锌电积工艺中新型阳极的研究进展

在湿法炼锌流程中,锌电积工序应用的传统Pb-Ag合金阳极易腐蚀溶解,污染电解液和阴极产品,制备性能优良的阳极材料成为国内外研究的热点。综述了不溶性铅基、钛基、铝基以及不锈钢基阳极的研究现状,介绍了各电极的制备方法、性能特点和应用情况。结合电极制备与应用中的优点和存在的问题,展望了未来新型阳极的发展趋势及研究方向。

海洋工程钢结构阴极保护新型阳极的研究

海洋工程钢结构阴极保护设计阳极重量要同时满足物料概算和初始电流密度的需求。为达到保护要求,两者需取其大值,从而造成阳极用量过大的浪费。而通过使用新型阳极,可以提高阳极表面积与体积比值,即发生电流与阳极质量的比值,减少阳极材料的浪费。通过室内模拟阴极保护试验测量系统,对常规构型阳极(长条型)与新型阳极(翼型)的阴极保护效果进行对照比较,从而确认新型阳极的电化学性能及实际可行性。结果表明,若以新型阳极替代常规方条型阳极,便可在满足初期阳极发生电流需求情况下大大减少阳极重量,从而避免阳极的浪费。

阴极保护新型阳极在海洋工程钢结构的研究

随着建筑事业的全面发展,海洋工程钢结构的应用也逐渐地广泛。在为了能够使得阳极保护设计体系得到整体性的完善,其不仅需要对其进行基础的物料概算,还要达到相应的保护需求。本文主要针对阳极保护新型阳极在海洋工程钢结构中的应用进行分析,并提出了相应的优化措施。

铝电解槽新型阳极钢爪研究

为进一步降低电解槽工作电压,本文提出一种新型的阳极钢爪结构。利用有限元软件ANSYS模拟了铝电解槽单阳极的热-电耦合模型,分析比较了新型阳极钢爪与传统钢爪对阳极压降的影响,并与实际试验结果进行了对比。结果表明该新型阳极钢爪的电压降更低,钢爪出口的电流均匀性更好。

循环伏安法对新型阳极的电化学性能研究

通过对成分相同、电化学性能相同、重量相同、长度相同的常规方条型阳极与长直翼型阳极循环伏安对比实验,研究计算和分析评价两者的阳极(积分)极化面电阻率与阳极(积分)极化面电阻,确定新型阳极的发生电流与其构型及表面积增加的相关性,以及对复合阳极的循环伏安测试,研究铝-镁复合阳极的电化学性能。

海洋工程用新型牺牲阳极设计与性能研究(Ⅳ)——导管架平台阴极保护应用研究

目的通过构型优化设计了一种新型牺牲阳极,使其在与常规阳极质量相当的前提下,增加初期发生电流,使被保护体较快极化到保护电位,后期发生电流降低,满足平均和末期保护电流需要,达到节约牺牲阳极用量的目的。方法在传统梯形阳极两侧增加两个翼翅,降低接水电阻,增加初期发生电流。翼翅优于本体快速溶解,其表面积迅速减小,发生电流随之降低。结果质量与常规阳极相近的新型阳极,初期发生电流增加30%以上,远高于设计值10%,初期极化完成后,新型阳极发生电流快速降低,达到与常规阳极相当的发生电流。结论据此试验结果对导管架平台水下结构进行阴极保护设计,可达到节约牺牲阳极用量的目的。

海洋工程用新型牺牲阳极设计与性能研究(Ⅰ)——小尺寸阳极静态海水试验研究

目的设计一种新型牺牲阳极,满足海洋工程钢结构阴极保护不同时期保护电流需求,节约牺牲阳极用量。方法通过改变常规阳极面积与质量比,分别设计面积相同和质量相同的新型阳极和常规阳极,并进行静态海水阴极保护对比试验。结果面积与常规阳极相同的新型阳极,在节约质量近50%的基础上,实现了与常规阳极相近的发生电流;质量与常规阳极相同的新型阳极,表面积增加近70%,实现了初期发生电流增加18%,试验阶段发生电流增加14%,被保护钢试样的快速极化。结论通过增加常规阳极面积与质量比,降低接水电阻,增加发生电流的设计思路是可行的。

海洋工程用新型牺牲阳极设计与性能研究(Ⅱ)——小尺寸阳极实海试验研究

目的设计一种新型牺牲阳极,满足海洋工程钢结构阴极保护不同时期保护电流需求,达到节约牺牲阳极用量的目的。方法通过改变常规阳极面积与质量比,分别设计面积相同和质量相同的新型阳极和常规阳极,并进行实海环境阴极保护对比试验。结果质量与常规阳极相同的新型阳极,初期发生电流增加22%,试验阶段发生电流增加48%;面积与常规阳极相同的新型阳极,在节约阳极质量近50%的基础上,显现了与常规阳极相近的发生电流。结论通过增加常规阳极面积与质量比,降低接水电阻,增加发生电流设计思路可行。

海洋工程用新型牺牲阳极设计与性能研究(Ⅲ)——中尺寸阳极实海试验研究

目的通过构型优化设计一种新型牺牲阳极,使其在与常规阳极质量相当的前提下,增加初期发生电流,使被保护体较快极化到保护电位,后期发生电流降低,满足平均和末期保护电流需要,达到节约牺牲阳极用量的目的。方法通过在传统梯形阳极两侧增加两个翼翅优化设计出新型牺牲阳极,并针对中等规格尺寸的新型阳极与常规阳极进行实海试验。结果质量与常规阳极相近的新型阳极,初期发生电流增加11%,而后逐渐增加到18%,被保护体优先极化到保护电位。翼翅消耗完全后,新型阳极与常规阳极均呈圆柱形,发生电流亦与常规阳极相当。结论所设计的新型牺牲阳极在与常规阳极质量相当的前提下,可使被保护体较快极化到保护电位,节约了牺牲阳极用量。

海洋工程用新型牺牲阳极设计与性能研究(Ⅴ)——导管架平台阴极保护设计探讨

目的针对不同设计使用年限的导管架平台,通过对比新型阳极和常规阳极用量来评价新型阳极的优势和不足。方法针对设计寿命15年和30年的导管架平台,计算满足不同阶段保护电流需求的新型阳极和常规阳极的需求量。结果当导管架平台设计年限较短,比如15年,牺牲阳极用量由初期保护电流需求量决定,新型阳极的使用可以达到节约阳极用量的目的。当设计年限较长,比如30年,牺牲阳极用量则由维持电流需求量决定,采用新型阳极并不能节约阳极用量。结论并非所有设计年限的导管架平台使用新型阳极都能达到节约用量的目的,具体要根据实际计算结果而定。

海洋工程结构物快速连接新型牺牲阳极的研究

针对海洋工程结构物阴极保护牺牲阳极进行式样优化,将截面为“T”型的新型牺牲阳极与常规梯形牺牲阳极进行对比研究。通过实际海洋测试表明:新型牺牲阳极在初期能够发出更大的保护电流,加速结构物表面钙镁沉积层的形成,降低中后期保护电流密度的需求,整体上可节约牺牲阳极用量。另外,结合新型牺牲阳极研制了一种能够在水下快速安装的连接卡箍装置,适用于海洋工程结构物局部阴极保护缺陷的快速修复。

一种新型Al基PbO_2电极的性能研究

针对目前锌电解用铅银合金阳极存在成本高、析氧过电位高及寿命短的问题,在氢氧化钠体系、硝酸体系和醋酸体系中分别制备了Al基PbO_2电极,采用SEM、EDX、XRD和电化学测试等对电极的形貌、成分、组成和催化活性进行了表征。结果表明:在硝酸体系中得到的Al/导电涂层/α-PbO_2/β-PbO_2(NO-3)电极表面粗糙度最高,催化活性好;外层β-PbO_2与中间层α-PbO_2之间形成最大固溶体,增强了电极的导电性和耐蚀性能。

微生物燃料电池中阳极材料的研究进展

微生物燃料电池能在去除污染物的同时产生电能,但其功率密度差、电子转移效率低。其中阳极是影响微生物燃料电池的一个关键部分,但通常所用的阳极材料对微生物吸附不充分,而且电子传递速率慢,限制了微生物燃料电池的电流密度。因此对阳极改性和开发新型阳极材料成为了研究的重要方向。综述了关于阳极改性和新型阳极材料开发的研究进展,并对阳极材料在未来的研究方向做出展望。

热电池电极材料的研究进展

介绍了热电池电极材料的应用和发展,重点讲述了热电池新型阴极和阳极材料的物理化学性能、晶型结构与组成、材料合成机制和制备等方面的研究现状,并探讨了热电池材料的发展方向及存在的问题。热电池的发展方向是大功率、长寿命。寻找阴极材料FeS2的替代材料及阳极材料LiB合金的稳定合成工艺是热电池活性材料的研究重点。

161平台海水管线外加电流阴极保护应用

本文简单阐述了海洋石油161平台海水管线腐蚀环境情况,介绍了新型阴极保护技术的原理及特点,详细介绍了新型外加电流阴极保护技术对海洋石油161平台海水管线防腐的实施过程和应用效果。

65kA预焙槽改造为200kA预焙槽的成功实践

阳泉铝业公司在国内首次利用原有65kA自焙槽系列地坑式厂房,改建为计算机智能控制,全密闭集气干法净化的现代化200kA中间点式下料预焙阳极电解槽,并采用新型预焙阳极,新的循环冷却水系统,无外加热式混合炉等先进技术,经过近五年的实践,铝电解槽稳定高效,取得了较好的经济效益。