No campo da indústria moderna, o alumínio, como um material metal leve e alto -, desempenha um papel indispensável na fabricação aeroespacial, automotiva, construção e muitos outros campos. A produção de alumínio é inseparável a partir do suporte da tecnologia de eletrólise e do eletrodo, como o componente principal no processo de eletrólise, sempre foi o foco da atenção da indústria. Então, que tipo de eletrodo o alumínio se forma no processo de produção?
Na produção industrial de alumínio, o processo Hall - héroult é o método mais amplamente utilizado no momento. Nesse processo, o eletrodo usado é composto principalmente por materiais de carbono. Especificamente, existem dois tipos de eletrodos: ânodo e cátodo.
O ânodo é geralmente feito de precedentes de carbono pré -- assados. Esses blocos de carbono são fabricados pressionando e assando alto - Coca -cola de petróleo e asfalto de qualidade como matérias -primas. A razão pela qual o carbono é escolhido como material do ânodo é que, no processo de eletrólise, o ânodo precisa sofrer reações de oxidação. O carbono pode reagir com os íons oxigênio gerados na eletrólise para formar dióxido de carbono, que é um processo de reação relativamente estável e pode garantir o progresso suave da eletrólise. Além disso, os materiais de carbono têm boa condutividade elétrica e resistência à alta temperatura, que podem se adaptar ao alto ambiente de temperatura - (cerca de 950 - 970) na célula eletrolítica.
O cátodo geralmente é feito de tijolos de carbono. Os tijolos de carbono usados para o cátodo são feitos de antracite, coca -cola e outros materiais através de uma série de processos como esmagamento, mistura, prensagem e assação. O cátodo está localizado na parte inferior da célula eletrolítico e é usado principalmente para coletar o líquido de alumínio produzido por eletrólise. Ele precisa ter boa condutividade elétrica, resistência à corrosão e estabilidade estrutural para suportar a erosão do eletrólito e o impacto do alto líquido de alumínio de temperatura- por um longo tempo.
No entanto, com o desenvolvimento contínuo da indústria, o eletrodo de carbono tradicional expôs gradualmente alguns problemas. Por exemplo, o consumo do ânodo é relativamente grande e uma grande quantidade de dióxido de carbono é emitida durante a reação, que não atende aos requisitos do desenvolvimento de carbono verde e baixo -. Além disso, a vida útil do cátodo é limitada, o que afeta a eficiência da produção da célula eletrolítica e aumenta o custo de produção.
Para resolver esses problemas, os pesquisadores em casa e no exterior realizaram muitas pesquisas sobre novos eletrodos de alumínio. Uma das direções mais promissoras é o desenvolvimento de ânodos inertes. Os ânodos inertes se referem a materiais de eletrodo que não reagem com o eletrólito ou os produtos da eletrólise durante o processo de eletrólise. Se os ânodos inertes puderem ser aplicados com sucesso, eles podem evitar o consumo de materiais de ânodo e a emissão de dióxido de carbono, o que é de grande significado para reduzir os custos de produção e proteger o meio ambiente. Atualmente, alguns óxidos metálicos e materiais compósitos mostraram boas perspectivas de aplicação na pesquisa de ânodos inertes. Por exemplo, os materiais compostos baseados em dióxido de estanho - baseados têm boa condutividade elétrica e resistência à corrosão em eletrólitos de temperatura alta - e deverão se tornar uma nova geração de materiais de ânodo inerte.
Em termos de catodos, os pesquisadores também estão explorando novos materiais para melhorar sua vida e desempenho de serviço. Por exemplo, alguns materiais de cerâmica e materiais compósitos com alta resistência à corrosão e boa condutividade elétrica estão sendo testados. Esses novos materiais podem resistir melhor à erosão do eletrólito e prolongar a vida útil do cátodo, melhorando assim os benefícios econômicos da produção de alumínio.
Nos últimos anos, com o avanço contínuo da ciência e da tecnologia, algumas novas tecnologias de preparação de eletrodos também surgiram. Por exemplo, a aplicação da tecnologia de impressão 3D na fabricação de eletrodos. Usando a impressão 3D, a estrutura e o desempenho do eletrodo podem ser controlados com precisão, melhorando a uniformidade e a estabilidade do eletrodo. Isso não apenas ajuda a melhorar a eficiência da eletrólise, mas também fornece mais possibilidades para o design e a preparação de novos eletrodos.
No contexto da ênfase global na conservação de energia e na proteção ambiental, a pesquisa e o desenvolvimento de novos eletrodos de alumínio é de grande importância para promover o desenvolvimento verde e sustentável da indústria de alumínio. Uma vez que os novos ânodos inertes e a alta -} cátodos de desempenho forem aplicados com sucesso na produção industrial, ele reduzirá bastante o consumo de energia e as emissões de poluentes no processo de produção de alumínio e promoverá a transformação e a atualização da indústria de alumínio.
Em conclusão, no atual processo de produção de alumínio convencional, o alumínio forma eletrodos baseados em carbono - (ânodo e cátodo) no processo de eletrólise. No entanto, impulsionado pelo progresso tecnológico e aos requisitos de proteção ambiental, a pesquisa e o desenvolvimento de novos eletrodos estão em pleno andamento. Acredita -se que, em um futuro próximo, os eletrodos de alumínio mais eficientes, ecológicos e duráveis serão desenvolvidos e aplicados, injetando nova vitalidade no desenvolvimento da indústria de alumínio.
