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硫化铝的电解

发布日期:2019/4/22 11:12:55

概述[1]

硫化铝存在于碱性或碱土金属、氟化物或氯化物的电解液中。铝工业A.-G.建议用硫化铝代替铝钠硫化物。在20世纪30年代,德国和俄罗斯的科学家开始重新研究铝硫化物电解。这些调查人员对Al2S3进行了电解。

在冰晶石与NaCl的混合物中,获得的最大电流效率约为55%。1976年,日本轻金属冶炼厂协会对Pr进行了基础研究。从硫化铝电解生产铝。据信,他们的努力后来中断了,因为他们在电解过程中遇到了一些问题。作者在1023 K的MgCI 2-NaCl-Kcl共晶(50-30-20工具%)中对A12Sa的SIS进行了研究。结果表明,在共晶中溶解的Al2S3可被电解刺激。 铝在阴极熔化,硫在阳极。虽然可以获得合理的电流效率,但电解必须在限制阴极电流密度以下进行。 防止镁的共沉积。这种极限电流密度很低(~300 mA cm-2),可能太低,没有实际价值。 含有AlCl3的ELT;这样的熔体增加了Al2S3的溶解度,从而允许更高的电流密度。本文介绍了在MgCl2-NAC中电解Al2S3的结果。 报道了含AlCl3的1-KCl共晶材料。

硫化铝的电解[1]

A12S3的电解是在MgCI 2-NaCl-Kcl共晶熔体在1023 K和以前曾报告过结果。这,这个,那,那个选择共晶作为两种电解质。理由:(A)热力学考虑表明MgCl2可能有助于溶解A12Sa从反应来看,MgCl2(SOH)Al2Sa(S)=2AlSCl(Soln)MGS(S),(B)预计MgCl2将增加铝沉积效率如铝所示氯化物电解。电解结果在1023 K时使用以共晶为溶剂,溶解了Al:S3。可以被电解给熔化的铝和元素硫。当前的效率恒流电解增加电流密度并达到电流密度约为200 mA时约80%共晶中含有2wt%At2S3的共晶中的cm-2

它发现每一次AI2Sa浓度,电解必须在下面进行极限阴极电流密度在萨蒂尔-Al2S3在熔盐中的溶解度(1.34wt%S),极限阴极电流密度大约是300 mAcm-2。另外,对于批处理操作,限制电流密度将随着AI:熔体中的S3含量在电解过程中耗尽-对流层。低极限阴极电流密度将铝产量限制在低水平。这个级别可能太低,无法实用价值。目前的铝工艺采用了大量的铝工艺。较高的电流密度。电流密度范围从0.7到1.2ACM-2在霍尔-H6细胞内ASP细胞内的面积为0.8至2.3英亩-2英亩。

从电的电压/电流曲线来看-Al~S3在共晶[13]中的溶解低铝离子(含种)浓度是最主要的阴极电流密度限制的原因。有两种可能的方法来修改这个过程。以便能够操作电解槽在较高的电流密度下(第三种方法是用机械提高传质速率方法;但是,这很难在因此,在熔盐电解中很少使用实践-)。这两种方法是:(A)使用电子设备-含有常见铝离子的天然碱,或(B)使用A12S3浓度较高的电解液-宾利。已发现AlCl3可用于这两种降低电流密度的方法问题。AlCl3在熔体中的存在只提供普通的铝离子,而且通过反应提高了Al2S3的溶解度。Al2S3在重量%硫中的溶解度在包含熔体的AlCl3中,详见表1。

从表1可以看出,AlCl3增加了Al2S3在熔盐混合物中的溶解度。因此,在AlCl3中电解Al2S3的电池-MgCI 2-NaCl-KCl熔体可在较高的温度下工作。如本文后面所示的电流密度。它也发现AlCl3的存在共晶对阳极氧化没有影响。含硫化物离子(或含硫化物离子))。图1显示了典型的体积图Al2S3MgCI 2-NaCl-KCl共晶中的作用没有AlCl3

从图中可以看出,加入1wt%的A1C13,无峰值电流。观察到的铝沉积,这是预期是因为大量的A1C13是现在时。机械试验[18]图中的伏安图。移民局确认了奥西-硫化物离子的两步反应发生在与MgClz-NaC1-Kc1共晶的情况一样,也就是说,氧化涉及到双电子的dis-硫化物离子的电荷,然后是二聚体-硫原子的化,这是非常快和向2[19]美元的方向迁移了许多人。

参考文献

[1]The electrolysis of AI2S 3 in AICI3-MgCle-NaCI-KCI melts N. Q. MINH, R. O. LOUTFY*, N. P. YAOChemical Engineering Division, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439 Received 26 January 198

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