Введение
1 Аналитический обзор 13
1.1 Основы теории процесса Эру-Холла 13
1.1.1 Совершенствование существующей технологии электролиза 17
1.2 Альтернативные технологии получения алюминия 18
1.2.1 Карботермическое восстановление оксида алюминия 19
1.2.2 Электролиз при температурах существенно ниже 950С 20
1.3 Инертные аноды для получения алюминия электролизом 28
1.3.1 Сравнение технологий получения алюминия с углеродными и инертными анодами 28
1.3.2 Типы инертных анодов 32
1.3.3 Требования к материалам инертных анодов 35
1.3.4 Механизмы коррозии инертных анодов при электролизе 36
1.3.5 Кинетика коррозионного износа инертных анодов 38
1.3.6 Влияние на скорость коррозии технологии электролиза 41
1.3.7 Необходимое условие стабильной работы инертных анодов 48
1.4 Инертные катоды для получения алюминия электролизом 49
1.4.1 Композиты на основе тугоплавких соединений 51
1.4.2 Смачиваемые алюминием катодные покрытия 52
1.4.3 Осаждение алюминия на несмоченных алюминием подложках 53
1.5 Область исследования 58
2 Методика экспериментов 61
2.1.1 Материалы и реактивы , 61
2.1.2 Конструкции ячеек 64
2.1.3 Электрохимические измерения 66
2.1.4 Погрешность измерений 67
3 Анодный процесс 70
3.1 Методические особенности 70
3.2 Результаты экспериментов и их обсуждение 73
3.2.1 Определение верхнего предела анодной плотности тока для керметных анодов 73
3.2.2 Электролиз низкотемпературных суспензий с керметными анодами 76
3.2.3 Поведение металлического анода при низкотемпературном электролизе ,81
3.2.4 Необходимые условия электролиза с металлическим анодом 86
3.2.5 Изучение выделения кислорода на инертном аноде 88
3.3 Выводы 90
4 Катодный процесс 92
4.1 Методические особенности 92
4.2 Результаты экспериментов и их обсуждение 99
4.2.1 Изучение кинетики выделения алюминия на твердой подложке при температуре 75 0С 99
4.2.1.1 Хроновольтамперометрия 99
4.2.1.2 Стационарные поляризационные кривые 102
4.2.1.3 Кривые выключения 104
4.2.1.4 Хронопотенциометрия 106
4.2.1.5 Схема катодного процесса : НО
4.2.1.6 Электрохимическая коррозия алюминия на твердом катоде 112
4.2.2 Определение максимальной катодной плотности тока 115
4.2.2.1 Выбор состава электролита 116
4.2.2.2 Максимальная катодная плотность тока в расплаве NaF -AIF3 с 42%мас. глинозема 119
4.2.2.3 Максимальная катодная плотность тока в расплаве NaAlF4 - LiF с 42%мас. глинозема 122
4.2.3 Смачивание катодов алюминием при электролизе 126
4.2.3.1 Пассивация поверхности смачиваемого катода... 126
4.2.3.2 Смачивание катодов при высокотемпературном электролизе расплавов без суспензии глинозема 131
4.2.3.3 Смачивание катодов при высокотемпературном электролизе суспензий 136
4.2.3.4 Способ отвода алюминия из МПЗ 138
4.2.4 Влияние параметров электролиза на выход по току 139
4.3 Выводы 146
5 Технология электролиза 148
5.1 Методические особенности 148
5.2 Результаты эксперимента и их обсуждение 150
5.3 Выводы 158
6 Общие выводы и заключение 160
Список использованных источников
