为电解质添加剂在降低电解质的初晶温度方面具有正面影响; 2.
您可能关注的文档
- 百威啤酒促销活动与市场调研.pptx
- 百事可乐策划案.pptx
- 白领们不得不知的Email收发礼仪.pptx
- 白领们不得不知的Email收发礼仪().pptx
- 白酒项目促销管理方案914.pptx
- 百万高清网络监控摄像头产品分析.pptx
- 白酒通路模式培训讲义.pptx
- 白酒营销入门(实战营销).pptx
- 白酒过度包装和改良设计概述.pptx
- 白金海岸营销推广执行案.pptx
- 第12课 大一统王朝的巩固 课件(20张ppt).pptx
- 第17课 君主立宪制的英国 课件.pptx
- 第6课 戊戌变法 课件(22张ppt).pptx
- 第三章 物态变化 第2节_熔化和凝固_课件 (共46张ppt) 人教版(2024) 八年级上册.pptx
- 第三章 物态变化 第5节_跨学科实践:探索厨房中的物态变化问题_课件 (共28张ppt) 人教版(2024) 八年级上册.pptx
- 2025年山东省中考英语一轮复习外研版九年级上册.教材核心考点精讲精练(61页,含答案).docx
- 2025年山东省中考英语一轮复习(鲁教版)教材核心讲练六年级上册(24页,含答案).docx
- 第12课近代战争与西方文化的扩张 课件(共48张ppt)1.pptx
- 第11课 西汉建立和“文景之治” 课件(共17张ppt)1.pptx
- 唱歌 跳绳课件(共15张ppt内嵌音频)人音版(简谱)(2024)音乐一年级上册第三单元 快乐的一天1.pptx
文档评论(0)