阳极效应发表评论(0)编辑词条

阳极效应  英文：anode effect

定义
　　熔盐电解时发生在碳质阳极上的特征现象。经常出现于冰晶石(NaAlF)-氧化铝电解中，也发生于氯化物电解中。电解质成分不合理或阳极电流密度过高都能导致阳极效应。

机理
　　产生阳极效应的机理尚未探明，但此现象早已熟知。铝电解时发生阳极效应，显然同阳极表面生成某些化合物和积聚气体有关。
　　工业铝电解槽里氧化铝含量低于1％时,氟离子和氧离子共同在碳阳极上放电，形成氧氟化合物(COF)，随后和其他吸附化合物一起积聚在阳极表面上。此时，电解质对碳阳极的湿润性变坏，电解质会在更大程度上为阳极所排斥，于是阳极的有效电流密度逐渐增加，达到临界电流密度时，便发生阳极效应。其外观特征是：在阳极周围产生明亮的小火花,气泡停止在阳极析出,电解质也停止沸腾。熔盐和阳极间的电子传递受到阻碍，导致槽电压增高（30～50伏）和电流下降。

用途
　　在工业铝电解槽上，消除阳极效应的方法通常是将铝液溅泼到阳极上，使阳极和阴极短路；或上下移动阳极，使之与铝液接触。
　　就铝电解来说，每槽每天平均发生0.5～1次阳极效应被认为是正常的，如果频繁发生将导致过多消耗能量和原材料，并会引起电解槽过热。

氮气熄灭阳极效应新方法
　　氮气熄效应是电解铝生产中熄灭阳极效应的一种新方法，此方法充分利用了氮气的性质比较稳定、在铝电解条件下不与铝及电解质反应，同时在工业生产中也常用氮气净化铝液等特点，将氮气通过预热好的钢管从中缝通入阳极底掌，通过气流搅动铝水与电解质，破坏在阳极表面形成一层无隙的气体薄膜，帮助气体逸出，达到熄回效应的目的。此方法具有经济、环保、安全等优点，对于200KA的电解槽来说，经测算熄灭一个效应可直接节约生产成本50元左右，对于一个产能12万吨200KA槽型的电解系列来说每年可节约生产成本100余万元。此方法完全可以取代传统的用木材熄效应方法，适合在所有预焙阳极电解铝厂推广使用，使电解铝厂彻底告别效应棒时代。
　　氮气熄灭阳极效应新方法，其特征是：将由氮气瓶(10)、压力表(1)、减压阀(2)、氧气带(3)、控制阀(4)、熄效应钢管(5)组成的熄效应装置移至需要作业的电解槽(9)上，预热熄效应钢管(5)；打开电解槽(9)端头罩板，手动打壳下料；在熄灭效应条件成熟后，缓慢打开控制阀门(4)，使熄效应钢管(5)头部的开孔有少量气体排出，将预热好的钢管从中缝伸进阳极底掌，调整气流速度，以使铝液搅动到与阳极底掌接触而又不产生剧烈波动为佳；熄灭效应的过程中可以来回移动钢管。

生产铝时终止阳极效应的方法
　　电解熔融盐制铝时消除或终止阳极效应的方法。该电解池中包括含氧化铝的电解质和多个浸于电解质中的含碳阳极。按本发明方法将至少２５％阳极分成相邻组别，排布于电解池纵向不同部位，将至少一组阳极提升而其余各组降落以搅动电解池，在纵向上提升和降落的阳极组运动交替进行，并加入氧化铝。各阳极退回至其原操作位置。若阳极效应未能消除，各组阳极再次按相同或相反模式运动。借此可达到很高的消除效率，而熔融电解质表面变化极小。
　　在电解池中生产铝时终止阳极效应的方法，该电解池中包括含氧化铝的熔融电解质，以及多个含碳阳极，所述阳极至少排列成二纵排和至少三横排而组成阳极板区，将氧化铝加至电解质中，并将所述不同组别阳极提升或降落，使所加入的氧化铝分散于所述电解质中，所述方法特征在于，至少占阳极总数２５％的阳极分成相邻组别，并位于是电解池纵向上的不同位置，每个组包括至少二个阳极，但不能多于阳极总数的三分之一；所述组别的至少一个组，首先从原操作位置在第一垂直方向运动；　
　　其余组别阳极从原操作位置以相反垂直方向运动；其中所述一个或多个组别阳极在所述第一垂直方向运动，所述一个或多个组别阳极在所述相反垂直方向运动，且按电解池纵向相互交替运动；所述阳极回到其原操作位置上，并且所述运动重复进行或以反向进行直至所述阳极效应消除。