硅鈦氧化鋁對電解質(zhì)組成及揮發(fā)損失的影響

壓力變送器研究硅鐵氧化鋁對電解質(zhì)組成及揮發(fā)損失的影響，可以將其主要成分分為兩大類:一類是分解電壓不高于A1203的化合物，主要有A1203 1 Si02 , Ti02和Fee 03;另一類是分解電壓高于A120，的化合物，主要有堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和稀土氧化物。前者在電解過程中都被分解，硅、欽、鐵與鋁共同析出，基本不在電解質(zhì)中積累。后者將與電解質(zhì)成分發(fā)生下列反應(yīng):

    這些數(shù)字壓力表的反應(yīng)消耗了電解質(zhì)中的AIF3，使摩爾比升高。生成的堿金屬或堿土金屬氟化物除部分機(jī)械損耗外，其余在電解質(zhì)中積累。電解質(zhì)本身含有大量NaF，可以用補(bǔ)充Al凡來調(diào)節(jié)摩爾比，少貧堿金氟化物的增加不會(huì)給電解工藝帶來太多麻煩。特別是LiF的存在，還可以較顯著地增加電解質(zhì)的電導(dǎo)，對改善電解質(zhì)性質(zhì)很有好處。但KF含量過高的話，可能會(huì)因它對炭素材料的滲透而影響電解槽的壽命。少量堿土金屬氟化物的存在，可以降低電解質(zhì)初晶溫度，增加合金液與電解質(zhì)之間的界面張力，有利于金屬的匯聚，從而減少金屬的二次反應(yīng)損失。所以對于普通鋁電解槽，總是在電解質(zhì)中添加一定量的Cal'':和MgF2。但它們?nèi)绻e累超過一定數(shù)量，會(huì)增加電解質(zhì)的密度，降低電解質(zhì)電導(dǎo)，降低A1203在電解質(zhì)中的溶解度，嚴(yán)重時(shí)將使電解工藝不能正常維持。堿土金屬氟化物會(huì)不會(huì)超過這個(gè)限度，決定于3051壓力變送器在電解質(zhì)中積累的速度，而積累速度主要決定于硅欽氧化鋁中堿土金屬氧化物的含量。只要在電解槽有效壽命期內(nèi)達(dá)不到太高的濃度，這種危害就不會(huì)發(fā)生。
    通過下述試驗(yàn)可以證明生成堿土金屬氟化物反應(yīng)的存在。將一定量已知組成的電解質(zhì)與一定量的分析純161夕、CaO以及硅欽氧化鋁試樣混合均勻，置于鉑堆禍中，放人井式高溫爐升溫至1000cc，溫40min，使電解質(zhì)完全溶解。然后取出電解質(zhì)，冷卻后做成分分析，計(jì)算體系中A1203增加量，增加的A1203來自反應(yīng)式2-7。并做X射線衍射分析，檢測新生成的Ca凡和Mg凡相。實(shí)驗(yàn)結(jié)果舉例見表2一41。
    按反應(yīng)式2一計(jì)算的A1203增加量和實(shí)測值存在一定偏差，可能因?yàn)閴A土金屬氧化物與氟化鋁或冰晶石之問的復(fù)分解反應(yīng)存在一定平衡;也可能是實(shí)驗(yàn)誤差，對于高溫熔鹽測定，表中的誤差值仍在合理范圍之內(nèi)。
    對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的x射線衍射分析結(jié)果，也確實(shí)檢測到相應(yīng)的Ca凡和Mg凡相的存在，驗(yàn)證反應(yīng)式2一已經(jīng)發(fā)生。
    工業(yè)氧化鋁中也含有堿金屬和堿土金屬化合物，但數(shù)量很少。一般工業(yè)氧化鋁含:Nat 0 0.3%一0.6%， U200.02%一0.07%，CaO0.01% -0.05%, M夕十萬分之幾。在普通電解槽有效壽命期內(nèi)，其積累數(shù)量都在允許范圍之內(nèi)。
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