вход Вход Регистрация



Алюміній одержують електролізом глинозему, розчиненого в розплавленому кріоліті, що містить фтористі алюміній і натрій, а також добавки деяких солей (, , , ). Молярне відношення NaF/AlF3 називається кріолітовим відношенням (к.в.). Воно є основною характеристикою складу електроліту.

Для чистого кріоліту Na3AlF6 або 3NaF·AlF3 воно дорівнює 3. Електроліти, які містять надлишок AlF3 відносно кріоліту та які мають к.в. < 3, називаються кислими. При к.в. > 3 електроліти називаються лужними.

Промислові електроліти містять невеликий надлишок фтористого алюмінію проти формули кріоліту. Для зниження температури плавлення електроліту, збільшення його електропровідності, поліпшення змочуваності електролітом анода і додання йому інших позитивних властивостей в електроліт додають сольові добавки (CaF2, MgF2, LiF, NaCl), сума яких не повинна перевищувати 10%. Електроліт промислових електролізерів звичайно перегрітий у порівнянні з температурою початку кристалізації приблизно на 20–30 ºС.

Температуру початку кристалізації промислового електроліту знаходять за рівнянням:

tнк = 1011,7 – 0,1453·(AlF3надл)2 – 1,94·10–4·(AlF3надл)4 – 7,088·(Al2O3) +

+ 0,214·(Al2O3)2 – 2,898·(CaF2) – 5,167·(MgF2), (2.1)

де (AlF3надл), (Al2O3), (CaF2), (MgF2) – вміст компонента в складі електро-літу, %.

Теоретичну напругу розкладання компонентів електроліту визначають за формулою:

, (2.2)

де – термодинамічний потенціал Гіббса реакції, кДж/моль;

– число електронів, що беруть участь в електрохімічному перетворенні одного моля речовини;

– число Фарадея, 96500 Кл/моль або 26,8 А·год./г.

Електрохімічний еквівалент – теоретична кількість речовини, що повинна брати участь в електрохімічному процесі при проходженні через

електролізер одиниці кількості електрики:

(2.3)

де М – молекулярна маса речовини, г.

Підвищення питомої витрати електроенергії на 1 тонну металу, одержаного при електролізі, за рахунок появи анодних ефектів розраховують за формулою:

, (2.4)

де – підвищення середньої напруги на ванні за рахунок тимчасового підвищення напруги при анодних ефектах, В:

, (2.5)

– напруга на ванні при анодному ефекті, В;

– напруга на ванні при нормальній роботі (робоча), В;

– число анодних ефектів у добі;

– тривалість анодного ефекту, хв.

Продуктивність електролізера (з врахуванням втрат при переплаві металу) визначають за формулою:

, (2.6)

де – навантаження електролізера, А;

– тривалість роботи електролізера, год.;

– вихід за струмом, частки;

– машинний час роботи електролізера, частки;

К – коефіцієнт, що враховує втрати металу при переплавленні, частки.

© 2018
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру