铝电解惰性阳极的研究现状.pdf

铝电解惰性阳极的研究现状 陈喜平刘凤琴 （中国铝业股份有限公司郑州研究院， 河南郑州“） 摘要从铝电解使用惰性阳极的理论、 铝电解对惰性阳极的要求、 惰性阳极的研究进展和惰性阳极适用的槽 型 个方面论述了铝电解使用惰性阳极的可行性， 并分析了各种惰性阳极材料的优缺点和可行的研究方向。 关键词铝电解； 惰性阳极； 研究进展 中图分类号25 （25 -4AB25 C -D25A 722BE FD56GD HIAJD 85IB2BB，.5A5，FD56GD“，-D25A） 17惰性阳极槽的总槽压 （） 分解电压 铝电解使用炭阳极时， -, 04 3 “。 5有色金属 （冶炼部分） ,, 年 5 期 万方数据 总 “排放量， 包括电解过程中的 “ 排放 量， 也包括发电厂的 “排放量。由表 可见， 惰 性阳极槽的 “排放量大大减少。 铝电解对惰性阳极的要求 对惰性阳极的第一要求当然是经济性， 原材料 必须便宜并易于得到， 阳极必须能按确切的形状和 尺寸制造， 制造工艺不复杂； 阳极寿命至少有数月以 适应正常的槽操作条件； 阳极必须有好的导电性和 机械性能， 必须在 “ -.“/’ 的金属陶瓷 ［］ ， 在实验室小型电解槽中 显示了较好的耐蚀性和导电性。22 年 1AB75CD 在 58E8F8 4G 的实验槽上对该材料进行了几项测 试， 许多问题出现了 阳极有裂纹产生， 易碎且不易 吊挂； 槽中阳极电流分布差， 底部有大量 5“渣形 成， 渣使阴极压降升高， 使液态电解质容积减小； 单 个阳极寿命仅 天。后来， 1AB75CD 对所谓的 ’， 但有 1“表面层， 与上 述阳极相比， 该阳极腐蚀率仅为原来的 K， 机械问 题较少， 连接较好， 保护作用与表面层中 1“的含 量成正比； 但仍有明显的阳极裂纹发生， 5 中 1 含 量严重超标且不易除去， 就地生成 1“表面层的 工艺也很难实现。 ’“国内研究进展 在国内， 以东北大学、 中南工业大学为主， 世 纪 2 年代初也开始了对惰性阳极的研究工作， 以东 北大学的 -.01“/3 -.“/ ’ 基材料和中南 工业大学的 24LB“/ LE“/’“ 基材料为 典型代表， 进行了大量的研究和改进 ［ M 2］ 。近几年 来， 我院也对惰性阳极材料进行了深入研究， 代表性 材料为 ’/-./01 基合金材料 ［］ ， 我们已测定了该 材料的导电性、 导热性、 抗热冲击性能和电解腐蚀性 能， 正在作进一步的研究和改进。但以上 种材料 都存在一定的缺陷 （）-.01“/3 -.“/ ’ 基材料具有较 好的抗氧化、 抗腐蚀性能， 但其机械强度较差， 无法 制备大规格的阳极； （）24 LB“/ LE“/ ’“ 基材料具有 较好的抗氧化、 抗腐蚀性能， 但其机械强度和导电性 均无法满足铝电解的要求； （）’/-./01 基合金材料具有很好的导电性和 机械性能， 但其抗氧化、 抗腐蚀性能较差。 可见， 种材料目前均无法满足铝电解的要求。 为取得突出进展， 家准备联合， 拟将惰性阳极、 惰 性阴极、 绝缘侧壁材料和低温铝电解技术相结合进 行研究， 并同时研制新型结构电解槽。 惰性阳极适用的槽型 为保证惰性阳极在铝电解槽上的顺利应用， 在 开发合适的惰性阳极材料的同时， 人们对惰性阳极 适用的新槽型也进行了大量的研究和设计， 较成功 的有以下 种。 “* 矿浆槽 ［,］ 该槽型是美国专利， 该专利已经过 次修改， 已 证明是惰性阳极适用的槽型。该槽中 5“悬浮， 5“浓度接近饱和， 阳极的腐蚀速率极小； 槽中同 时形成固体 5“侧壁， 阳极气体易于逸出。 “双极槽 ［、 ］ 双极槽特别适用于金属为液态、 阳极产品为气 有色金属 （冶炼部分） 年 期 万方数据 体且阳极不消耗的情况。与现有电解槽相比， 双极 槽单位面积的产率和单位体积的产率大大提高。举 例说明， 带有 “ 个双极性电极的 “ 的双极槽， 与现有 8.，N U -D..DI，E. 4.DG.E A.C KE N.E;8C OO7 0 ［X ］ 6 *.IU85DDJ 4.88 FAD85G5GH8.IEDA8JCC［ R ］ [UR;E.KE N.E;8C OO7 0O7 ［“］郑州轻金属研究院 铝电解用 45’,’-. 基惰性阳极材料的研 究报告 ［6］ “““ ［］4 *DA\..D;EA .DEI;8 .8.IEDA. I.88C［L］ ] L/N， ““， 7 （） 7O 新书介绍 现代铜冶金学 将于 ““ 年 O 月出版的 现代铜冶金学 全面介绍了我国现代铜冶金的理论与实践、 科技 发展的成果和国内外的新理论、 新观点以及应用于生产实践的新技术与新设备。全书共 3 章， ““ 万字， 定价 “ 元。主要包括造锍熔炼的理论基础、 强化熔炼各论 （闪速熔炼、 诺兰达 法、 奥斯麦特S艾萨法、 白银法、 水口山法） 以及其他方法概述、 传统方法的改造、 锍吹炼、 火法精 炼、 电解精炼、 湿法炼铜、 炼铜炉用的耐火材料、 铜箔生产和再生铜的冶炼等。另外，铅锌冶 金 也将在 ““ 年 月出版。 订购地址 北京市白石桥路 号友谊宾馆北院写字楼甲 号 北京瑞捷成图书经销有限公司 邮政编码 ““传真 ““’’““ 电话 ““’’““， ’““’， ’““， ’“*S’ X有色金属 （冶炼部分） ““ 年 0 期 万方数据