煤的电化学脱硫研究(Ⅲ)——碱性有隔膜电解体系

以山家林精洗煤为原料,着重考察了碱性有隔膜电解体系中的电化学脱硫规律,并对影响因素进行了初步探讨。试验研究表明碱性有隔膜体系中煤脱硫过程包括电化学氧化、化学氧化及溶解脱硫过程,其脱硫效果及规律与无隔膜体系相似,对煤质的影响较酸性体系小。

电化学法脱除烟气二氧化硫制取硫酸—Br^-/Br_2电解体系

本文研究了Br- /Br2 体系的电化学方法脱除烟道气中二氧化硫的各个影响因素 :温度对电解体系的性能影响 ;温度、酸度以及吸收方式对脱硫效率的影响。

基于WWW的铝电解体系相图检索系统

建立一个以因特网为介质的铝电解体系多元相图检索系统．该系统利用Ｗｅｂ中的网 页制作技术，采用动画、图解等多媒体手段，将文献中记录的大量有关的相图以交互的方式提 供给用户．该系统是铝电解冶金培训与咨询系统中的相图子系统，包括二元相图、三元相图、 四元相图、立体相图等部分．与主要通过绘制等温线或剖面图来描述某一体系的部分特性不 同，该子系统试图利用动画的方式来显示相图，使用者可以从不同的侧面来研究这些相图．

氯化钙电解体系抑制煤系粘土岩泥化的试验研究

本文针对煤系粘土岩易泥化的问题,以通辽褐煤煤矿顶板粘土岩为研究对象,采用单因素和正交试验方法,考查了电压梯度、电解质浓度、反应时间和矿浆浓度对电解抑制粘土岩泥化的影响,确定了抑制粘土岩最佳试验条件为:电压梯度2.0 V/cm,电解质浓度1.5 mol/L,矿浆浓度2 g/L,电解时间6 h。

Ti/SnO_2+Sb_2O_4/PbO_2阳极的制备及其在酸性电解体系中的应用

实验针对酸性电解体系中阳极的析氧过程,研究制备出适应于在此类介质中使用的Ti/SnO2+Sb2O4/PbO2阳极。采用SEM、XRD法表征了阳极的表面形貌、组成元素和元素化学态;并用快速电极寿命法测试该阳极在65℃、1.0mol/LH2SO4溶液中的使用寿命通过对电极极化曲线的测试,考察其电催化性能;将试样放大后在酸性电解体系中进行模拟电解生产试验。结果表明,此类阳极与传统铅阳极相比,在提高电流效率,降低单耗以及提高阴极产品纯度方面效果显著,且降低了阳极制作成本。

铁、炭微电解体系类型对DNT模拟废水处理的影响研究

基于不同类型的铁、炭形成的原电池对废水处理效果的差异,研究了粉末状炭、柱状炭、颗粒状炭、铸铁屑、还原性铁粉、铁刨花等组成的微电解体系对DNT废水处理效果的影响,利用扫描电镜(SEM)对不同类型铁的表面进行了分析。研究结果表明:粒径为0.3 mm~2.5 mm的铸铁屑与粒径为0.45 mm~3.00 mm的颗粒状炭组成的微电解体系对DNT的去除效果较佳,在反应进行120 min时DNT去除率为52.29%。

建筑铝材在不同电解液体系中阳极氧化及氧化膜性能比较

为进一步提高建筑行业常用6063铝合金的耐腐蚀性能,从而延长建筑构件的使用寿命,分别在纯硫酸电解液、硫酸与硼酸混合电解液、硫酸与柠檬酸混合电解液、硫酸与甘油混合电解液以及硫酸与硼酸、柠檬酸和甘油混合电解液体系中对6063铝合金进行阳极氧化,并比较不同氧化膜的形貌特征、厚度、物相结构和耐腐蚀性能。结果表明:不同氧化膜都具有多孔密布的形貌特征,厚度相近并且由ɑ-Al_(2)O_(3)相和γ-Al_(2)O_(3)相组成,但孔隙率和表面致密性明显不同,导致耐腐蚀性能存在差异。在混合酸电解液体系中制备的氧化膜孔隙率最低,仅为12.1%,表面致密性最好并且具有最正的腐蚀电位−0.511 V、最低的腐蚀电流密度1.15×10^(-6)A/cm^(2)和最高的极化电阻22.05 kΩ·cm^(2),经过96 h盐雾实验后其腐蚀程度较轻。添加适量硼酸、柠檬酸和甘油具有协同缓蚀效果,因此混合酸电解液体系对氧化膜的溶解能力弱,能明显改善氧化膜表面致密性进一步提高其耐腐蚀性能,作为表面改性层可以更好地保护铝合金基体,延缓腐蚀。

二氧化碳电催化还原酸性体系研究进展

利用可再生能源提供的电能电催化还原CO_(2)制高值化学品和燃料,为全球气候变暖和能源危机提供了一种可行的解决方案,具有巨大的实际应用潜力。目前研究较多的碱性和中性反应体系中CO_(2)易与氢氧根(OH^(-))反应生成碳酸盐或碳酸氢盐,造成CO_(2)损失的同时会降低反应体系的能量转化效率和稳定性。研究开发酸性体系的电催化还原CO_(2)反应(CO_(2)RR),有望解决上述问题。本文针对CO_(2)电催化还原的酸性体系展开讨论,系统整理了反应装置、催化剂、反应微环境对CO_(2)RR性能的影响以及酸性体系中的微观反应机理,最后针对酸性体系中催化剂设计、反应机理研究、反应微环境调控、反应器设计优化等提出前瞻性建议。

染色废水的电解水-电芬顿耦合体系矿化处理

利用电解水阳极产生的副产物氧气为电芬顿反应持续供氧,开发了电解水-电芬顿耦合体系,并通过制备低成本的Ni/SnS_(2)/芳纶电极代替传统电芬顿反应中昂贵的碳基电极,极大降低了电芬顿和分解水两项工艺的成本。对低质量浓度亚甲基蓝染液(5 mg/L)进行12 h的持续性降解,总有机碳去除率可达69.4%。该电解水-电芬顿体系具有普适性,对于其他电芬顿催化电极材料如泡沫镍、碳布等,总有机碳去除率同样可达到69%。该工艺实现了低浓度有机污染物的低成本、高效率矿化,通过分解水产生氢气,提升了反应产物的附加值,对工业化处理有机污染物表现出较好的应用潜力。

高锂钾电解质体系下降低炭渣量的技术

针对高锂钾电解质体系下铝电解生产过程炭渣量显著偏高的问题,研究分析了电解质对炭素材料润湿性的变化规律,以及分子比对电解质含碳量的影响,并开展了降低炭渣量的工业试验,炭渣量降低显著。结果表明:相比纯净体系电解质,高锂、高钾体系电解质对炭素材料的润湿性较好,降低分子比或提高过热度能够降低润湿性;通常条件下,高锂、高钾体系电解质中含碳量高于纯净体系,但合理的分子比控制范围可以使含碳量保持在0.2%以下;高锂和高钾体系下降低炭渣量的关键措施略有不同,但所遵循的规律与电解质对炭素材料润湿性变化的规律相同。

新型低温铝电解质体系的研究——氧化铝的溶解度与溶解速度

分别测定不同温度下粉末状α－Ａｌ２Ｏ３在Ｎａ３ＡｌＦ６－ＡｌＦ３（摩尔比１∶１）Ｋ３ＡｌＦ６－ＡｌＦ３（摩尔比１：１）及Ｎａ３ＡｌＦ６－Ｋ３ＡｌＦ６－ＡｌＦ３（摩尔比０．５：０．５：１）熔盐体系中的溶解度和溶解速度。探讨和分析了ＬｉＦ对Ｎａ３ＡｌＦ６－Ｋ３ＡｌＦ６－ＡｌＦ３熔体（摩尔比０．５：０．５：１）中氧化铝溶解度的影响。结果表明氧化铝在低温钾冰晶石体系Ｎａ３ＡｌＦ６－Ｋ３ＡｌＦ６－ＡｌＦ３（摩尔比０．５：０．５：１）中的溶解度和溶解速度能够满足低温电解的要求。

LiF-ScF_3-ScCl_3电解质体系的物理化学性质研究

熔盐体系的物理化学性质对熔盐电解有很大影响,以LiF-ScF3-ScCl3为电解体系,对其物理化学性质进行研究。通过添加不同含量的氧化钪分别测定了其对电解质的密度、初晶温度和电导率的影响。结果表明,氧化钪的添加有助于降低电解温度,且不会对电解质的密度和电解质电导率产生很大影响。本工作旨在研究电解体系中添加氧化钪对其物理化学性能的影响,为电解铝钪合金的电解质体系的选择提供理论依据。

500 kA铝电解槽工艺技术寻优之路

连城分公司的世界首条500 kA电解铝生产线受槽型大、电流密度大及原材物料等方面的影响,投产以来,除主要指标电耗无根本改善外,氧化铝、阳极毛耗等物料消耗达标,且槽寿命达到预期。基于此,工艺技术团队成员对电解槽磁场和流场设计、炉膛尺寸和母线配置、热平衡和散热分布、电解质成分控制、物料平衡及自控系统等方面进行分析研究、不断探索寻优,确保了系统平稳运行。

熔盐电解法制备镨钕金属氟化钡部分替代氟化锂对电解生产影响研究

随着氟化锂价格逐渐攀升,针对熔盐电解生产镨钕金属氟化锂单耗偏高的现象,氟化锂替代或部分替代研究实验再次被提出来,寻求氟化锂替代或部分替代品已经成为稀土熔盐电解行业亟需解决的工作任务之一,因此,进行氟化钡部分替代氟化锂对电解生产的影响研究。研究表明:采用氟化钡对氟化锂进行部分替代,在一定程度上可以降低电解生产过程中氟化锂的消耗,氟化钡替代比为10%~15%时,对金属的质量、产量、一次合格率均影响较小,氟化钡替代比超过15%,其会影响金属的正常电解,造成产量、质量的波动。

“3141”铝电解生产工艺路线研究与实践

在国家宏观政策背景下,某铝电解企业在实验、总结、吸收同行业电解生产管控技术路线的基础上,综合分析南方和北方电解质体系差异状况,结合生产实际,总结提炼出“3141”铝电解生产管理思路。近年来,随着国家能耗“双控”“节能减排”“实施阶梯电价”等宏观政策的陆续颁布实施,高耗能的电解铝生产企业如何生存与发展,是所有铝电解人需要思考和解决的难题。因此,进行铝电解生产管理思路探索创新与实践,以实现“低耗、高效、可持续”的目的,愈加凸显必要性和紧迫性。

含有机物水溶液电解体系中的阳极材料及其失效特性

较详细地介绍了含有机物水溶液电解体系中使用的阳极材料;分析了该种特殊使用环境下阳极的失效机制,如表面粘污机理与加速溶解机制;综述了提高阳极耐用性的相关对策,包括优化电极组分和阳极再活化;最后对含有机物水溶液中阳极材料的研究进行了展望。

添加剂对高铋电解铜体系中铜沉积过程的影响

用稳态法研究了添加剂Ｃｌ－、ｇｌｕｅ、（ＮＨ２）２ＣＳ对高铋电解铜体系阴极铜沉积反应的影响。用ＡＡ、ＳＥＭ、ＸＲＤ等仪器研究了添加剂对阴极铜沉积的组成和晶面取向的影响。结果表明：Ｃｌ－对铜沉积反应起去极化作用。ｇｌｕｅ对铜沉积反应起强极化作用。（ＮＨ２）２ＣＳ能改变铜沉积过程的电化学反应机理，使铜沉积反应出现由扩散控制的极限电流。当Ｃｌ－、ｇｌｕｅ、（ＮＨ２）２ＣＳ共存于电解液中时，既对铜沉积反应起强极化作用，又使铜沉积过程的极限电流降低。以低电流密度（２００Ａ·ｍ－２）电解，添加剂存在时可使阴极铜沉积中铋含量从０．０１３％降至０．００２１％，但添加剂不影响铜沉积的晶面择优取向（２２０）。以高电流密度（１５００Ａ·ｍ－２）电解时，添加剂的存在，会改变铜沉积的晶面择优取向。

贫水电解质体系制备多孔阳极氧化铝模板的研究

在有机溶剂为主的含草酸电解质中,研究了大孔径有序度高的阳极氧化铝(AAO)的一步法电化学制备.实验证实,电解质中水含量的降低能够有效抑制铝的电氧化速率和溶解速率,使得其氧化膜孔道的生长能够稳定进行,所得到的六方孔道排列有序度明显高于纯水溶剂制备的电解质体系下的产物.考察了水含量、有机溶剂种类以及电解质浓度对AAO模板孔道形貌的影响.结果表明,有机溶剂贫水电解质体系使得电氧化电压的选取范围比水溶液电解质体系更宽,孔径连续可调,反应条件温和.该方法适合于制备均匀大孔径的AAO模板.

新型锂离子聚合物电解质体系的研究

从三个方面即单一离子导体、ＭＥＥＰ系列、ＰＶＡ＋增塑剂，对聚合物电解质体系进行了初步的研究。磺基聚醚（ＳＰＥＯ）与聚氨酯（ＰＵ）接枝可以制得单一离子导体的聚合物电解质，室温电导率达１０－４Ｓ／ｃｍ，Ｎａ＋离子迁移数０．９９；磷氮三烯环侧基梳形聚乙炔骨架电解质，可以消除聚合物的蠕变性，提高机械强度，制成自支撑膜，但电导率较低；ＰＶＡ通过掺杂（ＬｉＣｌＯ４）可以制得Ｌｉ＋离子导电聚合物电解质，经添加增塑剂，可以提高离子电导率，降低玻璃化温度ｔｇ。

碳纤维在不同电解质体系下的电化学表面改性

使用电化学氧化法对PAN基碳纤维进行表面改性,通过扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱和X射线光电子能谱仪(XPS)表征了碳纤维表面物理化学结构,同时结合力学性能分析,评价了碳酸氢铵、硫酸铵和复合铵盐溶液3种电解质体系的改性效果。实验结果表明,碳酸氢铵溶液下的电化学改性有利于界面粘结强度的提高,而硫酸铵溶液下的电化学改性有利于降低抗拉伸强度的损失,当采用复合溶液改性时,则可以同时提高碳纤维的抗拉伸强度和其复合材料的抗层间剪切强度。