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浅析花纹铝板,铝电解生产中阳极效应的危害性
双击自动滚屏 发布者:huangdgao 发布时间:2013/1/3 阅读:2848次 【字体:

浅析花纹铝板,铝电解生产中阳极效应的危害性

当今社会,特别是西方国家,对铝电解生产中阳极效应的控制极为严格。目前已从若干年的氟化物转向温室气体PFCs=CF4+C2F6在阳极效应的发生量(USEPA)。[4]著名国际铝专家Haupin提出的"瞄准零效应"的管理思路,值得我们思考,Haupin认为,根据铝工业发展的现状,"零效应"管理最为理想。为此笔者认为:在环保日益重要的今天,铝电解生产中特别是在大型预焙槽生产中应严格控制阳极效应,只要电解槽槽况正常,就不必来效应。"零效应"管理是铝电解生产今后发展的方向。

  1.阳极效应发生的机理

  到目前关于阳极效应发生的机理众说纷纭,但是较好地解释阳极效应的发生机理的是"阳极过程改变学说"这种观点认为[1]:阳极效应的发生是由于随着电解过程的进行,电解质中含氧离子逐渐减少,当达到一定程度后,则有氟析出且与阳极炭作用生成炭的氟化物,炭的氟化物在分解时又析出细微的炭粒,这些炭粒附在阳极表面上,阻止了电解质与阳极的接触,使电解质不能很好地湿润阳极,就像水不能湿润涂油的表面一样,使电解质-阳极间形成一层导电不良的气膜,阳极过电压增大,引起阳极效应。当加入新的氧化铝后,在阳极上又析出氧,氧与炭粉反应,逐渐使阳极表面清静,电阻减小,电解过程又趋于正常。

  阳极效应的机理是[4]:

  Zc=RT/Fin{ic/ic-I}

  式中Nc-产生阳极效应的浓度过电压;

  R-气体常数;

  T-温度,0K;

  F-法拉第常数;

  Ic——临界电流密度;

  i——任一阳极上的最大电流密度;

  Nc——0.00004308Tin{ic/ic-I}

  临界电流密度是溶解氧化铝浓度的函数;然而也受电解质流动,电解质温度,阳极尺寸(包括消耗后阳极的界面变化)和槽膛体积的影响。临界电流密度随着氧化铝浓度的降低而降低(由于Nc随着ic趋近于1)随着氧化铝浓度的降低,阳极上产生了气泡,致使电解质表面张力增加,使阳极效应的过电压升高。导致AE发生。

  这种观点较好地解释了阳极效应发生的原因。为电解科技工作者所接受。

  2.阳极效应危害

  在铝电解生产中阳极效应的危害性,不仅表现在对生产的危害上,而且对生态环境的危害极其严重。笔者将从几个方面进行阐述。





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