有機溶劑體系中鋁的電解精煉研究.pdf

1、目前，鋁的電解精煉方法有著諸多缺點如高溫、高能耗、高污染等，制約了二次鋁資源的有效利用和鋁工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)代綠色工業(yè)需要在室溫及一般工作條件下電解沉積出純鋁?；诖?，本文利用有機溶劑體系，對多種鋁基合金進行電解精煉，在陰極獲得了光滑致密、結(jié)合力良好和純度較高的鋁沉積層，并系統(tǒng)地研究了鋁沉積層的結(jié)構(gòu)和形貌以及電解過程的陰極電流效率、沉積效率和能耗問題。
　　 測定了THF(四氫呋喃)有機溶劑體系的電導(dǎo)率。實驗結(jié)果表明，本有機溶

2、劑體系電導(dǎo)率隨電解時間地延長而增長并且增幅逐漸減小，隨[AlCl3]/[LiAlH-4]的摩爾比增大而減小。還研究了電導(dǎo)率和溶液靜置時間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)溶液的時效性為5天。
　　 觀察電解精煉鋁沉積層的生長，符合3D晶體生長機制。不同的溶液配比、電流密度及電解時間會改變這一過程的進行速度。利用分析儀器得出，陰極表面電沉積出來的是純度很高的單相鋁沉積層。而陽極鋁合金材料在經(jīng)過電解精煉后，鋁合金表面被溶解，鋁合金中的單相Al溶解進入電解

3、液中，而其中的雜質(zhì)元素如Si等則還是殘留在鋁合金表面。
　　 論文全面系統(tǒng)地研究了鑄造鋁合金，防銹鋁合金和硬鋁合金通過有機溶劑體系電解精煉的過程。通過研究本電解實驗的陰極電流效率、沉積效率和能耗這三個電解性能評價參數(shù)和溶液配比、電流密度和電解時間的關(guān)系，得出了它們電解精煉實驗的最佳工藝參數(shù)。鑄造鋁合金ZL101的為：[AlCl3]/[LiAlH4]摩爾比為3，電流密度3A/dm2，電解60min，這時能耗為8.89kW·h/kg

4、：防銹鋁合金LF2的為：[AlCl3]/[LiAlH4]摩爾比為4，電流密度2A/dm2，電解60min，這時能耗為8.82kW·h/kg；硬鋁合金ZL101為：[AlCl3]/[LiAlH4]摩爾比為3，電流密度3A/dm2，電解40min，此時能耗為9.71 kW·h/kg。
　　 還研究了電解精煉多種鋁基合金時，影響精煉效果的各種因素。其中包括鋁基合金中的雜質(zhì)元素種類、鋁基合金中的組織結(jié)構(gòu)和鋁基合金的含鋁量。鋁基合金中對精