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铝工业一直面临着降低能源消耗的问题,目前通过发展大型高容量电解槽技术来增加产率和降低能耗。另一个挑战就是减少电解槽的破损。电解槽的破损会对铝电解的正常生产带来干扰,甚至会引起电解槽的过早停槽。阴极的腐蚀是影响阴极性能以及槽寿命的关键因素之一,了解阴极炭块的腐蚀具有非常重要的现实意义。 本文通过对电解铝厂大修后的阴极的出铝端,烟道端,阴极中缝等多个位置进行了取样,对样品不同深度的切片,采用XRD,ICP等手段对阴极中的元素及物相进行检测,得到元素及物相在阴极横向及纵向的分布特点,并对阴极的浸取特性进行了研究,为铝电解槽阴极的回收利用提供参考。 单个样品的研究分析表明,阴极中的主要元素为C,Na,Al,F,Ca,各元素以石墨,NaF,NaAl11O17,NaAlF6,CaF2的形式存在于阴极炭块中,不同位置阴极样品所含有的物相不同,自阴极顶部至底部,元素含量呈不断减少的趋势。阴极样品的对比分析表明对于取自同一阴极组的样品含有的物相基本一致,当阴极处于正对阳极下方时,往往腐蚀比较严重。SEM分析表明,各个物相在阴极中呈区域集中分布,元素在不同深度的分布不同。灰分分析表明,对于腐蚀较为严重的地区具有较高的灰分。阴极炭块的浸取特性研究表明,阴极炭块对于水、酸、碱均有一定的浸取性,AlCl3最佳浸出条件为:温度80℃,AlCl3浓度30g/L,浸出时间30min,液固比10∶1。