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《铝碳阳极薄冰铝石胶体陶瓷环保型抗氧化涂层》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、Ξ铝碳阳极薄冰铝石胶体陶瓷环保型抗氧化涂层进1,王达健1,施哲1,董仕毅2,周烈兴1,蒙延双1曹(1.昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南昆明650093;2.云南铝业股份有限公司,云南昆明650502)摘要:低成本无污染陶瓷涂层技术在传统冶金工业中的应用日益得到重视,铝预焙阳极消耗与铝生产成本和环境污染密切相关。结合电化学、布多尔反应、空气燃烧、炭渣、二次反应碳阳极消耗机理,对化学和气相薄膜沉积法、等离子热喷涂法、胶体陶瓷涂层法进行了讨论,分析了薄冰铝石胶体陶瓷涂层法在铝电解技术特别是铝碳阳极氧化防止上的
2、适用性。关键词:铝电解;陶瓷涂层;抗氧化中图分类号:TF12512+2文献标识码:A文章编号:1006-0308(2003)05-0028-04EnvironmentallySoundAnti-oxidationBoehmiteColloidCeramicCoatingofAnodeforAluminumElectrowiningCAOJing1,WANGDa-jian1,SHIZhe,DONGShi-yi2,ZHOULie-xing1,MENGYen-shuang1(1.KunmingUniversity
3、ofScinceandTechnology,Kunming,Yunnan650031,China;2.YunnanAluminumCo.Ltd.)ABSTRACT:Basedonelectrochjemistry,Boundouardreaction,combustioninairandsecondaryreactionmechanismofcarbonanode,thechemicalprecipitationandgas-phasefilmdepositionprocess,plasmahotspray
4、ingprocess,andcolloidceramiccoatingprocessarediscussed;Theavailabilityofanti-oxidationwithboehmitecolloidceramiccoatingprocessinaluminumelectrolysis,particularlyforaluminum-carbonanodeisana2lyzed.KEYWORDS:aluminumelectrolysis;ceramicaoating;anti-oxidation的
5、电催化特性,掺杂化合物是国内发展的工艺1引言现代铝电解生产采用碳消耗性阳极,其反应为线1～2。在非炭阳极的抗氧化耐蚀研究方面,国以氧化锡和金属陶瓷为基的材料还不能同时满足Al2O3(diss)+3/2C(Anode)=3/2CO2(g)+2Al电阻率和抗氧化耐蚀要求,同时,碳的消耗和反(l),槽结构如图1,碳的消耗主要涉及原铝成本和环境污染两个问题。在铝电解过程中,国内铝厂的阳极消耗为530-600kg/tAl,某些发达国家为400-500kg/tAl,国内在生产铝时所用原料占铝成本中,继氧化铝和电能之后阳
6、极居第三位,而某些电费便宜的铝厂阳极在成本中居第二位。为了改善炭阳极放出的碳氟化合物以及二氧化碳气体对环境的污是长期以来人们所关注的问题。阳极消耗主要是在电化学消耗上,要根本地决这个问题就是采用惰性阳极(不耗阳极)3。用惰性阳极时电解反应为:Al2O3=2Al+3/2O2,惰性阳极取代碳阳极可节约生产碳阳极的石油焦收稿日期:2003-04-21作者简介:曹进(1973-),男,河南鹤壁市人,在读硕士研究生;基金项目:云南省科技厅资助项目:2001E0013M,200LGH12Ξ槽设计更加紧凑,降低或不改变极
7、距,从而提高电流效率和降低损失,还可产生有价值的副产品氧,减少二氧化碳的产生,从而有利于环境保护。惰性阳极的研究主要是在金属阳极,金属陶瓷,氧化物,氧化铈涂层几个方面。自从霍尔电解槽发明以来,铝电解的惰性阳极(不耗阳极)就一直在研制,但是一开始就遇到了问题,如氧化,腐蚀,产出铝被惰性阳极污染,阳极寿命,导电性和成本问题等,至今仍未解决,致使与电化学有关的碳阳极消耗问题未能得到根本的解决。机溶剂涂料,危害环境。本文在分析阳极碳块消耗基础上,提出技术经济可行的阳极碳陶瓷涂层技术路线。2阳极炭消耗机理一般认为铝碳
8、阳极的消耗包括电化学消耗,化学消耗和机械损耗3方面,具体可分为电化学消耗,布多尔反应,空气燃烧,碳渣和二次反应5部分3～4,下面分别简述如下:211电化学消耗在铝电解过程中,含氧络离子在阳极的表面放电,和炽热的炭反应并放出CO2,CO2以气泡的形式离开电极,反应式如下:Al2O3(溶解)=2Al(液)+3/2C(阳极)=3/2CO2(气)(2-1)在电解的过程中阳极反应也有可能产生CO,反应式如下:Al2O3(溶
