鈣熔鹽電解中石墨陽極的破損機理及防護(hù)研究.pdf

1、為了提高鈣生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和加強其在市場中的競爭能力,鈣生產(chǎn)企業(yè)必須通過各種渠道降低生產(chǎn)成本,也就是從各方面降低熔鹽電解過程的生產(chǎn)原材料、輔料及能源等的消耗.石墨陽極在鈣熔鹽電解中是一項重要的消耗,它在鈣熔熔鹽電解過程中很容易破損,因而研究石墨陽極的破損機理及研究減少它的損耗具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和實際意義.本課題對石墨電極的損耗進(jìn)行了分析,認(rèn)為主要是化學(xué)損耗和機械損耗,尤其分析了它的氧化消耗動力學(xué),探索了鈣熔鹽電解過程中的石墨陽極破損機

2、理.理論上,鈣熔鹽電解過程中產(chǎn)生的Cl<,2>、HCl、CO<,2>及其熔鹽電解質(zhì)等對石墨陽極本身不會腐蝕,不可能使石墨陽極破損.通過SEM和電子探針分析,提出了鈣熔鹽電解過程石墨陽極的破損機理.認(rèn)為石墨陽極的破損主要是由于石墨陽極中有比較多的孔隙,其中揮發(fā)進(jìn)入石墨陽極表面孔隙的電解質(zhì)吸水水解、脫水等過程發(fā)生膨脹,使周圍的石墨顆粒應(yīng)力不平衡而發(fā)生破損;其次是由于石墨陽極孔隙中活性高的石墨顆粒氧化.因此要延長石墨陽極的使用壽命,就必須消除

3、石墨陽極中的孔隙和減少對電解質(zhì)的吸附以及與氧氣接觸的機會,采取的有效措施是提高石墨陽極質(zhì)量或?qū)κ枠O進(jìn)行表面處理.本研究將主要集中在后一種方法,即在石墨陽極表面涂上一層比較薄的涂層材料.在綜合大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,綜述了石墨陽極的抗氧化的方法,即主要有浸漬電極和涂層電極.對涂層的制備方法主要有包埋浸滲法、化學(xué)沉積法、等離子噴涂法、溶膠-凝膠法.對鈣熔鹽電解石墨陽極涂層材料的要求具有耐酸、堿、Cl<,2>等腐蝕,抗氧化,耐高溫,能與C顆