铝电解槽中积淀的构成

        冰晶石是氧化铝的杰出溶剂。Al_2O_3在冰晶石溶液中消融时，构成一种络合物(即氟化铝络合物)。Al_2O_3在冰晶石中的消融可分为两个阶段：第一步是Al_2O_3晶体的腐蚀，即Al_2O_3(晶体)+6F≤_3O_2~(-(1)_2AlF_3(1)，此中O_2~-不是游离的，便是与Al_2O_3离子疏松连系。第二步是氟氧化物配合物离子的构成：O2-(1)+AlF3=A；OF32-(1)或O2-(1)AlF3 2F≤AlOF54-(1)

因为氧化铝的外表张力(-450 mm/N)较高，可在铝熔体与冰晶石氧化铝熔体(2)之间堆积，有益于氧化铝的消融。但是，氧化铝能够降服这类外表张力和下沉以下的熔融铝层。徐君莉等。接纳通明石英槽对氧化铝在冰晶石熔盐中的消融行动停止了研讨，并对氧化铝在冰晶石熔盐中的消融进程停止了拍照。氧化铝的消融行动加倍直观。电解槽中插手氧化铝后，电解槽中的氧化铝先敏捷消融，而后因为电解质的固结感化而下降消融速率，并与电解液结块。增添到电池中的氧化铝体积密度为1.0g/cm3(25%氧化铝中约占氛围的75%)(4.5)，是以在如斯低的密度下，局部氧化铝不会当即下沉到电池底部。熔融的冰晶石与之结块。跟着电解的停止，结块能够持续消融，而未消融的结块沉到槽底。

积淀是指含有堆积在阴极和衬里上的不溶性氧化物电解质的堆积物。在电解进程中，因为氧化铝持续插手到电解质溶液中，增添的氧化铝不能实时完整消融，一些粘附的冰晶石堆积在沟槽壁四周的凹槽底部，这些积淀物是软的在起头。跟着时候的推移，软积淀物的量持续增添，并逐步结晶和软化，构成坚固的积淀物。适量的积淀会转变阳极效应系数并使金属层不不变，这对电池的操纵是不利的。

对积淀成份的具体测定标明，氧化铝首要是低外表积相。晶体尺寸不变增大，与饱和电解质有关。降水自身很黏稠。是以，运转中的电解槽的消融速率很慢，这是由新颖电解质和积淀物之间的界面打仗节制的，或更能够是由新颖电解质自身的打仗节制的。因为铝金属液层被电解质润湿，在轮回和密度梯度的配合感化下，存在一薄层电解质。大批电解质经由进程液体层进入侧壳。

古代电解质普通利用低份子最近进步电流效力，但份子比太低，电解质对氧化铝的消融度会下降，从而增添积淀的构成，而电解质利用壳层，氧化铝预热缺乏，常常破裂结壳，致使电解质热丧失增添，掩护结壳变形坚苦，也能够增添堆积感化。电解槽在运转进程中，如电解槽的铝放电、阳极效应的消光、阳极的改换、阳极框架的起落等，也会构成氧化铝的积淀。铝含量太高，致使阳极被抬升，槽的热丧失增添，使炉底温度下降，也轻易发生积淀。高温电解能够到达更高的电流效力，但这会下降氧化铝的消融度。接纳低份子比和高温电解，氧化铝的消融规模仅为1.5<渣滓>-3.5<渣滓>(8)。适量的氧化铝沉到炉底构成积淀，大批的积淀会致使铝液不不变，进而下降今朝的效力。