电化学与电解铝.docx
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电化学与电解铝
电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。
电和化学反应相互作用可通过电池来完成,也可利用高压静电放电来实现(如氧通过无声放电管转变为臭氧),二者统称电化学,后者为电化学的一个分支,称放电化学。
由于放电化学有了专门的名称,因而,电化学往往专门指“电池的科学”。
分离方法
1.控制电位的电解分离法
2.汞阴极电解分离法
3.内电解分离法
4.电渗析法
电化学是研究两类导体形成的带电界面现象及其上所发生的变化的科学。
如今已形成了合成电化学、量子电化学、半导体电化学、有机导体电化学、光谱电化学、生物电化学等多个分支。
电化学在化工、冶金、机械、电子、航空、航天、轻工、仪表、医学、材料、能源、金属腐蚀与防护、环境科学等科技领域获得了广泛的应用。
当前世界上十分关注的研究课题,如能源、材料、环境保护、生命科学等等都与电化学以各种各样的方式关联在一起。
电化学(Electrochemistry),电池由两个电极和电极之间的电解质构成,因而电化学的研究内容应包括两个方面:
一是电解质的研究,即电解质学,其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等,其中电解质溶液的物理化学研究常称作电解质溶液理论;另一方面是电极的研究,即电极学,其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质,也就是电极和电解质界面上的电化学行为。
电解质学和电极学的研究都会涉及到化学热力学、化学动力学和物质结构。
原电池和电解池的比较
原电池
原电池是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。
原电池是将化学能转变成电能的装置。
所以,根据定义,普通的干电池、燃料电池都可以称为原电池。
组成原电池的基本条件:
1、将两种活泼性不同的金属(即一种是活泼金属一种是不活泼金属),或着一种金属与石墨(Pt和石墨为惰性电极,即本身不会得失电子)等惰性电极插入电解质溶液中。
2、用导线连接后插入电解质溶液中,形成闭合回路。
3、要发生自发的氧化还原反应。
原电池工作原理
原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。
原电池的电极的判断:
负极:
电子流出的一极;发生氧化反应的一极;活泼性较强金属的一极。
正极:
电子流入的一极;发生还原反应的一极;相对不活泼的金属或其它导体的一极。
在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。
原电池的判定:
(1)先分析有无外接电路,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”:
看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极);看溶液——两极插入溶液中;看回路——形成闭合回路或两极直接接触;看本质——有无氧化还原反应。
(2)多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。
电解池
电解池是将电能转化为化学能的装置。
电解是使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
电解是使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)
发生电解反应的条件:
①连接直流电源
②阴阳电极阴极:
与电源负极相连为阴极
阳极:
与电源正极相连为阳极
③两极处于电解质溶液或熔融电解质中
④两电极形成闭合回路
电解过程中的能量转化(装置特点):
阴极:
一定不参与反应不一定惰性电极
阳极:
不一定参与反应也不一定是惰性电极
电解结果:
在两极上有新物质生成
电解池电极反应方程式的书写:
阳极:
活泼金属—电极失电子(Au,Pt除外);惰性电极—溶液中阴离子失电子
注:
失电子能力:
活泼金属(除PtAu)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(NO3->SO42-)>F-
阴极:
溶液中阳离子得电子
注:
得电子能力:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H2O(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(即活泼型金属顺序表的逆向)
对应关系:
阳极连电源正极,阴极连电源负极(可见高中教材*《化学选修·四》)
规律:
铝前(含铝)离子不放电,氢(酸)后离子先放电,氢(酸)前铝后的离子看条件。
四类电解型的电解规律①电解水型(强碱,含氧酸,活泼金属的含氧酸盐),pH由溶液的酸碱性决定,溶液呈碱性则pH增大,溶液呈酸性则pH减小,溶液呈中性则pH不变。
电解质溶液复原—加适量水。
②电解电解质型(无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐,),无氧酸pH变大,不活泼金属的无氧酸盐PH不变。
电解质溶液复原—加适量电解质。
③放氢生碱型(活泼金属的无氧酸盐),pH变大。
电解质溶液复原—加阴离子相同的酸。
④放氧生酸型(不活泼金属的含氧酸盐),pH变小。
电解质溶液复原—加阳离子相同的碱或氧化物。
在1663年,德国物理学家OttovonGuericke创造了第一个发电机,通过在机器中的摩擦而产生静电。
这个发电机将一个巨大的硫球放入玻璃球中,并固定在一棵轴上制成的。
通过摇动曲轴来转动球体,当一个衬垫与转动的球发生摩擦的时候就会产生静电火花。
这个球体可以拆卸并可以用作电学试验的来源。
在17世纪中叶,法国化学家CharlesFrançoisdeCisternayduFay发现了两种不同的静电,即同种电荷相互排斥而不同种电荷相互吸引。
DuFay发布说电由两种不同液体组成:
"vitreous"(拉丁语”玻璃“),或者正电;以及"resinous",或者负电。
这便是电的双液体理论,这个理论被17世纪晚期BenjaminFranklin的单液体理论所否定。
1781年,查尔斯.奥古斯丁库仑(Charles-AugustindeCoulomb)在试图研究由英国科学家JosephPriestley提出的电荷相斥法则的过程中发展了静电相吸的法则。
1791年伽伐尼发表了金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象,一般认为这是电化学的起源。
1799年伏打在伽伐尼工作的基础上发明了用不同的金属片夹湿纸组成的“电堆”,即现今所谓“伏打堆”。
这是化学电源的雏型。
在直流电机发明以前,各种化学电源是唯一能提供恒稳电流的电源。
1834年法拉第电解定律的发现为电化学奠定了定量基础。
19世纪下半叶,经过赫尔姆霍兹和吉布斯的工作,赋于电池的“起电力”(今称“电动势”)以明确的热力学含义;1889年能斯特用热力学导出了参与电极反应的物质浓度与电极电势的关系,即著名的能斯脱公式;1923年德拜和休克尔提出了人们普遍接受的强电解质稀溶液静电理论,大大促进了电化学在理论探讨和实验方法方面的发展。
20世纪40年代以后,电化学暂态技术的应用和发展、电化学方法与光学和表面技术的联用,使人们可以研究快速和复杂的电极反应,可提供电极界面上分子的信息。
电化学一直是物理化学中比较活跃的分支学科,它的发展与固体物理、催化、生命科学等学科的发展相互促进、相互渗透。
在物理化学的众多分支中,电化学是唯一以大工业为基础的学科。
它的应用主要有:
电解工业,其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业;铝、钠等轻金属的冶炼,铜、锌等的精炼也都用的是电解法;机械工业使用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整;环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物;化学电源;金属的防腐蚀问题,大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题;许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理。
应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。
电池由两个电极和电极之间的电解质构成,因而电化学的研究内容应包括两个方面:
一是电解质的研究,即电解质学,其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等,其中电解质溶液的物理化学研究常称作电解质溶液理论;另一方面是电极的研究,即电极学,其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质,也就是电极和电解质界面上的电化学行为。
电解质学和电极学的研究都会涉及到化学热力学、化学动力学和物质结构。
学科保护
根据电化学腐蚀原理,依靠外部电流的流入改变金属的电位,从而降低金属腐蚀速度的一种材料保护技术。
按照金属电位变动的趋向,电化学保护分为阴极保护和阳极保护两类。
①阴极保护。
通过降低金属电位而达到保护目的的,称为阴极保护。
根据保护电流的来源,阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法。
外加电流法是由外部直流电源提供保护电流,电源的负极连接保护对象,正极连接辅助阳极,通过电解质环境构成电流回路。
牺牲阳极法是依靠电位负于保护对象的金属(牺牲阳极)自身消耗来提供保护电流,保护对象直接与牺牲阳极连接,在电解质环境中构成保护电流回路。
阴极保护主要用于防止土壤、海水等中性介质中的金属腐蚀。
②阳极保护。
通过提高可钝化金属的电位使其进入钝态而达到保护目的的,称为阳极保护。
阳极保护是利用阳极极化电流使金属处于稳定的钝态,其保护系统类似于外加电流阴极保护系统,只是极化电流的方向相反。
只有具有活化-钝化转变的腐蚀体系才能采用阳极保护技术,例如浓硫酸贮罐、氨水贮槽等。
分离方法
利用电化学手段分离溶液中的金属离子、有机分子的方法,共分四类:
控制电位的电解分离法
当溶液中存在两种或两种以上的金属离子时,如果它们的还原电位相近,□例如Cu□(标准电极电位□□=+0.345伏)和Bi□(□□=0.2伏),则在电解时都会还原析出,达不到分离的目的。
图1两种金属离子A和B的分解电位表示,如果控制阴极电位为□,则金属离子A可产生强度为□的电流,即可被还原;而金属离子B的电流强度极小,即几乎不能被还原,这样即可达到分离目的,并分别测定A和B。
在电解过程中,阴极电位□□□是在不断变化的,□□=□式中□□为标准电极电位;□□为气体常数;□为热力学温度;□为电极过程电子转移数;□为法拉第常数;□为离子活度;□□为阴极超电压。
电解时,离子浓度不断降低,□□的负值不断增加,以致B也被电解出来。
为了控制阴极电位,要用图2控制电位的线路的线路随时调整外加电压。
,e□是铂丝对电极,e□是参比电极(饱和甘汞电极)。
选定的e□的电位(相对于e□)可从电位计V读出,电解电流从毫安计A读出,在电解过程中不断调整电阻□以保持阴极电位不变。
至于选择什么电位要看实验条件,例如在分别测定Cu□和Bi□时,由于两者电位太相近,需要在溶液中加入酒石酸,调节pH=5.8~6.0,Bi□与酒石酸生成的络合物比Cu□的稳定得多,使两者的分解电压相差得大一些,然后再加入适量的肼,以加速Cu□的还原。
在这种条件下,控制阴极电位为-0.30伏,铜先电解出来,称出阴极的增重后,调节pH为4.5~5.5,控制阴极电位为-0.40伏,可将铋全部电解出来。
如果溶液中还有Pb□,可将电位控制在-0.50伏,进行电解。
应用此法时,后被电解的离子的浓度不能超过先被电解的离子的浓度。
汞阴极电解分离法
H□在汞阴极上被还原时,有很大的超电压,所以在酸性溶液中可以分离掉一些容易被还原的金属离子,使一些重金属(如铜、铅、镉、锌)沉积在汞阴极上,形成汞齐,同时保留少量不容易被还原的离子,如碱金属、碱土金属、铝、铁、镍、铬、钛、钒、钨、硅等。
内电解分离法
在酸性溶液中,利用金属氧化-还原电位的不同,可以组成一个内电解池,即不需要外加电压就可以进行电解。
例如要从大量铅中分离微量铜,在硫酸溶液中Cu□比Pb□先还原,因此可将铅板作为一个电极,与铂电极相连,组成一个内电解池,它产生一个自发的电动势,来源于Pb的氧化和Cu□的还原。
这个电动势使反应能够进行,直到电流趋近于零时,内电解池就不再作用了。
内电解可以分离出微量的容易还原的金属离子,缺点是电解进行缓慢,因此应用不广。
电渗析法
液体中的离子或荷电质点能在电场的影响下迁移。
由于离子的性质不同,迁移的速率也不同,正负电荷移动的方向也不同。
当在电池的两极加上一个直流电压时,可以把一些有机物的混合物分离。
如临床实验中常用此法研究蛋白质,将试样放在一个载器上,外加电场后,荷电质点沿着载器向电荷相反的电极迁移,因它们移动的速率不同而分离,一般能把血清蛋白分成五部分。
改进实验技术可使浓缩斑点的宽度达到25微米左右,然后进行电渗析,可将血清蛋白分成二十个很清晰的部分。
分析法
基于溶液电化学性质的化学分析方法。
电化学分析法是由德国化学家C.温克勒尔在19世纪首先引入分析领域的,仪器分析法始于1922年捷克化学家J.海洛夫斯基建立极谱法。
电化学分析法的基础是在电化学池中所发生的电化学反应。
电化学池由电解质溶液和浸入其中的两个电极组成,两电极用外电路接通。
在两个电极上发生氧化还原反应,电子通过连接两电极的外电路从一个电极流到另一个电极。
根据溶液的电化学性质(如电极电位、电流、电导、电量等)与被测物质的化学或物理性质(如电解质溶液的化学组成、浓度、氧化态与还原态的比率等)之间的关系,将被测定物质的浓度转化为一种电学参量加以测量。
根据国际纯粹化学与应用化学联合会倡议,电化学分析法分为三大类:
①既不涉及双电层,也不涉及电极反应,包括电导分析法、高频滴定法等。
②涉及双电层,但不涉及电极反应,例如通过测量表面张力或非法拉第阻抗而测定浓度的分析方法。
③涉及电极反应,又分为两类:
一类是电解电流为0,如电位滴定;另一类是电解电流不等于0,包括计时电位法、计时电流法、阳极溶出法、交流极谱法、单扫描极谱法、方波极谱法、示波极谱法、库仑分析法等。
学科应用
在物理化学的众多分支中,电化学是唯一以大工业为基础的学科。
它的应用分为以下几个方面:
①电解工业,其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业、耐纶66的中间单体己二腈是通过电解合成的;铝、钠等轻金属的冶炼,铜、锌等的精炼也都用的是电解法;②机械工业要用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整;③环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物;④化学电源;⑤金属的防腐蚀问题,大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题;⑥许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理;⑦应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。
电解铝
中文名称:
电解铝英文名称:
electrolyticaluminum定义:
直流电通过氧化铝原料和冰晶石溶剂的电解质,使氧化铝分解制成的金属铝。
应用学科:
材料科学技术(一级学科);金属材料(二级学科);有色金属材料(二级学科);铝及其合金(二级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
电解铝工件电解铝就是通过电解得到的铝。
现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。
熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃-970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,既电解。
现代工业现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。
熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳电解铝
极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃—970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,即电解。
阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。
为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理,除去有害气体和粉尘后排入大气。
阴极产物是铝液,铝液通过真空抬包从槽内抽出,送往铸造车间,在保温炉内经净化澄清后,浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。
铝电解生产可分为侧插阳极棒自焙槽、上插阳极棒自焙槽和预焙阳极槽三大类。
自焙槽生产电解铝技术有装备简单、建设周期短、投资少的特点,但却有烟气无法处理,污染环境严重,机械化困难,劳动强度大,不易大型化,单槽产量低等一些不易克服的缺点,目前已基本上被淘汰。
目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽,槽的电流强度很大,不仅自动化程度高,能耗低,单槽产量高,而且满足了环保法规的要求。
我国已完成了180kA、280kA和320kA的现代化预焙槽的工业试验和产业化。
以节能增产和环保达标为中心的技术改进与改造,促进自焙槽生产技术向预焙槽转化,获得了巨大成功。
根据电解铝的生产工艺流程,电解铝的生产成本大致由下面几部分构成:
(1)原材料:
氧化铝、冰晶石、氟化铝、添加剂(氟化钙、氟化镁等)、阳极材料;
(2)能源成本:
电力(直流电和交流电)、燃料油;
(3)人力成本:
工资及其他管理费用;
(4)其他费用:
设备损耗及折旧、财务费用、运输费用、税收等。
编辑本段工艺流程铝电解工艺流程:
现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。
熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为电解铝生产
溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃-970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,即电解。
化学反应主要通过这个方程进行:
2Al2O3==4Al3O2。
阳极:
2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:
Al33eˉ=Al。
阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。
为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理,除去有害气体和粉尘后排入大气。
阴极产物是铝液,铝液通过真空抬包从槽内抽出,送往铸造车间,在保温炉内经净化澄清后,浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。
其生产工艺流程如下图:
氧化铝氟化盐碳阳极直流电
↓↓↓↓电解铝厂电解槽用高温型气缸
↓
排出阳极气体------电解槽
↑↓↓
废气←气体净化铝液
↓↓
回收氟化物净化澄清
↓↓↓
返回电解槽
浇注轧制或铸造
↓↓
铝锭线坯或型材
方程:
电解铝就是通过电解得到的铝.
重要通过这个方程进行:
2Al2O3==通电4Al+3O2。
阳极:
2O2ˉ-4eˉ=O2↑
阴极:
Al3++3eˉ=Al
编辑本段最新技术电解铝节能新技术问世,行业年节电275亿度。
2012年3月17日,我国电解铝工业节能减排取得新突破,“低温低电压铝电解新技术”当日在中孚实业林丰铝电公司顺利通过国家科技部验收,吨铝直流电耗由2008年的13235度降低到了11819度,降幅达10.7%,多项技术达到国际领先水平。
如果全行业推广后,可实现我国电解铝工业年节电275亿千瓦时。
电解铝工业历经30多年发展,逐步成为中国重要的基础产业,但由于生产过程中耗电高,历来被称为“高耗能产业”,也是国家重点调控的产业之一。
研究开发低温、低电压新技术是电解铝工业节能降耗的发展方向,也是世界铝工业共同面对的重大技术难题。
2009年,“低温低电压铝电解新技术”列入国家科技支撑计划项目。
项目负责人梁学民等项目组专家坚持不懈努力,在世界上首次开发成功电磁及磁流体稳定技术,低温低电压电解槽结构,低温低电压工艺运行技术,并在中孚实业林丰铝电公司首创世界领先的400KA“静流式”铝电解槽,实现了规模化工业生产及系列高电流密度下的低温、低电压长周期高效稳定运行。
据介绍,按预计2012年国内电解铝产量2000万吨计算,此项技术全行业推广后,可实现我国电解铝工业年节电275亿千瓦时,相当于河南省2011年用电量2659亿千瓦时的一成以上,按每千瓦时0.53元计算,直接创造经济效益145.75亿元,折合标准煤880万吨,同时减少二氧化碳等温室气体排放1566万吨,将为推动铝工业及我国的节能减排工作起到良好的示范带动作用。
[1]
编辑本段产业特点世界上所有的铝都是用电解法生产出来的。
铝电解工业生产采用霍尔-埃鲁冰晶石-氧化铝融盐电解电解铝产能
法,即以冰晶石为主的氟化盐作为熔剂,氧化铝为熔质组成多相电解质体系。
其中Na2AlF6-Al2O3二元系和Na3AlF6-AlF3-Al2O3三元系是工业电解质的基础。
电解铝工业对环境影响较大,属于高耗能,高污染行业。
电解铝生产中排出的废气主要是CO2,以及以HF气体为主的气-固氟化物等。
CO2是一种温室气体,是造成全球气候变暖的主要原因。
而氟化物中的CF4和C2F6其温室作用效果是二氧化碳的6500-10000倍,并且会对臭氧层造成不同程度的影响。
HF则是一种剧毒气体,通过皮肤或呼吸道进入人体,仅需1.5g便可以致死。
发展现状
中国铝电解技术自70年代末引进160KA中间下料预焙槽技术之后,从消化国外技术开始,揭开了中国现代铝
电解技术发展的序幕,以铝电解槽热电磁力特性及磁流体数学模型研究为核心,在工艺、材料、过程控制及配套技术等方面展开了广泛深入的研究工作。
九十年代以来,在基础理论,大型铝电解槽开发以及工程应用取得了一系列成果,开发成功了280、320KA以上的特大型电解槽技术,使铝工业的技术进步令人注目。
大容量电解槽的开发,使中国铝电解技术总体上达到了国际先进水平,电解铝工业的面貌发生了根本的改变。
目前电解铝行业产能过剩问题依然突出,下游汽车、房地产行业需求量在低位徘徊,其中,中国电解铝行业持续多年的非理性扩张也行业不景气的一个重要的诱因。
从中国的资源存量来看,中国铝土矿基础储量只有7亿吨左右,只占世界的2.3%,按照现在的发展速度,中国的铝土资源只能维持10年左右,因此行业的调整已是必然。
存在问题
实际运行指标差。
由于开发时间短,对中国大型铝电解槽在生产领域的深层次开发明显不足,致使实际运行指标的生产指标与国际先进水平还有较大差距。
多数在大负荷、小电网环境下运行,安全隐患多。
铝电联营是中国电解铝企业发展的趋势之一,但同时在技术上也存在相应的问题。
由于大容量电解槽一般系列规模较大(一个系列产能可达20万吨以上),巨大的用电负荷集中在一个生产系列上(一般达40万KW以上),电解系列生产的任何波动都会造成电网或自备电厂较大的影响,甚至威胁供电安全。
缺乏建立在对阴极破损机理与规律透彻掌握基础上的“精细设计”技术和提高槽寿命的综合技术措施,电解槽难以达到设计寿命,早期破损率高。
影响中国大型槽槽寿命的问题除了中国普遍认为的阴极炭素材料质量方面的原因外,电解槽的设计、筑炉材料、筑炉质量、焙烧启动、正常生产操作及生产管理等方面均存在一些问题。
导致这些问题的深层次原因是,中国尚缺乏对铝电解槽破损(常称为阴极破损)机理与规律的深入掌握及在此基础上的“精细设计”技术和提高槽寿命的综合技术措施。
随着电解槽容量的不断扩大,槽寿命问题就更加突出。
中国铝业股价
缺乏先进的生产操作技术,作业成本高。
中国300KA级的特大型预焙铝电解槽投入工业应用的时间短。
又不能完全照搬以前在大型预焙槽上的相关经验(这些经验也有很大局限性)。
焙烧启动过程中电流分布不均的问题更突出且焙烧启动过程中的能耗大;投入运行后电解槽的物理场(电场、磁场、流场)容易波动,热平衡的维持较困难;槽电阻极易受外界的干扰而波动,阳极效应发生后熄灭困难,且由于电解槽的惯性大,一旦出现槽况波动或槽况异常现象,很难快速恢复正常。
新型电解铝用钢壳铝芯阳极爪
就中国电解铝整体生产状态而言,能源综合利用效率要比国际先进水平低15%左右,主要表现在:
电流效率相差2-3个百分点;吨铝电耗相差300-800Kwh;电解铝用阳极生产过程能耗相差3Gj/t左右;电解铝阳极消耗相差30-60Kg(折合标准煤约75-150Kg);电槽槽寿命相差1000天左右;阳极效应系数国际先进为0.1次/天.槽以下,中国最好水平在0.3次/天.槽左右。
产能过剩
中国电解铝行业从2002年开始,电解铝产量开始过剩,受下游行业需求下降影响,中国2008年电解铝过剩预计达到50万吨。
电解铝需求增速放缓,受经济危机影响,来自房地产和汽车行业的需求增速大幅下滑,而来自于电力设备行业的需求仍保持快速增长,包装行业对电解铝的需求量
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