鉀冰晶石市場(chǎng)雖不大,但卻是不可或缺的,還存在著巨大的潛在市場(chǎng),如果沒有鉀冰晶石,鋁及鋁合金的釬焊就很難進(jìn)行,或甚至不可能。其中鋁電解質(zhì)時(shí)鋁電解的核心部分,它是連接陽極和陰極的高溫熔體,主要以冰晶石為溶劑,氧化鋁為溶質(zhì)。工業(yè)鋁電解質(zhì)通常約含80%冰晶石,9%—13%氟化鋁和1.5%—3.5%氧化鋁以及5%—7%添加劑(氟化鈣、氟化鎂和氟化鋰)。
在能源日趨緊張與環(huán)境日益惡化的今天,鋁電解產(chǎn)業(yè)面臨著極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),必須開發(fā)冶煉新技術(shù)和新工藝已達(dá)到節(jié)能、降耗、減排目的。現(xiàn)代電解槽的電解溫度在950攝氏度左右或更高一些,是能耗高的根本原因,而低溫電解具有能耗低,熱損失小,工作條件好等優(yōu)點(diǎn),是鋁工業(yè)未來的發(fā)展方向,因而低溫鋁電解成為當(dāng)今世界鋁冶煉也最活躍的研究課題之一。新型低溫電解工業(yè)除了應(yīng)用新型陽極和陰極之外,還必須有低溫電解質(zhì)的配合運(yùn)用,低溫電解質(zhì)體系包括傳統(tǒng)的鈉冰晶石體系與鋰冰晶石體系、鉀冰晶石體系。
研究顯示,鉀冰晶石體系具有Al2O3溶解度大和初晶溫度低(<600攝氏度)的特點(diǎn),KF-AlF3體系相圖顯示,有很低的共晶溫度,約560攝氏度,但鉀冰晶石—Al2O3電解質(zhì)體系不能用于現(xiàn)代的碳素電解槽。因此,必須采用惰性陽極與可潤濕的陰極方可進(jìn)行鉀冰晶石—氧化鋁電解,惰性陽極應(yīng)具有高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度、耐高溫、高抗腐蝕性、幾乎不溶于電解質(zhì)等一些列特性,但這種材料的研究難度極大。但前研究與使用的材料有Cu基、Fe基合金,但還沒有找到可以滿足上述要求的材料。陰極材料可采用TiB2/C復(fù)合材料,但也不甚理想。所以,惰性陽極—可濕潤陰極電解槽提取鋁工藝距產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)還需要一些時(shí)日,還有一段很長的路要走。
不過一旦試驗(yàn)成功進(jìn)入人工化生產(chǎn)階段,不但電耗會(huì)大幅度下降,電解鋁產(chǎn)業(yè)會(huì)摘掉“電老虎”的幅子;溫室氣體Co2、CO等的排放可為零,而且可為鉀冰晶石應(yīng)用開拓一個(gè)巨大的市場(chǎng)。鉀
冰晶石的潛在用途—低溫電解質(zhì)鉀
冰晶石(化學(xué)式KAlF₄),這一在工業(yè)領(lǐng)域低調(diào)卻關(guān)鍵的材料,正以其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)和廣泛的應(yīng)用.摘要:
冰晶石(Na₃AlF₆)是一種具有獨(dú)特物理和化學(xué)性質(zhì)的無機(jī)化合物,其地質(zhì)形成過程與工業(yè)應(yīng).
冰晶石(Na₃AlF₆),作為一種重要的無機(jī)化合物,以其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),在玻璃、搪瓷及耐.鉀
冰晶石鉀
冰晶石(K₃AlF₆),作為一種重要的無機(jī)化合物,以其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),在多個(gè)..
鉀冰晶石市場(chǎng)雖不大,但卻是不可或缺的,還存在著巨大的潛在市場(chǎng),如果沒有鉀冰晶石,鋁及鋁合金的釬焊就很難進(jìn)行,或甚至不可能。其中鋁電解質(zhì)時(shí)鋁電解的核心部分,它是連接陽極和陰極的高溫熔體,主要以冰晶石為溶劑,氧化鋁為溶質(zhì)。工業(yè)鋁電解質(zhì)通常約含80%冰晶石,9%—13%氟化鋁和1.5%—3.5%氧化鋁以及5%—7%添加劑(氟化鈣、氟化鎂和氟化鋰)。
在能源日趨緊張與環(huán)境日益惡化的今天,鋁電解產(chǎn)業(yè)面臨著極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),必須開發(fā)冶煉新技術(shù)和新工藝已達(dá)到節(jié)能、降耗、減排目的。現(xiàn)代電解槽的電解溫度在950攝氏度左右或更高一些,是能耗高的根本原因,而低溫電解具有能耗低,熱損失小,工作條件好等優(yōu)點(diǎn),是鋁工業(yè)未來的發(fā)展方向,因而低溫鋁電解成為當(dāng)今世界鋁冶煉也最活躍的研究課題之一。新型低溫電解工業(yè)除了應(yīng)用新型陽極和陰極之外,還必須有低溫電解質(zhì)的配合運(yùn)用,低溫電解質(zhì)體系包括傳統(tǒng)的鈉冰晶石體系與鋰冰晶石體系、鉀冰晶石體系。
研究顯示,鉀冰晶石體系具有Al2O3溶解度大和初晶溫度低(<600攝氏度)的特點(diǎn),KF-AlF3體系相圖顯示,有很低的共晶溫度,約560攝氏度,但鉀冰晶石—Al2O3電解質(zhì)體系不能用于現(xiàn)代的碳素電解槽。因此,必須采用惰性陽極與可潤濕的陰極方可進(jìn)行鉀冰晶石—氧化鋁電解,惰性陽極應(yīng)具有高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度、耐高溫、高抗腐蝕性、幾乎不溶于電解質(zhì)等一些列特性,但這種材料的研究難度極大。但前研究與使用的材料有Cu基、Fe基合金,但還沒有找到可以滿足上述要求的材料。陰極材料可采用TiB2/C復(fù)合材料,但也不甚理想。所以,惰性陽極—可濕潤陰極電解槽提取鋁工藝距產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)還需要一些時(shí)日,還有一段很長的路要走。
不過一旦試驗(yàn)成功進(jìn)入人工化生產(chǎn)階段,不但電耗會(huì)大幅度下降,電解鋁產(chǎn)業(yè)會(huì)摘掉“電老虎”的幅子;溫室氣體Co2、CO等的排放可為零,而且可為鉀冰晶石應(yīng)用開拓一個(gè)巨大的市場(chǎng)。