废杂铜生产阳极铜的火法工艺
2018-12-11 14:32:11
用废杂铜生产阳极铜的火法工艺有三种：一段法，二段法和三段法。 一段法。此法是将经过选分的黄杂铜与紫杂铜直接加入反射炉进行火法熔炼，一步产出阳极铜，此法的优点是流程短、建厂快、投资少，但该法仅能处理成分不太复杂的废杂铜（含铜要求超过90% ）。要是处理成份复杂的杂铜，则过程很难进行，且精炼时间长，同时此法劳动强度大，金属回收率低（仅 80 ～ 85% ），渣含铜高（ 25 ～ 30% ）。 依据入炉废杂铜的品种不同，产出的阳极铜大致分为三类：紫铜阳极、黄铜阳极和次粗铜阳极，其化学成分如表 3-1 所示。 表 3-1 一段法生产的再生阳极铜化学成分（ % ） 黄铜阳极 次粗铜阳极 紫铜阳极 Cu ＞ 98.8 ＞ 98.8 ＞ 99.0 As 0.028 ～ 0.20 0.02 ～ 0.2 0.003 ～ 0.01 Sb 0.054 ～ 0.22 0.071 ～ 0.3 0.005 ～ 0.02 Bi 约 0.008 约 0.15 ＜ 0.002 Pb 0.022 ～ 0.20 0.015 ～ 0.20 0.04 ～ 0.01 Sn 0.005 ～ 0.06 0.007 ～ 0.20 0.008 ～ 0.21 Zn 约 0.015 约 0.01 0.007 ～ 0.015 Ni 0.1 ～ 0.25 ＜ 0.30 0.025 ～ 0.05 Fe 约 0.006 约 0.0029 ＜ 0.005 二段法。此法分两段进行。第一段将废杂铜投入鼓风炉进行还原熔炼，或投入转炉进行吹炼，产出粗铜，第二段，在反射炉内精炼粗铜，产出阳极铜，因为这两种方法均经过两道工序，所以称二段法。鼓风炉熔炼得到的粗铜颜色呈黑色，亦称黑铜，杂铜经转炉吹炼得到的粗铜也呈黑色，为了与由铜精矿生产的粗铜相区别，我们常常称它为次粗铜。含锌高的黄杂铜、白杂铜适用于鼓风炉熔炼££反射炉精炼工艺处理，含铅锡高的杂铜宜先在转炉中吹炼，使铅锡进入转炉渣，所产次粗铜入反射炉精炼，鼓风炉熔炼时，铜的直收率可达 96% 以上，渣含铜仅 0.8 ～ 2% 左右，锌入烟尘，锌可达 80% 以上。二段法在我国应用较广。 我国某厂曾采用高频真空感应炉蒸锌的办法处理黄杂铜。得到金属锌。而铜液在反射炉中精炼，产出阳极板，经济效益也不错。 和一段法相比，两段法铜回收率提高约 5% ，能源消耗降低约 100kg 标煤 / 吨阳极铜。 三段法。杂铜先经鼓风炉熔炼成黑铜，黑铜在转炉内吹炼成次粗铜，次粗铜送反射炉进行精炼。该法要经三道工序处理，所以称三段法。鼓风炉熔炼的目的在于脱除炉料中大部分锌，并产生出含杂质多的黑铜，黑铜在转炉中吹炼以脱除铅锡等杂质，产出次粗铜，在反射炉中精炼次粗铜产出合格的阳极板。 三段法虽然流程长、设备增多、投资增大、过程变得复杂，但是它可以处理多种复杂成分的杂铜，而且综合利用好，所以在很多大型再生铜厂应用。
硫化镍阳极电解工艺的生产实例
2019-03-05 12:01:05
加拿大世界镍公司的汤普森精粹厂首要选用镍硫化物阳极电解工艺出产电镍，这一技能是20世纪50年代以来镍冶金技能的严重开展，现在被广泛应用，我国的金川集团有限公司和成都电冶厂都选用这一技能，成为我国首要的电镍出产工艺，全国电镍总产量的90%左右由该工艺出产。
硫化镍阳极过程中，Ni、Cu、Co、Fe等金属呈离子进入溶液，硫化物中的硫氧化成元素硫，与其他不溶物质一同在阳极区沉降为阳极泥，镍离子则在阴极复原堆积成电镍。为了确保阴极质量，有必要完全除掉电解液中的各种杂质，并选用阴极膈膜电积技能，因此，这项工艺的首要特征是选用阴极膈膜电解和一整套阳极液净化技能。
膈膜电解是在阴极套上膈膜袋，将电解槽分为阴极区和阳极区。通过净化的纯电解液从高位槽自流进入膈膜袋（阴极区），在坚持必定液面差的条件下，使阴极液以高于杂质离子从阳极区进入阴极区的速度流过膈膜进入阳极区，然后保持了阴极区内电解液的纯净度，确保电镍的高质量。
为了弥补镍电解液中亏本的镍量，还需要进行造液。造液一般选用酸性或碱性溶液中的电解办法。我国选用酸性电解造液，阳极为普通的硫化镍极，阴极为铜片。电解过程中，阳极的金属不断溶解，阴极上除了铜电堆积生成海绵铜外，还发生很多的，因此电解液中镍离子浓度不断添加，得到高浓度的硫酸镍或氯化镍溶液。碱性电解造液选用NaCl溶液作电解液，阴极区因为氢的放出而提高了pH值，生成氢氧化镍沉积，过滤后可作为沉铁净化时的中和剂，一起镍进入溶液，起弥补镍量的效果。造液也能够选用浸出工艺完结。
为了得到电解时的镍阴极始极片，还需要种板电解槽。
金川公司硫化镍阳极电解工艺流程示于下图。图 金川硫化镍阳极电解工艺流程简图
处理高铜、铅银阳极的生产实例
2019-02-21 15:27:24
传统的银电解工艺中，对银阳极的质量要求较高，一般有如下规则：（Au＋Ag）＞95%、Cu＜1.5%、Pb＜3%。唯有如此，才干较好地操控工艺条件，出产高纯度的电银，故在阳极的出产工序，都要加强氧化除杂进程。而我公司因为矿石性质多变，设备处理才能偏小，阳极板含铜铅很不安稳，一般成份（%）：（Au＋Ag）44.89～80.83、Cu 1.5～31.21、Pb 5.18～41.31，关于如此高杂质的阳极，咱们通过出产探索，断定了如下出产工艺，首要工艺流程如下图所示。一、高铜铅阳极的一次电解
依据电化学原理，在电解进程中，杂质电位比银负，会优先氧化。铜以离子方式进入电解液，铅一部分以离子方式进入电解液，另一部分以PbO2方式进入阳极泥中。因为阳极杂质高，为避免电解液中Ag＋贫化及杂质在阴极分出，所以有必要添加Ag＋浓度及HNO3浓度。一起，为避免金属积压，选用高电流密度进行快速别离金银。在操作中，咱们选用如下工艺条件：电流550～600A，槽温＞40℃，电解液成份（g/L）Ag＋110～130、Cu2＋＞3.0、HNO3＞15.0，一次电解得到如下产品：高铅阳极泥、高铅铜电解液、国标3#以下电解银粉（一次电解银粉）。依据出产实践，处理1000kg阳极板，选用三槽电解，此进程只须4～5天。
二、高铅阳极泥的处理
高铅阳极泥通过稀硝酸的预处理，得到高铅黑金粉（Au 40%～83%、Pb 10%～30%、Ag 1.3%～4.5%）。此金粉如选用火法冶炼技能，除67、!"的作用欠好，会影响金电解工序的出产，并且炉渣含金、银、铅都很高，回来流程后会构成铅的闭路循环。
为此，咱们选用全湿法工艺处理高铅金粉，时刻只需几小时。除铅银废液中含Au 0.005g/L、Ag 0.2g/L，在进行简略的除铅后即可排入化污水处理体系，除铅后金粉成份（%）：Au 96.8～99.43、Pb 0.03～0.99、Ag 0.3～1.24。用此金粉浇铸金阳极板，选用非对称交流电源进行电金出产，能出产出好于国标1#金，且1#等第率达100%。我公司出产的电金成份（%）：Au＞99.996；Ag＜0.0005；Cu＜0.0005；Pb＜0.0005；Fe 0.0005～0.00015；Bi＜0.0005；Sb＜0.0005。
三、高铜铅电解液的处理
电解必定周期后，电解液中Ag＋下降，Cu2＋、671#累积到恰当的浓度。此刻有必要进行处理，进行电解液的再生。依据理论核算，关于含Ag＋ 100g/L的电解液，只要Pb降到0.2g/L时，银才会构成Ag2SO4沉积。故咱们选用稀硫酸沉铅法来使电解液再生，沉铅前后电解液成份见下表（g/L）处理进程AgCuPbHNO3沉铅前61.3749.6586.2012.23沉铅后75.0454.600.3969.53
沉铅后的电解液含酸过高，要进行恰当加热赶硝，过滤后部分可回来电解体系。部分进行工业盐置换回收银，以下降电解液中Cu2＋浓度。沉积的铅粉经洗刷后成份为（%）：Ag 0.025～0.70、Pb 66.51～86.12。咱们把它作为炉渣进行出售。
四、一次电解银粉的处理
一次电解别离出的银粉质量很差，成份（%）：Cu 0.0018～0.025、Pb 0.016～0.61；Fe 0.0005～0.003，对这些银粉，选用从头浇铸阳极板，实施二次电解法进行出产。设备选用原一次电解的电解槽，但之前要进行充沛整理，二次电解选用如下工艺条件：Ag 75～130g/L、Cu＜60g/L、HNO3＞8g/L、温度＞35℃，电流450～480A，出产的国标1#银粉一次合格率达90%以上。
硫化镍阳极电解精炼生产技术操作（一）
2019-02-14 10:39:39
1）电解液成分 用于硫化镍电解的电解液须有足够高的镍离子浓度和很低的杂质离子浓度；为了避免阳极钝化,还有必要含有氯化盐类。因而，选用硫化镍电解工艺的工厂都选用含有硫酸盐和氯化物的混合电解液。在硫化镍阳极电解进程中，挑选适宜的电解液组成是非常重要的。不的电解液组成,不只影响产品的化学成分和物理规格，一起还影响阳极和阴极电位，影响电耗及各种试剂耗费等目标。 （1）镍离子 镍的分出黾位与电解液中镍离子浓度有关。在电解液中镍是主金属,为了得到纯产品电镍不只要求电解液中的杂质含量低于规则规模,而且对主金属离子浓度也有必定要求,因为依据法拉第规律,当电流密度必守时,单位时间内经过的电量是必定的，所以分出的金属量也是必定的。若镍离子浓度太低，在阴极表面因为镍离子贫化，将足使分出，使得阴极区部分电解液PH急剧上升,镍发作水解构成碱式盐,严峻影响产品质量。当然过高的镍离子浓度也是不经济和不必要的，镍离子浓度与电流密度之间的联系可依下面的经历公式大略核算：
[next]
式中 Dk—极限电流密度，A/m2； C—电解液含镍离子浓度，g/L。 在电解进程中,进步阴极液镍离子浓度或阴极液循环速度是进步阴极区镍离子浓度的有用方法。出产中一般操控离子浓度在70～75g/L。 （2）氯离子 电解液中氯离子的存在对整个电解进程来讲是有利的。首要氯离子能够下降电解液电阻,进步溶液的导电性，使得槽电压下降，电耗削减。例如,在60℃的NiSO4-NiCl2水溶液体系中,溶液的比电导跟着NiCl2的参加成份额地增大。而浓度为2mol/L的NiCl2溶液的电导比同浓度的NiSO4溶液的电导高2.5倍。 其次氯离子能够减轻以致消除电极的钝化现象。因为氯离子能吸附在电极与溶液之间的界面上,然后改变了电极表面双电层结构，下降电板反响的活化能，使电极进程简单进行l从面加速阴阳极反响速度。 氯离子还能够使镍离子的分出反响比氢离子简单，然后削减的分出，改进了电镍质量。 因为NiCl2熔解度比NiSO4大得多,因而能够进步溶液中镍离子浓度,然后进步电流密度强化出产,确保电镍质量，为进步电流效率发明了条件。在考虑贵金属回收率的前提下，选用高氯离子或纯氯化物电解液是有利的。一般操控氯离子在50～90g/L。 (3)钠离子 在硫化镍电解液的净化进程中，特别是选用化学堆积法时，因为选用碳酸钠作中和剂，还有的工厂选用除铜，因而，会将钠离子带入电解液中，而且跟着电解进程的进行，钠离子逐步堆集。 有资料以为,电解液蝇的Na+和Cl-尽管都只带有一个电荷,但因为它们在电解液中的搬迁速率大,且在电解液中有较高的浓度,因而，Na-和Cl-相同,都别离负载着经过电解液的30%的电流。在电解进程中,钠离子能够进步电解液的导电性,下降溶液的电阻,使电耗下降。但钠离子浓度过高会增大溶液的粘度和隔阂袋的阻力,影响过滤功能，极易发作结晶，阻塞管道和阀门，影响正常出产。 为了坚持溶液体系的钠离子平衡，在出产上常抽取一部分溶液制造NiCO3，在进行液固别离时钠离子留存于液相之中，经过外排而到达排钠的意图。因而，Na+浓度高于45g/L。 （4）电解液PH值 如前所述，当溶液PH值低时，氢的分出电位较正，氢优先于镍在阴极上分出m使电流效率下降，并在电镍表面上构成很多气孔；当PH值较高时，在阴极表面上Ni+发作Ni(OH)2堆积，因而得不到细密的阴极镍。一般阴极液的PH值操控在4.6～5.0之间。 （5） (H3BO3)并不是三元酸，而是一元酸，归于一种弱酸。H3BO3在溶液中只电离成H+和BO3-3两种离子,假如电解液中PH值下降(即酸度添加)时m则过多的H+就发作下列反响：3H++BO33-→H3BO3然后下降了溶液中H+浓度,使PH值尽或许坚持本来数值不，假如溶液中PH上升(即酸度降代)时，则进行如下反响：H3BO3→3H++BO33-,H++OH-→H2O，然后下降了OH-浓度，使PH值尽或许坚持不变。[next] 在电解进程中为了进步产品质量，常往电解液中参加作缓冲剂。参加后,可使阴极表面电解液的PH值在必定程度下坚持安稳，这说有或许削减镍的水解和碱式盐的生成，有利于电流效率的进步。别的，的存在还能够减小阴极电解镍的脆性，使电解镍表面平坦润滑。为了坚持电解液的PH=4.6～5.2，H3BO3的参加量一般为5～20g/L。 （6）杂质离子 Cu、Pb的电位比Ni正、Fe、Co的电位虽比Ni负但其超电压比Ni小，因而它们有或许和Ni一起放电分出，影响电镍质量。考虑到出产上深度净化的难度及其出产成本,一般以操控不影响电镍化学成分合格为准。英豪模某镍厂曾依据电解镍产品的等级不同,对1号镍和0号镍（按原先的GB6516—86规则的标准）所要求的阴极液成分有不同的要求,见下表。硫化镍阳极电解精粹出产技术操作重要条件操控不影响电镍化学成分合格为准。下表 某镍厂对出产1号和0号镍所要求的阴极液成分（g/L）阴极液NiCuFeCoZnPbNa+Cl-H3BO3出产1号镍70﹤0.003﹤0.004﹤0.01﹤0.00035﹤0.0003﹤45﹥506出产0号镍70﹤0.0003﹤0.0004﹤0.001﹤0.0001﹤0.00007﹤45﹥506
（7）有机物 有机物的来历是多方面的，如机油、有机萃取剂等。当电解液中有机物超越必定值时,对电解进程是晦气的。首要，因为有机物的存在会使阴极表面成为疏水性,然后在阴极上分出的泡牢固地滞留在阴极表面上，影响镍的正常堆积，形成阴极表面长气孔，影响电镍的外观质量。别的,有机物的存在会导致堆积物内应力增大,严峻时使堆积物变车载斗黑并发作碎裂。所以有必要尽量避免有机物进入电解体系。一般操控电解液中有机物含量低于1g/L。 2）电解液循环 隔阂电解溶液循环方法是阴极液以必定的速度流入阴极室，经电解堆积后的贫化液，则经过隔阂进入阳极液送往净化工序进行除杂处理。 电解液循环的意图是：①不断向阴极室内弥补镍离子，以满意电解堆积对镍离子的要求；②促进阴极室内溶液活动，增大离子分散速度，下降浓差极化。 电解液伯循环速度与电流密度、电解液含镍离子浓度和电解液的温度等要素有关。 在电解液含镍离子浓度及温度不变的条件下，电流密度越大,要求电解液的循环速度越大。因而在不同的电流密度及不同的溶液成分条件下,电流密度越大，电解液循环量应适当调整。电解液循环量过小,影响电镍质量；循环量过大,则加大材料耗费，成本上升。因而,阴极液循环速度一般操控为380～420mL/（袋.min）。亦可用单位时间内经过的电流强度来核算循环量，以m/L（A.h）表明。
硫化镍阳极电解精炼生产技术操作（二）
2019-02-13 10:12:44
3）电流密度 电流密度是指单位(阴极)电极面积上经过的电流强度。电解槽的生产能力,简直随电流密度的进步而成份额地添加，所以进步电流密度时，单位面积阴极堆积镍所担负的固定资产折旧费、保护费和基建投资将相应削减。可是，过高的电流密度可使氢分出，导致发作硫松状堆积物。硫化镍阳极电解工艺的阴极电流密度一般为200A/m2。恰当操控操作条件，电流密度可进步到220A/m2以上。 在硫酸盐-氯化物混合系统中，当在低PH值条件下(PH﹤2.5)、电流密度D1=110A/m2时，电镍产品结晶较粗,肉眼能够看出粗粒结构,但表面平坦,无金属结粒；当Dk=170A/m2是,结晶较细,表面光泽比110A/m2时为好。但当Dk=200A/m2时，结晶显着变坏，呈疤状结构，表面有金属结粒。但是PH值进步到4.5以上时,虽然Dk进步到220～280A/m2,仍可得到结晶细腻、金属光泽好的电镍。所以进步电流密度后,溶液的PH值应相应进步,一起电流解液温度也应恰当地进步,电解液温度最好保持在60～70℃之间。 当然跟着电流密度的进步,槽电压也会相应添加,所以电耗也随之添加,关于用进步电流密度来进步电解槽生产能力的问题，有必要进行经济分析，不能混为一谈。 4）电解液温度 正确操控镍电解液的温度，是改善电解进程技能经济指标,确保产品质量的重要因素。进步电解液温度能够下降电解液的粘度，削减电耗。加速离子分散速度,削减电解进程的浓差极化及阴极邻近的离子贫化现象,削减和杂质离子在阴极上的分出而影响产品质量。 温度过高，将加大溶液的蒸发量，不只恶化了巩劳作条件，并且使溶液浓缩,阴极堆积物变粗。过高的温度也添加了能源消耗，添加了本钱。 一般电流密度为150～200A/m2时，电解液温度为55～60℃；当电流密度进步到220～280A/m2时,电解液温度相应进步，操控在65～70℃。 5）阴、阳极液面差 阴、阳极液面差是指隔阂袋内阴极液面与隔阂袋外，阳极液面高度之差(见图2)。使用液面差所发作的静压力使溶液由阴极室向阳极室浸透，以阻挠阳极液的反浸透，而污染奶极液一般操控位差H=30～50mm。[next] 6）同极中心距 同极中心距（L）是指电解槽中两个邻阳极（或阴极）中心之间的间隔（见图2）。 极间间隔对电解进程的技能经济指标和产品质量都有影响。缩小极间间隔或许减小电解液的电阻，下降槽电压，然后下降电耗。此外，还能够添加槽内极片数以进步设备的生产能力，添加产值。但过小的极距离给操作带来费事，电极粘袋和极间触摸短路的或许性增大。 硫化镍阳极电解工艺有作隔阂电解，槽内阴、阳极用隔阂架离隔，因而同极中心距比无膜电解大得多，一般同极中心距保持在180～200mm。 7）阴、阳极周期 镍电解阳极周期取决于阳极板厚度、电流密度和残极率巨细。一般阳极周期为8～10d。阴极周期除与电流密度、阴极产品表面质量有关外，还与劳作安排等有关，一般为阳极周期的二分之一。 8）掏槽周期 硫化镍阳极在进行必定的时刻电解后，就会在其表面构成阳极泥层。阳极泥率随阳极含硫量的多小而动在6%～25%之间，硫化镍阳极泥率远高于粗镍阳极的阳极泥率。 为了避免在电解槽底部因为阳极泥的堆积而使得阴极隔阂下部的电解液循环恶化,以及发作阴、阳极短路，一般依据电流强度的巨细，在3～6个月之内进行一次掏槽整理。
阳极氧化铝单板生产工艺
2019-01-02 09:41:30
阳极氧化铝单板工艺不同于普通涂漆工艺，它通过电流使导电的酸性电解液电解，使构成阳极的铝金属表面发生氧化，在铝表面自然生长出一层厚而致密的氧化铝保护膜，这层氧化膜并不是附加层，不会剥落。氧化膜透明无色，微晶结构为六角形蜂窝状，既可采用铝本色凸显强烈的金属感，又可在微孔中均匀着色赋予幕墙绚丽的色彩，极大的拓宽应用视界。
性能: 标准厚度氧化膜（3um）的阳极氧化铝单板室内使用长期不变色，不腐蚀，不氧化，不生锈。加厚氧化膜（10um）的阳极氧化铝单板可使用于室外，可长期暴露于太阳光线下不变色。
金属感强：经阳极处理的铝单板表面硬度高，达宝石级，抗刮性好，表面无油漆覆盖，保留铝板金属色泽，突出现代金属感，提高产品档次和附加值。
防火性高：纯金属制品，阳极氧化铝单板表面无油漆和任何化工物质，600度高温不燃烧，不产生有毒气体，符合消防环保要求。
抗污性强：易于清洁，简于维护，不留手印，容易清洗，不产生腐蚀斑点。
加工性好：阳级氧化铝单板装饰性强，硬度适中，可轻易折弯成型，进行连续性高速冲压，方便直接加工成产品，无需再进行复杂的表面处理，大大减短产品生产周期和降低产品生产成本。
应用: 阳极氧化板适用于金属铝天花板，幕墙板，铝塑面板，防火板，蜂窝铝板，铝单板，电器面板，橱柜面板，家具面板等。
阳极氧化铝单板产品厚度：0.4 mm-----------5.0 mm
阳极氧化铝单板表面处理：银色，铜色，钛银，拉丝，等等。
阳极氧化铝单板造型：欧佰天花可以按照客户图纸设计要求，生产各种造型 。
磷铜阳极
2017-06-06 17:50:02
磷铜阳极一、磷铜阳极的质量：磷铜阳极的质量首先要看铜的纯度（大于99.91%）及杂质元素的含量（每种元素小于0.003%），铜的纯度高、杂质低才能保证铜镀层的纯度；另一方面，磷量的高低决定镀液中铜离子的浓度，磷量太高（大于0.070%），镀液中的铜离子浓度就会出现偏低的现象，磷量大低（小于0.030%），镀液中的铜离子的浓度就会出现偏高的现象，也容易析出一价铜离子。因此，磷铜阳极不但要铜纯度高、杂质量低，而且磷量的范围要小（最好是在0.040~0.060%之间），才能确保铜镀层的质量。二、磷铜阳极的预处理方法：好的磷铜阳极，如果使用不当，同样也不能镀出好的铜镀层。1 磷铜阳极使用前，一定要先用5%稀硫酸浸泡1~2小时（泡至磷铜阳极的表面出现淡红铜色即可），有时可在5%稀硫酸液中添加一些30%双氧水(0.02~0.03%)，可加快磷铜阳极的预处理速度。2 把预处理好的磷铜阳极放入阳极钛蓝内，钛蓝中磷铜阳极的高度需低于铜镀液液面1~2㎝，不能高出镀液的液面，因为磷铜阳极在镀液面，与硫酸蒸气生成硫酸亚铜结晶，与水蒸气生成氧化亚铜结晶，这些结晶都是一价铜离子，一但结晶落入镀液中，就会影响铜镀层的质量；另外，当下面的磷铜阳极用完，这些镀液上面的磷铜阳极落入镀液中，因表面还未曾生成黑膜，会快速提高镀液中铜离子的浓度，生成大量的一价铜离子，影响铜镀层的质量。3 预处理好的磷铜阳极放入钛蓝后，需用0.77~1.2A/ dm2的电流电解6~10小时拖缸处理（待磷铜阳极表面长成一层稳定均匀的黑膜），才能进入正常电镀程序，确保铜镀层的质量。4 经常检查磷铜阳极的表面是否有异常现象，如表面无黑膜、钝化(白色或黄色膜)、黑膜不脱落等异常现象，应立即停止生产。5 每五天提起钛蓝振动检查是否有阳极架空现象(只有磷铜阳极角才会出现此现象)。6 如出现镀液中铜离子浓度异常高或低，需立即检查磷铜阳极的质量。7 磷铜阳极应定期清理阳极袋中的阳极泥（一般30~45天清理一次）。
自动熄灭阳极效应在铝电解生产中的应用
2018-12-27 15:30:42
摘 要：介绍了我公司铝电解自动控制系统中自动熄灭阳极效应功能的应用情况(成功率达92%)，阐述了影响自动熄灭成功率的几个因素以及何种自动熄灭效应的参数组合对电解生产最有利。 关键词：铝电解，自动控制，自动熄灭阳极效应，成功率 作 者：陆义龙 韩丹群 饶晓凤一、引言： 国外许多电解铝厂都实现了阳极效应的自动熄灭，80年代来，其自动熄灭的成功率就已近100%[1]。国内电解铝厂贵铝，其自动控制系统中设有自动熄灭程序(软件包)，但由于没有解决熄灭过程中电解质容易溢出和自动熄灭成功率低的问题，最后不得不采用传统的手工木棒熄灭方法。而其它大部分铝厂的铝电解自动控制系统中几乎没有该功能。所以长期以来，国内自动熄灭阳极效应鲜有更新的深度和成功的例子。 汉江丹江口铝业有限公司第三电解铝厂114.5KA系列预焙槽系列自动控制系统中配有阳极自动熄灭程序。1999年8月我们开始试验应用时，情况与贵铝相类似，即电解质容易溢出槽外，且由于参数匹配不合理，其自动熄灭成功率仅有10-20%，在经历了几次重大的工艺技术调整后，两水平总高降低，即实行低铝水平操作，电解质水平稳定在19-21cm，自动熄灭过程中不再有电解质溢流现象发生。分子比和槽温分别控制在2.1-2.3，950-960℃，槽况较为稳定。同时通过大量试验对程序中的相关参数优化组合，现自动熄灭成功率已稳步上升到95%。二、自动熄来阳极效应原理及步骤： 当电解质中AL2O3%降至1.0%以下，电解质性质发生重大变化，其对碳素阳极的湿润性变差，阳极效应发生。自动熄灭程序首先对电解槽进行快速加料，然后等待氧化铝溶解，改善电解质对碳素阳极的湿润性，接着下压阳极，靠增加的静压力将气泡起走，熄灭效应。其步骤为： ①自动控制系统检测 效应，并启动自动熄灭效应程序； ②对电解槽进行快速加料； ③等待氧化铝的溶解； ④下压阳极（分1-3个下压处理循环，每个，循环有1-2步下压，每步下压时间1-20秒）若未熄灭，则报警提示进行人工熄灭。 ⑤效应后的电压调整，（熄灭之后电压一般在3.9-4.0，需提升至值4.26左右）三、影响熄灭成功率的几个因素： 1、快速料的加料量。由于大部分效应都是缺料效应，所以效应后快速加料量就显得非常重要，不下料或下料不够都会造成效应 。我厂铝电解自动控制系统缺省值为两个下料点共计12次加料，每次加料量为1.5kg，共计1.5×2×12=36kg。平果铝业公司的有关实验表明其效应后的加料量为28.8kg时仍然不影响其效应的熄灭[3]。我们进行了相关试验，发现在快速加料次数在12、1、0、9、8次时都可以顺利熄灭只不过在8、7次时熄灭经历了两次循环，两次下压阳极，表明是自动熄灭难度在增加，在定为6次时熄灭的成功率降低为50%，这说明6×2×1.5=18kg是我们自动熄灭阳极的最低极限快速加料量。现在，我们将该值定为8次下料，共计8×2×1.5=24kg。 2、效应快速加料后到开始下压阳极之间的等待时间。这段等待时间主要用于等待快速加料所下的AL2O3的溶解。如果快速加料所下的氧化铝未被充分溶解，则电解质的与炭素阳极之间的湿润性不会被改善到足够的程度，自动熄灭难以成功。在理想的情况下，电解槽不产生沉淀的最大供料速度不宜超过3g/( kg电解质)[4]，我厂114.5KA效槽电解容量按5t计算，快速加料8次完成的时间为1分钟，则其供料速度为2×8×1.5/1×5=4.8g(电解质)，这说明该快速加料速度易造成沉，况且由于市场原因，我厂大部分使用国产中间状氧化铝，其溶解性差，所以必须有一段等待时间让其溶解。我们选择了10、20、40、50、60、90等几档做试验，发现等待时间为10-40秒时，熄灭成功率只有50%，而50秒为75%，60秒为85%90秒为92%，而再延长，成功率也未增长，现在我们将此参数定为90秒。 3、下压阳极的幅度与速度。下压阳极的幅度越大，所产生的静压力就越大，自动熄灭的成功率就越高。但该幅度并不是越大越好，太大容易将电解质压流，阳极也容易坐在侧部伸腿上，粘上沉淀，最后形成边部长牙，所以要寻求合理的下压阳极的幅度。最后我们选择了第一步下压11秒，第二步下压6秒，比缺省值少5秒，较好地满足了自动熄灭的要求。阳极下压的速度取决于运转的电机及传动机构，非计算机参数可修改的。我厂有100台电解槽，其中装配老式电机及动机构的16台，下压速度为每分钟2cm，发现相同情况下其熄灭成功率比新电机(下压速度为每分钟3cm)低30%，且通常要历经两次循环之后才能熄灭，这说明阳极下压的速度越快，其熄灭的成功率越高。阳极下压速度慢的槽子，我们将其下压幅度调整为第一步15秒，第二步11秒后，其熄灭成功率几乎与新电机槽相同。 4、槽况：槽况也是影响成功率的主要因素。低温及波动槽难熄，因为其电解质粘度大，流动性差，溶解AL2O3能力较低。另外高温槽(>980℃)，通常其电解质不清洁，其电解质浓度太小，流动性强，AL2O3来不及溶解便形成炉底沉，因而其溶解AL2O3能力较低，所以这两类槽熄灭的成功率都很低。而槽温在950-960℃，分子比在2.1-2.3的电解槽，其槽况良好，熄灭的成功率几乎达100%。因而槽况越好越稳定，效应自动熄灭成功率也越高。四、关于效应量的讨论 从节约能量，减少效应对电解槽的不利影响角度出发，我们应该将效应时间缩短得越短越好，但实际上由于槽内总有相当部分碳渣需要通过效应来清理，且炉内局部沉淀等待效应时高温溶化，某些形炉膛也需要通过铲应来规整，所以保证适当的效应持续时间是必须的，现在我们将自动熄灭效应的时间平均控制在4分30秒左右，比可能达到的最短时间3分40秒延长了50秒，满足了生产需要，同时比手动槽熄灭法的平均时间5分20秒降低了50秒。所以我们认为要引入效应的持续时间。目前对于槽况的槽子，我们控制其效应时间在4分钟以内，对于槽况稍差的槽子，我们控制其效庆时间在5分钟以内。同时我们认为自动熄灭效庆时最好能第一个循环里的第一步就熄回去，因为循环次数越多，步骤越多，越可能在阳极降和升的过程中破坏极上的覆盖料的整体性，造成阳极不必要的额外氧化。
五、结论：
1、通过改进工艺技术条件，是可以实现用自动熄灭阳极效应程序(软件包)来熄灭阳极效应的。
2、应该根据实际情况选择合理的参数组合，使自动熄灭有既保证了阳极效应的质量，达到了节能降耗的目的。
3、自动熄灭阳极效庆由于采用下压阳极方式，因此不会像手工木棒法那样会剧烈搅动槽内熔体，因而铝的二次氧化损失较小，同时对电解槽的平稳生产要有利。
4、通过运行自动熄灭阳极效软件包，提高了铝电争自动控制水平，减轻了工人劳动强度，节省电能113×35×50/3600=55wh/5效应，年节能0.33×100×365×55=66万KWH，吨铝降低电解22kwh/tAl同时也降低了木棒消耗为0.33×0.92×100=30根/块，每年为12045根。
浅谈铝电解生产中阳极效应的危害性
2019-01-15 09:51:37
阳极效应是熔盐电解特有的现象，而以电解铝生产表现优为明显。生产中当阳极效应发生时，电解槽电压急剧升高，达到20～50V，有时甚至更高。它的发生对整个电解系列产生很大影响，使电流效率降低，影响电解各个技术指标，且使铝的产量和质量降低，破坏了整个电解系列的平稳供电。在处理的方法上，不外乎有两种：用效应棒（木棒）熄灭，或降低阳极，增加氧化铝的下料量。达到熄灭阳极效应的目的。到目前还未发现有更好的处理方法。
当今社会，特别是西方国家，对铝电解生产中阳极效应的控制极为严格。目前已从若干年的氟化物转向温室气体PFCs=CF4＋C2F6在阳极效应的发生量（USEPA）。[4]著名国际铝专家Haupin提出的"瞄准零效应"的管理思路，值得我们思考，Haupin认为，根据铝工业发展的现状，"零效应"管理较为理想。为此笔者认为：在环保日益重要的今天，铝电解生产中特别是在大型预焙槽生产中应严格控制阳极效应，只要电解槽槽况正常，就不必来效应。"零效应"管理是铝电解生产今后发展的方向。
1。阳极效应发生的机理
到目前关于阳极效应发生的机理众说纷纭，但是较好地解释阳极效应的发生机理的是"阳极过程改变学说" 这种观点认为[1]： 阳极效应的发生是由于随着电解过程的进行，电解质中含氧离子逐渐减少，当达到一定程度后，则有氟析出且与阳极炭作用生成炭的氟化物，炭的氟化物在分解时又析出细微的炭粒，这些炭粒附在阳极表面上，阻止了电解质与阳极的接触，使电解质不能很好地湿润阳极，就像水不能湿润涂油的表面一样，使电解质-阳极间形成一层导电不良的气膜，阳极过电压增大，引起阳极效应。当加入新的氧化铝后，在阳极上又析出氧，氧与炭粉反应，逐渐使阳极表面清静，电阻减小，电解过程又趋于正常。
阳极效应的机理是[4]：
Zc=RT/Fin{ic/ic－I}
式中Nc-产生阳极效应的浓度过电压；
R-气体常数；
T-温度， 0K；
F-法拉第常数；
Ic--临界电流密度；
i--任一阳极上的较大电流密度；
Nc--0。00004308Tin{ ic/ic－I }
临界电流密度是溶解氧化铝浓度的函数；然而也受电解质流动，电解质温度，阳极尺寸（包括消耗后阳极的界面变化）和槽膛体积的影响。临界电流密度随着氧化铝浓度的降低而降低（由于Nc随着ic趋近于1）随着氧化铝浓度的降低，阳极上产生了气泡，致使电解质表面张力增加，使阳极效应的过电压升高。导致AE发生。
这种观点较好地解释了阳极效应发生的原因。为电解科技工作者所接受。
2。 阳极效应危害
在铝电解生产中阳极效应的危害性，不仅表现在对生产的危害上，而且对生态环境的危害极其严重。笔者将从几个方面进行阐述。
2。1阳极效应危害性对生产的危害
生产中当阳极效应发生时，电解质的温度急剧升高，由正常值的940℃～955℃急速升高到980℃～990℃，炉帮熔化变薄，增加了侧部炭块被侵蚀的可能性。电压的急剧升高，使系列电流波动，影响电解槽的产量。电耗增加。生产中阳极效应的熄灭方法是：将效应棒即（大约2～3米直径2～4cm的树枝）插入铝液中使木棒燃烧排除阳极底掌的气体薄膜，清洁阳极底部，实际是在燃烧铝液，整个过程大约持续3～5分钟，而此时电解的电化学过程是停止的，这也就是电解职工常说的"效应时间不产铝，而且还要跑电耗的"原因所在。因此造成铝液的严重损失。
以300KA中间下料预焙槽为例：效应系数0。3次/槽日，效应时间5min，电流效率93%，一个阳极效应少产原铝：300×0。3355×5÷60=8。4kg，吨铝电耗增加158kwh，
这种能量在生产中大多转化为热能，使电解槽极距间温度急剧升高，进而向阳极四周传导，使的电解槽温度升高，引起电解质中氟化铝的大量挥发。以我公司电解槽为例：一个效应时间5min，分子比平均上升0。1。氟化铝大约损失10～20kg。
传统的观点认为：利用阳极效应可以分离炭渣，清洁电解质，补充电解槽热量的不足，化沉淀。但是随着阳极质量的提高以及智能模糊控制计算机系统和点式下料技术的应用，阳极效应优点愈来愈变得渺小，因此传统的这种观点已不能适应当今现代电解槽生产。
1。2阳极效应对环境的危害
铝电解生产中，阳极效应还伴随着对大气臭氧层有破坏性的PFCs（CF4·C2F6）气体的产生。当今西方发达国家对铝电解的环保要求极为严格。
国际著名铝专家Haupin[4]认为PFCs的发生量与每天AE分钟数和电压高低成直线关系，但分析表明PFCsd 散发量在高电压效应时并未显示出效应时间长散发量多的特定。而个别试验显示减少效应次数比减少效应时间更有效能减少PFCs的发生量。因为无论是CF4还是C2F6都是在阳极效应刚发生时产生，电解槽发展到中间下料预焙槽后，不仅阳极效应次数成倍降低，而且效应时间也大大缩短。目前国外阳极效应系数有的已低于0。1次/槽日。
产生PFCs=CF4+C2F6的根源是阳极效应（AE），但是我们国家在很长的时期内只注意控制技术。还停留在传统的对氟化盐的控制上。了解当今世界铝工业的发展，特别是著名铝专家Haupind的"瞄准零效应"[4]对提高我国铝电解的整体水平是大有好处的。
我们国家是国际《京都协议书》的签署国家，减少温室效应，保护大气环境是义不容辞的责任。因此在控制有害气体排放上，今后一定会加强的。铝电解生产中，严格控制阳极效应是时代的要求。
1。3阳极效应对森林的危害
铝电解生产中阳极效应的熄灭方法有三种：
（1）、用漏铲熄灭阳极效应。（2）、用大耙熄灭阳极效应。（3）、用效应棒（木棒）熄灭阳极效应。
以上三种方法是铝电解生产特别是自焙槽常用的方法。目前自焙槽国内已几乎都改造成为中间下料预焙槽。而预焙槽采用多组阳极生产，大耙、漏铲熄灭阳极效应的方法失去了作用。效应棒即大约2～3米直径2～4cm的树枝。成为熄灭效应的方法。
当前国内铝电解生产飞速发展，2003年已突破520吨，已成为世界靠前产铝国，效应棒的使用急剧增加。如不得到控制，必然会给森林带来严重破坏。
以本企业为例，阳极效应系数控制为0。3次/槽日
每月1860槽日，共1860×0。3=558个效应
而日常熄灭一个效应大约需要2～3根效应棒，以3根计算每月需要558×3=1674根效应棒，以每捆30根计算一年大约需要1674÷30×12=672捆再加上抬大母线、压负荷等因素，一年需要大约900～1000捆。
目前各家铝厂效应棒基本是由市场来供应的，一些人为了谋取个人利益，乱砍甚至偷砍树木做成铝电解要求的效应棒卖给电解铝厂，因此铝电解阳极效应棒使用的急剧增加，必然助长一些人谋取个人利益，乱砍乱伐树木的行为，这将给国家森林带来一场灾难。
我国是森林覆盖面积极其少的国家。50～90年代由于过度的乱砍乱伐，使脆弱的森林植被受到严重破坏，土地沙漠化、扬尘暴天气的发生就是大自然对人类乱砍乱伐的较大报复。随着我国退耕还林，种树种草政策的实施，国家制定了一系列的相关政策来严厉制止乱砍乱伐现象，国家投入巨资恢复森林植被，对破坏严重的地区进行封山育林，种树种草。铝电解生产中效应棒的来源必然会受到严格控制。像我国西部地区的铝电解厂家，应该在铝电解生产中严格控制阳极效应，较大限度地减少效应棒的使
2。控制阳极效应的条件分析
当前自焙电解槽已基本消失，中间下料预焙槽已成为铝电解生产的主力。中间下料预焙槽采用低氧化铝浓度生产，使用智能模糊计算机控制系统对氧化铝浓度控制，采用中间点式下料技术定时打壳下料，为降低阳极效应系数创造了有利条件。
Haupin认为控制阳极效应[4]，实现零效应主要取决于：
1。 氧化铝的质量：主要是氧化铝厂的电收尘料小于20微米（μm）溶解速度慢。
2。 现有的下料器是容积式的，而不是重量式的，所以下料不准，开发重量式的下料器是"零效应"的关键。
3。 由于电解质的过热度很小（8℃～10℃），系列电流和电压的变化时就会引起阳极效应。
4。 电解槽内衬不佳，例如阴极炭块质量不好，阴极棒与炭块接触不良，导致阴极电流分布不均，也是造成阳极效应发生的一个重要原因。
5。 阳极质量差，跟换阳极不还规范和不准确。个别阳极消耗过快，截面急剧减少，都会引起AE发生。
根据的观点，结合国内铝电解的实际情况，笔者认为在铝电解生产基础条件相对稳定的情况下，阳极效应系数的控制主要取决于阳极炭块的质量和氧化铝的特性。
2。1阳极质量
优质的阳极炭块有以下特点[5]：
1。 良好的导电性。以保证提高阳极电流密度，提高铝电解槽的产能降低电耗。
2。 有良好的热冲击性和抗氧化性。
3。 阳极质量均匀、稳定，以保证电解生产稳定，高效低耗。
4。 具有一定的抗张强度，抗弯强度和较大的热膨胀率。同时还要求阳极灰 分少，比电阻低，气孔率低，有害元素少，组织致密。
国外先进的预焙槽，由于阳极质量优良，电解质中的炭渣较少，对生产够不成影响，生产中几乎不捞炭渣，没有捞炭渣这项工序。阳极效应控制较低，一般在为0。05～0。1次/槽日。目前正趋向"零效应"控制。
国内预焙阳极质量由于原料、技术以及标准与国外有一定的差距，阳极抗氧化性差，脱落掉渣严重。捞炭渣作为做为生产中一项重要工序。传统的管理技术认为，利用阳极效应可促使电解质中炭渣分离，还可以补充热量，控制槽中的沉淀。因此提高国内阳极质量是降低阳极效应的一个关键因素。
2。2氧化铝的质量
铝电解生产要求氧化铝具有较小的吸水性，能够较快地溶解在熔融冰晶石里，同时要求具有较好的活性和足够的比表面积，以及粒度均匀，从而能够有效地吸收HF气体，能满足这些条件的是砂状氧化铝。
砂状氧化铝[2]具有熔解性能强，流动性好，粒度均匀，磨损系数小，吸附氟化氢能力强的特点。而国内由于生产氧化铝的铝土矿为一水硬铝石型，氧化铝生产的熔出温度高达240℃以上，种分分解的种子活性较差，生产砂状氧化铝难度较大，中铝公司虽然已试验成功，但个别技术指标与国外还有一定差距，特别是在摩损指数上与国外较大，国外摩损指数一般低于15%，而中铝山西分公司试验的氧化铝摩损指数在25%左右，况且还需要一定的时间实现工业化生产，因此国内铝电解生产能使用砂状氧化铝还需要一定的时间。
基于阳极质量、氧化铝的原因，生产中降低阳极效应系数受到一定限制，但是笔者认为将阳极效应系数控制在0。2次/槽日以下还是可以做到的。
3。 控制阳极效应的途径
综合分析我国预焙槽的实际情况，吸收国外在预焙槽上控制阳极效应的经验，笔者认为控制阳极效应，尽量减少阳极效应次数，应在下几个方面进行改进。
1） 。有条件使用砂状氧化铝，完善加工下料制度，确保原料充足，保证电解槽下料口畅通，防止下料不均。
2） 。 确保电解槽中有足够的电解质数量，防止电解质萎缩。保证生产平稳。保持适当高的电解质水平。象我公司75KA中间下料预焙槽，笔者认为电解质水平应≧18cm。铝水平
3） 。 提高电解槽的保温效果，减少热量损失，适当增加阳极上保温料的厚度。保持厚度在12cm以上。
4） 。平稳供电，减少电流波动，选择较佳的电流强度。
5） 。采用计算机智能模糊控制技术对电解槽控制，提高挂机率，减少手动次数。增大效应间隔时间。将效应间隔时间设定在100小时以上。
6） 。转变阳极效应管理思路，摆正电解槽与效应的关系，树立"只要槽况正常就不必来效应" 的管理理念。
7） 。优化电解槽内衬结构，采用半石墨质阴极炭块，采用新型干式防渗材料，提高阴极底部的保温效果，电解槽测部采用碳化硅复合材料。
8） 。抓好电解槽焙烧启动工作，保证能使电解槽在规定的时间内建立高分子炉帮。
9） 。 提高阳极工作质量，规范操作规程，提高阳极更换速度，减少对电解槽的干扰。保存电解槽生产稳定。
4。结论
阳极效应的危害性值得我们关注，特别是其对环境、森林的破坏性是我们过去未曾考虑到的。时代在发展，社会在进步。铝电解生产过去那种对阳极效应的理解。以及管理方法，是极其偏面的。已经不符合当今时代的要求。"零效应"管理是铝电解生产今后发展的方向。
因此在铝电解生产中，只要电解槽生产正常，阳极效应愈少愈好。考虑到目前国内阳极质量、氧化铝物理性能，以及其他方面的因素， 将阳极效应控制在0。2次/槽日以下是可以实现的。
阳极氧化铝单板生产工艺流程
2019-01-14 13:50:25
阳极氧化铝单板工艺流程不同于普通涂漆工艺，它通过电流使导电的酸性电解液电解，使构成阳极的铝金属表面发生氧化，在铝表面自然生长出一层厚而致密的氧化铝保护膜，这层氧化膜并不是附加层，不会剥落。氧化膜透明无色，微晶结构为六角形蜂窝状，既可采用铝本色凸显强烈的金属感，又可在微孔中均匀着色赋予幕墙绚丽的色彩，极大的拓宽应用视界。 性能:标准厚度氧化膜（3um）的阳极氧化铝单板室内使用长期不变色，不腐蚀，不氧化，不生锈。加厚氧化膜（10um）的阳极氧化铝单板可使用于室外，可长期暴露于太阳光线下不变色。
锌阳极生产厂家
