А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Електроліт - алюмінієва ванна
Електроліт алюмінієвої ванни складається з кріоліту і окису алюмінію з деякими добавками. Молекулярне ставлення фториду натрію до фториду алюмінію називають кріолітовий ставленням, або кріолітовий числом.
Види вугільних виробів для електролітичного виробництва алюмінію. Електроліт алюмінієвої ванни (кріоліто-глиноземний розплав) є хімічно дуже агресивним, тому бічна футеровка електролізера (бічні блоки) також виготовляють з найбільш стійкого матеріалу - вугілля.
З компонентів електроліту алюмінієвої ванни найбільшою пружністю пара має фтористий алюміній. З компонентів електроліту магнієвої ванни значною пружністю пара має хлористий магній. Добавка в електроліт хлоридів лужних металів знижує пружність пара електроліту.
Оскільки в електроліті алюмінієвої ванни, крім глинозему, можуть бути присутні й інші поверхнево активні речовини (NaF, KF, SiO2 Na2O, TiiO2 P Os і ін.), То величина міжфазного натягу на кордоні анод - електроліт, а отже і критична щільність струму будуть залежати від одночасного впливу всіх цих речовин на крайовий кут змочування електроліту на кордоні з анодом. Але так як зазвичай при сталому режимі алюмінієвої ванни коливання в складі електроліту (співвідношення між NaF і A1F3) невеликі, а кількості внесених в електроліт домішок дуже малі, то виникнення анодного ефекту практично визначається вмістом глинозему (іонів О2), концентрація якого змінюється більше, ніж будь-якого іншого поверхнево активної речовини, присутнього в електроліті алюмінієвої ванни. З іншого боку, деякий вплив на зменшення критичної щільності струму надають присутні в електроліті добавки поверхнево неактивних фторидів кальцію і магнію (відповідно іонів Mg2 і Са2), які збільшують крайовий кут змочування кри-олітових розплавів на кордоні з вугіллям.
З таблиці випливає, що найбільш стійким з усіх випробуваних матеріалів в електроліті алюмінієвої ванни (90% Na3AlF6 5% AlF3 і 5% AlnOg) є полікристалічний самозв'язаного карбід кремнію. На зразках з цього матеріалу за час випробувань тривалістю до 50 год не виявляється будь-яких змін, не дивлячись на навантаження їх порівняно великим негативним потенціалом.
З таблиці випливає, що найбільш стійким з усіх випробуваних матеріалів в електроліті алюмінієвої ванни (90% Na3AlFe, 5% A1F3 і 5% А12О3) є полікристалічний самозв'язаного карбід кремнію. На зразках з цього матеріалу за час випробувань тривалістю до 50 год не виявляється будь-яких змін, не дивлячись на навантаження їх порівняно великим негативним потенціалом.
При додаванні в розплав A lF3 електропровідність падає. Добавки в електроліт фтористого кальцію і фтористого магнію знижують електропровідність електроліту алюмінієвої ванни. Дрібні частинки вугілля (від анодів) в промислових електролітах повкіпают опір розплаву. При спільній присутності частинок вугілля і фтористого магнію в електроліті алюмінієвої ванни опір його падає. Відбувається це через те, що поверхнево-активний фтористий магній погіршує змочування вугілля електролітом, ніж та сприяє кращому виділенню вугілля з електроліту.
Відповідно до величинами крайових кутів змочування чистих розплавлених солей на вугіллі і графіті в подвійних системах, складених з фторидів або хлоридів розплавлених солей, зниження крайових кутів змочування під впливом підвищення концентрації поверхнево активного компонента на кордоні з твердою фазою в більшості випадків не є адитивним. Дослідження показують, що в системі NaF - A1F3 (рис. 106), розплави якої складають основу електроліту алюмінієвої ванни, поверхнево активним компонентом, знижуючим міжфазне натяг на кордоні кріолітовий (розплавів з твердою поверхнею (вугіллям), виявляється фтористий натрій. Виключно велика інтенсивність вбирання чистого розплавленого KF і чистого NaF, а також розплавів, багатих фтористим калієм або фтористим натрієм, вказує на досить високу поверхневу активність KF (іонів К) і NaF іонів Na) на кордоні розплав - вугілля. Поверхнева активність NaF на кордоні розплавленого кріоліту з вугіллям добре пояснює відомий в практиці факт виборчого поглинання нової вугільної футеровкою фториду натрію з електроліту алюмінієвої ванни в початковий період її роботи.
Оскільки в електроліті алюмінієвої ванни, крім глинозему, можуть бути присутні й інші поверхнево активні речовини (NaF, KF, SiO2 Na2O, TiiO2 P Os і ін.), То величина міжфазного натягу на кордоні анод - електроліт, а отже і критична щільність струму залежатимуть від одночасного впливу всіх цих речовин на крайовий кут змочування електроліту на кордоні з анодом. Але так як зазвичай при сталому режимі алюмінієвої ванни коливання в складі електроліту (співвідношення між NaF і A1F3) невеликі, а кількості внесених в електроліт домішок дуже малі, то виникнення анодного ефекту практично визначається вмістом глинозему (іонів О2), концентрація якого змінюється більше, ніж будь-якого іншого поверхнево активної речовини, присутнього в електроліті алюмінієвої ванни. З іншого боку, деякий вплив на зменшення критичної щільності струму надають присутні в електроліті добавки поверхнево неактивних фторидів кальцію і магнію (відповідно іонів Mg2 і Са2), які збільшують крайовий кут змочування кри-олітових розплавів на кордоні з вугіллям.
У практиці електролізу алюмінію при вираженні складу користуються молекулярним відношенням NaF: A1F3 (кріолітовий відношення, к. Крім того, в електроліті алюмінієвої ванни завжди присутній CaFa, що надходить в ванну як домішка у вихідних матеріалах або вводиться навмисно для зниження температури плавлення електроліту і зменшення втрат алюмінію .
у практиці електролізу алюмінію при вираженні складу користуються молекулярним відношенням NaF: A1F3 (кріолітовий відношення, к. Крім того, в електроліті алюмінієвої ванни завжди присутній CaF2 що надходить в ванну як домішка у вихідних матеріалах або вводиться навмисно для зниження температури плавлення електроліту і зменшення втрат алюмінію.
Розчинність системи A1F3 HF - Н20. При нагріванні фторид алюмінію переганяється. При 1260 З пружність його парів становить 760 мм рт. ст. Тому він є найбільш летючим компонентом електроліту алюмінієвої ванни.
При додаванні в розплав A lF3 електропровідність падає. Добавки в електроліт фтористого кальцію і фтористого магнію знижують електропровідність електроліту алюмінієвої ванни. Дрібні частинки вугілля (від анодів) в промислових електролітах повкіпают опір розплаву. При спільній присутності частинок вугілля і фтористого магнію в електроліті алюмінієвої ванни опір його падає. Відбувається це через те, що поверхнево-активний фтористий магній погіршує змочування вугілля електролітом, ніж та сприяє кращому виділенню вугілля з електроліту.
Іони натрію Na в силу свого спорідненості до вуглецю (що проявляється в їх поверхневої активності) адсорбуються вугіллям. NaF, який завдяки капілярності вуглецевого матеріалу проникає в глиб блоку. Аналогічним чином поводиться і KF, якщо він присутній в електроліті алюмінієвої ванни.
Види вугільних виробів для електролітичного виробництва алюмінію. Електроліт алюмінієвої ванни (кріоліто-глиноземний розплав) є хімічно дуже агресивним, тому бічна футеровка електролізера (бічні блоки) також виготовляють з найбільш стійкого матеріалу - вугілля.
З компонентів електроліту алюмінієвої ванни найбільшою пружністю пара має фтористий алюміній. З компонентів електроліту магнієвої ванни значною пружністю пара має хлористий магній. Добавка в електроліт хлоридів лужних металів знижує пружність пара електроліту.
Оскільки в електроліті алюмінієвої ванни, крім глинозему, можуть бути присутні й інші поверхнево активні речовини (NaF, KF, SiO2 Na2O, TiiO2 P Os і ін.), То величина міжфазного натягу на кордоні анод - електроліт, а отже і критична щільність струму будуть залежати від одночасного впливу всіх цих речовин на крайовий кут змочування електроліту на кордоні з анодом. Але так як зазвичай при сталому режимі алюмінієвої ванни коливання в складі електроліту (співвідношення між NaF і A1F3) невеликі, а кількості внесених в електроліт домішок дуже малі, то виникнення анодного ефекту практично визначається вмістом глинозему (іонів О2), концентрація якого змінюється більше, ніж будь-якого іншого поверхнево активної речовини, присутнього в електроліті алюмінієвої ванни. З іншого боку, деякий вплив на зменшення критичної щільності струму надають присутні в електроліті добавки поверхнево неактивних фторидів кальцію і магнію (відповідно іонів Mg2 і Са2), які збільшують крайовий кут змочування кри-олітових розплавів на кордоні з вугіллям.
З таблиці випливає, що найбільш стійким з усіх випробуваних матеріалів в електроліті алюмінієвої ванни (90% Na3AlF6 5% AlF3 і 5% AlnOg) є полікристалічний самозв'язаного карбід кремнію. На зразках з цього матеріалу за час випробувань тривалістю до 50 год не виявляється будь-яких змін, не дивлячись на навантаження їх порівняно великим негативним потенціалом.
З таблиці випливає, що найбільш стійким з усіх випробуваних матеріалів в електроліті алюмінієвої ванни (90% Na3AlFe, 5% A1F3 і 5% А12О3) є полікристалічний самозв'язаного карбід кремнію. На зразках з цього матеріалу за час випробувань тривалістю до 50 год не виявляється будь-яких змін, не дивлячись на навантаження їх порівняно великим негативним потенціалом.
При додаванні в розплав A lF3 електропровідність падає. Добавки в електроліт фтористого кальцію і фтористого магнію знижують електропровідність електроліту алюмінієвої ванни. Дрібні частинки вугілля (від анодів) в промислових електролітах повкіпают опір розплаву. При спільній присутності частинок вугілля і фтористого магнію в електроліті алюмінієвої ванни опір його падає. Відбувається це через те, що поверхнево-активний фтористий магній погіршує змочування вугілля електролітом, ніж та сприяє кращому виділенню вугілля з електроліту.
Відповідно до величинами крайових кутів змочування чистих розплавлених солей на вугіллі і графіті в подвійних системах, складених з фторидів або хлоридів розплавлених солей, зниження крайових кутів змочування під впливом підвищення концентрації поверхнево активного компонента на кордоні з твердою фазою в більшості випадків не є адитивним. Дослідження показують, що в системі NaF - A1F3 (рис. 106), розплави якої складають основу електроліту алюмінієвої ванни, поверхнево активним компонентом, знижуючим міжфазне натяг на кордоні кріолітовий (розплавів з твердою поверхнею (вугіллям), виявляється фтористий натрій. Виключно велика інтенсивність вбирання чистого розплавленого KF і чистого NaF, а також розплавів, багатих фтористим калієм або фтористим натрієм, вказує на досить високу поверхневу активність KF (іонів К) і NaF іонів Na) на кордоні розплав - вугілля. Поверхнева активність NaF на кордоні розплавленого кріоліту з вугіллям добре пояснює відомий в практиці факт виборчого поглинання нової вугільної футеровкою фториду натрію з електроліту алюмінієвої ванни в початковий період її роботи.
Оскільки в електроліті алюмінієвої ванни, крім глинозему, можуть бути присутні й інші поверхнево активні речовини (NaF, KF, SiO2 Na2O, TiiO2 P Os і ін.), То величина міжфазного натягу на кордоні анод - електроліт, а отже і критична щільність струму залежатимуть від одночасного впливу всіх цих речовин на крайовий кут змочування електроліту на кордоні з анодом. Але так як зазвичай при сталому режимі алюмінієвої ванни коливання в складі електроліту (співвідношення між NaF і A1F3) невеликі, а кількості внесених в електроліт домішок дуже малі, то виникнення анодного ефекту практично визначається вмістом глинозему (іонів О2), концентрація якого змінюється більше, ніж будь-якого іншого поверхнево активної речовини, присутнього в електроліті алюмінієвої ванни. З іншого боку, деякий вплив на зменшення критичної щільності струму надають присутні в електроліті добавки поверхнево неактивних фторидів кальцію і магнію (відповідно іонів Mg2 і Са2), які збільшують крайовий кут змочування кри-олітових розплавів на кордоні з вугіллям.
У практиці електролізу алюмінію при вираженні складу користуються молекулярним відношенням NaF: A1F3 (кріолітовий відношення, к. Крім того, в електроліті алюмінієвої ванни завжди присутній CaFa, що надходить в ванну як домішка у вихідних матеріалах або вводиться навмисно для зниження температури плавлення електроліту і зменшення втрат алюмінію .
у практиці електролізу алюмінію при вираженні складу користуються молекулярним відношенням NaF: A1F3 (кріолітовий відношення, к. Крім того, в електроліті алюмінієвої ванни завжди присутній CaF2 що надходить в ванну як домішка у вихідних матеріалах або вводиться навмисно для зниження температури плавлення електроліту і зменшення втрат алюмінію.
Розчинність системи A1F3 HF - Н20. При нагріванні фторид алюмінію переганяється. При 1260 З пружність його парів становить 760 мм рт. ст. Тому він є найбільш летючим компонентом електроліту алюмінієвої ванни.
При додаванні в розплав A lF3 електропровідність падає. Добавки в електроліт фтористого кальцію і фтористого магнію знижують електропровідність електроліту алюмінієвої ванни. Дрібні частинки вугілля (від анодів) в промислових електролітах повкіпают опір розплаву. При спільній присутності частинок вугілля і фтористого магнію в електроліті алюмінієвої ванни опір його падає. Відбувається це через те, що поверхнево-активний фтористий магній погіршує змочування вугілля електролітом, ніж та сприяє кращому виділенню вугілля з електроліту.
Іони натрію Na в силу свого спорідненості до вуглецю (що проявляється в їх поверхневої активності) адсорбуються вугіллям. NaF, який завдяки капілярності вуглецевого матеріалу проникає в глиб блоку. Аналогічним чином поводиться і KF, якщо він присутній в електроліті алюмінієвої ванни.