Аноды для электролиза алюминия

Аноды для электролиза алюминия 82 [c.499]

Безводный глинозем поступает на электролиз, который проводится в расплаве. Исходными материалами для электролиза алюминия, кроме глинозема, являются криолит и угольные аноды. Ввиду высокой температуры плавления чистого глинозема (2050° С) электролиз производят в расплавленном криолите, который хорошо растворяет в себе глинозем. Криолит вместе с глиноземом образует расплав с температурой плавления 930—1000° С. [c.8]

Б. Аноды для линий электролиза алюминия..................82 [c.48]

Б. Аноды для линий электролиза алюминия [c.82]

ПАССИВИРОВАНИЕ электрохимическое, процесс, в результате которого металл делается неспособным к своим обычным реакциям и уподобляется благородным металлам. Напр, железо, будучи обработано конц. азотной кислотой, теряет способность растворяться в кислотах, выделять медь из раствора медного купороса, растворяться на аноде при электролизе и т. д. Способностью пассивироваться кроме железа обладают в большей или меньшей степени никель, кобальт, хром, свинец, марганец, алюминий, олово, ванадий, ниобий, молибден, вольфрам, рутений, золото. П. металла часто наблюдается при электролизе напр, если анодно поляризовать железо в разведенной серной к-те, то при небольших плотностях тока оно ведет себя нормально и переходит в раствор, давая сернокислое железо если же путем повышения подводимого напряжения увеличивать плотность тока, то при достижении известной величины плотности тока, зависящей от природы раствора, в к-рый погружено железо, сила тока начинает внезапно падать и в некоторых случаях может стать даже равной нулю. Если однако приложенное напряжение достаточно для поддержания на анодной поверхности потенциала, необходимого для выделения кислорода, то прохождение тока разумеется не прекратится, но за его счет будет лишь выделяться кислород, а железо растворяться не будет. Следует отметить, что ставшее пассивным железо не будет растворяться и в том случае, если плотность тока будет вновь снижена до значения меньшего того, при котором пассивность наступила. Если ток прекратить, то в кислой среде пассивность обычно через некоторый промежуток времени прекращается, в нейтральной удерживается в течение значительно большего времени, а в щелочной восстановления активного состояния обыкновенно не наступает. Присутствие в растворе хлоридов [c.467]

Для осуществления процесса коагуляции в воду могут быть введены вместо коагулянтов ионы тяжелых металлов, полученные электрохимическим путем. Для этого воду пропускают через электролизер — аппарат с опущенными в него электродами — анода (из алюминия или железа) и катода. Питание электролизера осуществляется от постоянного или переменного источника тока. При применении растворимых металлических электродов электродный процесс сопровождается рядом электрохимических явлений и реакций. Их скорость по законам электрохимической кинетики определяется общим значением потенциала на границе металл—раствор, составом воды и условиями диффузии в ней компонентов или продуктов реакции. В процессе электролиза на электродах восстанавливаются или окисляются компоненты электролита, В переносе тока принимают участие все находящиеся в воде ионы, а также имеющие заряд коллоидные и взвешенные частицы. [c.101]

В производстве первичного алюминия путем электролиза расходуемые угольные электроды используют для передачи электрического тока криолитовой ванне. Эти аноды прикрепляют к стальным кронштейнам, которые, в свою очередь, соединяются болтами с алюминиевым стержнем. Механическое соединение между алюминием и сталью оказалось неудовлетворительным вследствие разницы электрического сопротивления и тенденции к быстрому ухудшению свойств в результате коррозии или искрения. Это полон ение было исправлено путем использования переходных соединений алюминий — сталь. Тогда алюминиевый стер- [c.82]

В состав электродной массы обычно входят добавки отходов производства зеленый и обожженный бой, возвраты массы и огарки. Содержание в смеси необожженных отходов (бой спрессованных анодов и возвратов электродной массы) не должно превышать 5%, в противном случае нарушается работа фильтров, шнеков предварительного нагрева и мельниц. Содержание в смеси обожженных отходов ( огарки и бой обожженных анодов), как правило, должно быть не более 15%, но для некоторых партий продукции допускается до 50%. Обожженные отходы должны быть очищены от электролита, который может вызвать растрескивание спрессованных анодов во влажной атмосфере, и от металлических частиц (чугун и алюминий), наличие которых может вызвать повреждение оборудования. При добавке 1% огарков в пределах 0-25% увеличивается расход образцов при электролизе на 0,3%. В случае укрупненного гранулометрического состава влияние добавки огарков меньшее, и расход увеличивается только на 0,2%. [c.52]

Таким образом, на катоде будет разряжаться ион АР и образовываться металлический алюминий, а на аноде — ион который будет окислять углерод анода до СО и СО2, удаляющихся из ванны через вентиляционную систему. Алюминий, образующийся в результате электролиза, собирается на дне ванны электролизера под слоем электролита. Алюминий из ванны извлекают через 2—4 суток, используя вакуум-ковш с трубой, один конец которой погружают в ванну, а другой опускают в ковш. В трубе создают разрежение (26,6—33,3-10 Н/м ), и жидкий металл из ванны засасывается в ковш. Для нормальной работы ванны на дне ее оставляют немного алюминия. [c.74]

Добавка клея обеспечивает получение плотных осадков на катоде. Аноды из чернового индия заключают в хлопчатобумажные мешки для предотвращения переноса тонких частиц свинца, олова, меди к катоду. Катод может быть сделан из листов чистого индия или алюминия высокой чистоты. Электролиз ведут при катодной плотности тока, примерно 100 а1м и напряжения около 2 в. [c.441]

Материал по производству обожженных анЬдсж для электролиза алюминия собран в книгу впервые. Изложены современные процессы производства обожженных анодов для алюминиевых электролизеров. Приведены эксплуатационные характеристики анодов, требования к ним и методы оценки качества. [c.2]

Для электролиза окиси алюминия применяют электролизные ванны — электролизеры. На рис. 34 приведена схема ванны для электролиза алюминия с непрерывным самообжигающимся анодом. Анод 1 снабжен кожухом 3 из алюминиевых листов толщиной [c.75]

Несомненный интерес представляет электрокоагуляционное обесфторивание природных вод, что объясняется возможностьк> удаления фтора без применения химических реагентов, вместе с которыми в воду вводится значительное количество дополнительных солей, а также высокая активность электролитически полученного гидроксида алюминия. В качестве растворимых анодов применяют алюминий и дюралюминий, для экономии энергозатрат варьируют токовой нагрузкой и расстоянием между электродами, электролиз ведут при постоянном и nepeM ti-ном токе. При электролизе в воду с анода переходят катионы алюминия, которые и адсорбируют фтор. Растворение 1 г металлического алюминия эквивалентно введению 6,35 г сернокислого алюминия. Теоретический расход электроэнергии на получение 1 г алюминия должен составлять около 12 Вт-ч. Фактический расход электроэнергии значительно выше из-за тепловых потерь, дополнительного сопротивления оксидной пленки образующейся на поверхности электродов, и ряда других причин. [c.381]

В связи с вводом в эксплуатацию мощных многоанодных с обожженными анодами электролизеров встал-вопрос об изучении взаимовлияния распределения токовой нагрузки по анодам и технологического состояния процесса электролиза алюминия. Работа была выполнена на ТадАЗе Казахским политехническим институтом совместно с ВАМИ. Исследования проводили на промышленных электролизерах на силу тока 162 и 167 кА с помощью 30-канальной измерительной системы К 484/2 с выводом информации на перфоратор. Измерялось падение напряжения на фиксирован ном участке анодной штанги, которое соответствует силе тока, протекающего по данному аноду. Сила тока серии и электрическое напряжение электролизера замерялись через гальванические разделители Е826 для защиты системы от попадания потенциала серии. Дискретность опрашивания входных сигналов составляла 0,1 с, и общее время измерения параметров одного электролизера -не превышало 2,5 с. Таким образом, можно считать измерение выполненным при постоянных значениях силы тока серии и рабочего напряжения ванны. Периодичность опроса определяли в зависимости от поставленной задачи. При исследовании нормального режима работы регистрацию производили через каждые 10 мин, при праведении технологических операций — непрерывно. На печать выводились единичные измерения, а также средние за определенный период времени (час, смена, сутки). Полученные на перфолентах результаты обрабатывали по. специальной программе на ЭВМ СМ-2. Для визуального контроля и изучения динамических характеристик отдельных анодов применяли самопишущие приборы типа Н-338 и КСП. Для количественной оценки равномерности токораспределения по анодам данного электролизера [c.35]

В процессе электролиза алюминия нилгняя часть анода окисляется (сгорает). Для создания непрерывности процесса приходится периодически заменять израсходованные предварительно обожженные блоки новыми или постоянно подгружать анодную массу в непрерывные самообжигающиеся аноды. Поэтому обслуживание анодов двух этих типов принципиально отлично. [c.286]

В процессе электролиза алюминия в рабочее пространство корпусов выделяются различные газы фтористый водород, продукты испарения электролита, окись углерода, углекислый газ, серусодержаш.ие газы, летуч]1е составляющие коксования само-обжигающихся анодов. Кроме того, выделяются иыль и тепло. Для создания необходимых условий труда корпуса электролиза оборудованы системой газоулавливания н вентиляционной системой рабочего пространства. [c.318]

Получение алюминия методом электролиза. Алюминий получают путем электролиза глинозема, предварительно растворенного в расплавленном криолите. Необходимость использования криолита объясняется гугоплавкостью глинозема (примерно 2000° С) и тем, что при температуре около 1100°С алюминий начинает испаряться. На рис. 15 изображен (схематически) поперечный разрез ванны для электролиза глинозема. Ванна состоит из стального кожуха 1, выложенного внутри огнеупорным кирпичом 2 и блоками 3 из угольной массы. Стальные стержни 4, заложенные в нижние блоки, соединены с отрицательным полюсом источника тока. Накапливающийся на дне ванны жидкий алюминий 5 служит катодом. Над слоем жидкого алюминия находится расплавленный электролит 6, в который опущен угольный анод 7 прямоугольного сечения, соединенный при помощи стальных стержней 8 с положительным по/юсом источника тока. [c.33]

Электролиз расплавленного глинозема. Металлический алюминий получают электролизом глинозема в расплавленном криолите. Криолит (МазА1Рб) получают из плавикового шпата (СаРг), серной кислоты, гидрата окиси алюминия и соды. Криолит имеет низкую температуру плавления и способен в жидком состоянии растворять значительное количество глинозема. Для электролиза глинозема применяют электролизные ванны (электролизеры) с железным кожухом 1 (рис. 15). Стенки и подину ванны делают из углеродистых блоков 2. В подину ванны вмонтированы толстые медные шины 3, соединенные с отрицательным полюсом источника тока. Над ванной подвешивают аноды 4 (угольные электроды), соединенные с положительным полюсом источника тока. Перед началом электролиза на подину ванны насыпают тонкий слой молотого кокса. К этому слою подводят угольные электроды и пропускают ток напряжением 4—4,3 в. В результате стенки и подина ванны нагреваются. В ванну постепенно загружают криолит и расплавляют его электроды при этом медленно поднимают. При образовании жидкого криолита толщиной слоя 200—250 мм в ванну загружают глинозем (10—15% количества расплавленного криолита). Расплавленный криолит под действием электрического тока диссоциирует на ионы по реакции [c.56]

В ванну электролизера заливают расплавленный электролит (1500—3000 кг) на загруженные ранее фтористые и хлористые соли. При охлаждении на поверхности электролита образуется прочная корка, на которую загружают слой глинозема для предварительного подогрева. Некоторое время после пуска налаживается нормальная работа электролизера. При электролизе под влиянием наложенного электрического поля к катоду перемещаются катионы Ма , А1 , Са , Mg- , но разряжаются на катоде, как наиболее положительные, только катионы алюминия. К аноду перемещаются анноны А1Рб , р . С и кислородсодержащие ионы. По мере разряжения кислородсодержащих ионов происходит окисление угля анода. Образующийся в процессе электролиза алюминий собирается на дне ванны электролизера иод слоем электролита, откуда его периодически выбирают с помощью вакуумного ковша, в котором создается разрежение 200—250 мм рт. ст. (26,6 10 —33,25 -10 н м-). Отбор алюминия из ванны производят через 2—4 суток на [c.81]

Потребность в получении такой поверхности возникает в производстве фольговых электролитических конденсаторов для увеличения эффективной площади поверхности анодной (а для низковольтных конденсаторов и катодной) фольги примерно в четыре раза по сравнению с произведением ширины ленты фольги на ее длину. В таком случае однородную шероховатую поверхность создают электрохимическим травлением — электролизом в химически сильном растворе при включении фольги на анод. Для алюминия используют горячий водный раствор N301. Происходит избирательное растворение анода, при котором разрушаются дефектные участки кристаллической решетки металла в наружном слое. Распределение углублений на площади получается равномерным в том случае, когда фольга изготовлена из чистого алюминия (не менее 99,9%). Примесные включения приводят к сквозному растворению фольги из-за электрохимической коррозии в местах их нахождения. [c.24]

I. Процессы, которые под действием ультразвука происходят на электродах гальванических элементов. Еще в 1934 г. Моригучи ) установил, что под действием ультразвука понижается электрическое напряжение, необходимое для электролиза воды между платиновыми электродами, причем этот эффект особенно велик при интенсивном облучении анода. Согласно патенту Датта [534], представляется возможным при помощи ультразвука настолько понизить перенапряжение водорода у катода, что удастся осаждать алюминий и магний из водных растворов. Правда, практические результаты пока отсутствуют. Маринеско [1288] наблюдал, что интенсивное облучение ультразвуком металлической пластинки, образующей электрод гальванического элемента, вызывает изменение электродвижущей силы элемента и увеличение напряжения растворения облучаемого металла. [c.531]

Для придания необходимых физико-механических свойств в оксидную пленку могут вводиться находящиеся в электролите нерастворимые в воде в этих условиях металлы, а также мелкодисперсные тугоплавкие соединения (карбиды, бориды, нитриды) и окислы за счет электрофоретической доставки их на анод. Образование пленок происходит в локальных объемах порядка 10 см при температуре пробойного канала 2000 К и скорости охлаждения 10 - 10 градус/с. По такому принципу формируются керамические покрытия, применяемые для повышения коррозионной и термической стойкости алюминиевых деталей. Керамические покрытия пол чают из водных растворов силикатов щелочных металлов, например из 3-4-модульного силиката натрия (концентрация 0,1-0,2 М), они представляют собой шпинели AlSiOj, сформированные при анодировании в режиме искрового разряда (напряжение 350 В). Дегидратация и спекание силикатов на аноде происходят в результате искрового пробоя окисного слоя, образующегося при анодировании алюминия. При электролизе на аноде происходит разряд гидроксил-ионов I. силикатных мицелл, а также образуются окислы [c.124]

Никель, упрочненный волокнами, получается из суль-фаматного электролита в виде гальванопластических материалов на поверхности нержавеющей стали, алюминия или пластмасс. Многослойные по отношению к волокнам осадки толщиной до 3,2 мм или выше получались на шаблоне, который вращался на горизонтальной оси, параллельной аноду. Вращение шаблона необходимо для непрерывного последовательного наматывания В0Л0.К0Н в процессе электролиза. Механические свойства некоторых материалов, полученных таким способом, приведены ниже [c.231]

Щелочной раствор обрабатывают 171 для снижения содержания алюминия, и оставшиеся галлий и алюминий осаждаются при подкнсленни раствора. Сырой осадок гидроокисей затем вновь растворяют в концентрированном растворе едкого натра и галлий выделяют электролизом с применением анодов и катодов из нержавеющей стали. Электролиз проводится при плотности тока на катоде 0,8 а/слг, напряжении 10 в и температуре 80 . Для пмучения металла высокой степени чистоты требуется дальнейшая очистка. Если в исходном растворе алюмината натрия присутствует значительное Количество органических веществ, то в процесс включастся стадия их удаления. [c.168]

Воду отделяют от А1(ОН)з фильтрованием, после чего гидрооксид обезвоживают нагреванием в печах и образующийся глинозем подают в электролизные ванны. Алюминий получают электролизом глинозема в расплавленном криолите ЫазА . Сварные стальные ванны футеруют изнутри угольными блоками /, а у стенок — шамотным кирпичом. Стальные катодные шины 4 вмонтированы в футеровку, благодаря чему угольный слой футеровки является катодом. Анодами 5служат самообжигающиеся угольные электроды, которые по мере обгорания снизу наращиваются сверху анодной массой, отвердевающей в результате коксования. Температура электролита 2 порядка 950 °С. Глинозем, расходуемый в ходе электролиза, загружается в ванну сверху, для чего твердая корка электролита периодически проламывается. При этом происходит удаление Oj в атмосферу [c.193]

Алюминий, полученный в электролизной ванне, загрязнен примесями кремния, железа, неметаллическими включениями и газами, в основном водородом, и нуждается в рафинировании. Для очистки от газов и неметаллических включений расплав алюминия продувают хлором. Пузырьки хлора и AI I3 (парообразного при температуре жидкого алюминия) растворяют водород и адсорбируют на своей поверхности включения, вынося их в верхние слои расплава и атмосферу. Более чистый алюминий можно получить повторным электролизом через расплав хлористых и фтористых солей 6, подобранных таким образом, чтобы их плотность была выше 2,7 г/см В рафинируемый алюминий для увеличения плотности добавляют медь 7. При этом анодом < является угольная ванна, а катодом 9 — угольный электрод. В расплавленном электролите алюминий подвергается анодному растворению и электролизу, скапливаясь в верхней части ванны. В ходе электролиза он очищается не только от неметаллических включений, растворяющихся в электролите но и от металлических примесей. [c.195]

При электролитическом получении алюминия из низкотемпературных глиноземсодержащих расплавов практический интерес представляет изучение зависимости анодного перенапряжения от плотности тока, температуры электролиза, материала анода, а также определение критических плотностей тока для подбора оптимальных параметров электролиза. [c.31]

Представляют интерес новые методы получения керметов, такие как объемное восстановление для несгораемых анодов ujO- u в процессах высокотемпературного электролиза (в частности, алюминия) [21]. [c.246]

Треб< ания к качеству обожжшных анодов определяются условиями эксплуатации, а также технико-экономическими показателями их производства и использования для электролитического хфоизводства алюминия. Следовательно, чтобы установить качественные характеристики анодов, надо исходить не только из условий наиболее эффективной работы их при электролизе, что весьма важно, но и из того, какг1м путем и при каких затратах эти характеристики могут быть получены. [c.6]

Для получения - алюминиевых покрытий разработана также гидридная ванна, состоящая из раствора AI I3 и гидридов в этиловом эфире [338, 350]. Концентрация AI I3 2—3 мол/л (265— 300 г/л), LiH 0,5—1,0 люл/л (4—8 г/л) или LIAIH4 0,5—1,0 лол/л. Анод — алюминий. Катодный выход по току 90%, анодный близок к 100%. Температура комнатная, плотность тока 1 —2 а дм . Электролиз проводится в атмосфере сухого азота в герметически закрытых сосудах. При реверсировании тока улучшается каче- [c.97]

Электролиз чистого глинозема для получения металлического алюминия ведется в специальных ваннах-электролизерах, приме няемых в двух основных вариантах с прессованными обожженными анодами и с непрерывными самообжигающимися анодами. Основные конструктивные элементы обеих ванн одинаковы, и различие их [c.88]

Анодное устройство 2 состоит из вертикально установленного угольного анода, нижняя часть которого погружена в электролит. К аноду подведен постоянный электрический ток, который используется в процессе электролиза, а также поддерживает температуру электролита 950—970° С за счет джоулева тепла, развиваемого током в слое электролита ьшжду анодом и катодом. Большинство современных электролизеров имеют один самообжигающийся непрерывный анод. Тело анода на некоторой высоте заключено в кожух в виде прямоугольника из листового алюминия. Из нижней части кожуха выдвигается твердая часть анода, опускаемая в электролит, а внутри кожуха анодная масса (уголь и 28—30% пека, который служит связующим) находится сначала в жидком состоянии, а затем самообжигается и отвердевает. Подъемный механизм 3 перег ещает анод по мере его сгорания вниз, а сверху периодически загружается сырая анодная масса. Стальные штыри, поддерживающие анод, по мере его передвижения вниз изменяют свое положение. Через штыри к аноду подводится электрический ток от 45 ООО до 155 ООО а (для различных ванн). Рабочее напряжение нормально работающей ванны 4,0—4,5 в. [c.81]

Дальнейшего отделения алюминия от галлия можно достичь, обрабатывая алюминиево-галлиевые гидратные осадки в автоклаве известковым молоком, содержащим небольшое количество едкого натра при этом галлий переходит в раствор, а основная часть алюминия остается в осадке. Затем галлий осаждают из раствора углекислым газом. Полученный осадок содержит до 25% ОагОз. Этот осадок растворяют в едком натре при каустическом отношении 1,7 и обрабатывают N328 для очистки от тяжелых металлов, особенно от свинца. Очищенный и осветленный раствор подвергают электролизу при 60—75° С, напряжении 3—5 В и постоянном перемешивании электролита. Катоды и аноды должны быть сделаны из нержавеющей стали. [c.448]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...