[發(fā)明專利]一種箱式鋁電解用硼化鋯惰性陽極、制備方法及鋁電解系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410361441.4
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN104087974A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳學(xué)敏;周志;鐘勝賢;伍衛(wèi)平
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市新星輕合金材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C25C3/12
• 分類號(hào): C25C3/12;C25C3/06
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 肖偉;鄧揚(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁電解電極，特別是一種箱式鋁電解用硼化鋯惰性陽極、制備方法及鋁電解系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

目前鋁電解工業(yè)仍采用傳統(tǒng)的Hall-Heroult法，電解質(zhì)一直以冰晶石-氧化鋁為基本體系，現(xiàn)行的預(yù)焙陽極電解槽主要采用碳素陽極。所謂惰性陽極材料，是指在通用的冰晶石-氧化鋁熔鹽電解中不消耗或微量消耗的陽極，最近二三十年來，已經(jīng)有很多文獻(xiàn)報(bào)道了惰性陽極材料的研究資料，旨在取代現(xiàn)在通用的碳陽極(即活性陽極)。?

當(dāng)使用碳陽極進(jìn)行電解時(shí)，鋁電解的反應(yīng)式是：?

現(xiàn)有的硼化鋯工業(yè)生產(chǎn)主要是由鋯和單質(zhì)硼在高溫下直接反應(yīng)而得。由于單質(zhì)硼的工業(yè)生產(chǎn)得率不高(往往低于90％)且生產(chǎn)成本高，單質(zhì)硼的價(jià)格昂貴導(dǎo)致了硼化鋯的價(jià)格昂貴，從而限制了硼化鋯的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種箱式鋁電解用硼化鋯惰性陽極，其電效率比現(xiàn)有的電極大幅度提高。?

本發(fā)明解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，提供一種箱式鋁電解用硼化鋯惰性?陽極，包括多塊面板和連接件，所述面板為硼化鋯材料，并內(nèi)置鋯質(zhì)骨架；所述連接件為鋯質(zhì)材料或硼化鋯材料。?

本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)如下所述。?

所述多塊面板之間經(jīng)所述連接件固定連接構(gòu)成一中空多面體。?

所述連接件為硼化鋯材料，亦內(nèi)置鋯質(zhì)骨架。?

所述連接件包括連接片和螺釘。?

所述連接片的橫截面為一型、L型或V型。?

所述連接片具有通孔，對(duì)應(yīng)的所述面板亦具有通孔，所述螺釘對(duì)應(yīng)容置于所述連接片的通孔和所述面板的通孔內(nèi)。?

所述面板為一體式的單板，或者拼接而成的多塊板。?

所述骨架為鋯網(wǎng)。?

所述多面體為六面體。?

本發(fā)明解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，提供一種箱式鋁電解用硼化鋯惰性陽極的制備方法，包括如下步驟：制備骨架、連接件；在硼化鋯顆粒中埋設(shè)骨架，經(jīng)高壓成型、高溫?zé)Y(jié)形成板材；多塊板材經(jīng)連接件構(gòu)成一中空多面體。?

本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)如下所述。?

所述骨架為鋯質(zhì)材料，所述連接件為鋯質(zhì)材料或硼化鋯材料。?

所述多塊板材經(jīng)連接件構(gòu)成一中空多面體步驟中，板材先經(jīng)連接件制成面板，面板再經(jīng)連接件制成多面體。?

本發(fā)明解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，提供一種鋁電解系統(tǒng)，包括電極和?電解質(zhì)，所述電極為權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的箱式鋁電解用硼化鋯惰性陽極；所述電解質(zhì)為Na₃AlF₆-AlF₃-mKF·AlF₃-Al₂O₃的混合體系，，m為1.0～3.0。?

本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)如下所述。?

所述電解質(zhì)中鉀元素的重量百分比的含量為3％～10％。?

所述m為1.0、1.2、1.5或3.0。?

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是：該箱式電極主要為硼化鋯材質(zhì)，為中空結(jié)構(gòu)、表面積大，同時(shí)，電效率明顯高于現(xiàn)有的實(shí)心碳素電極，能夠提高30-50％。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明箱式鋁電解用硼化鋯惰性陽極一結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖2為圖1兩面板連接示意圖。?

圖3為圖2的分解狀態(tài)示意圖。?

圖4為一面板為多塊板的連接示意圖。?

圖5為圖4的分解示意圖。?

圖6為箱式鋁電解用硼化鋯惰性陽極的制備方法流程圖。?

面板11 連接件12 連接片121 螺釘122

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。?