NO801986L - Reduksjonscelle for aluminiumoksyd, samt fremgangsmaate ved fremstilling av denne - Google Patents
Reduksjonscelle for aluminiumoksyd, samt fremgangsmaate ved fremstilling av denneInfo
- Publication number
- NO801986L NO801986L NO801986A NO801986A NO801986L NO 801986 L NO801986 L NO 801986L NO 801986 A NO801986 A NO 801986A NO 801986 A NO801986 A NO 801986A NO 801986 L NO801986 L NO 801986L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cell
- titanium
- cathode
- electrolyte
- carbon
- Prior art date
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 34
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 19
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 16
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 8
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- FZQSLXQPHPOTHG-UHFFFAOYSA-N [K+].[K+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 Chemical compound [K+].[K+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 FZQSLXQPHPOTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 19
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 9
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract description 7
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 7
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 5
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 2
- -1 zirconium carbides Chemical class 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/66—Electroplating: Baths therefor from melts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedret aluminiumoksydreduks jonscelle, fremgangsmåte ved'fremstilling av en slik celle, samt anvendelse av denne ved fremstilling av aluminium.
Aluminiummetall -fremstilles ved elektrolytisk reduksjon av aluminiumoksyd. Konvensjonelle aluminiumoksydreduksjonsceller 'omfatter en beholder med ildfast foring, ofte av karbon, og inneholder som smeltet elektrolytt aluminiumoksyd oppløst i smeltet kryolitt. Gulvet- eller bunnen i cellen eller karet er vanligvis fremstilt av' et karbonholdig mate- .'riale som ikke bare tjener for termisk isolasjon men også utgjør en del av katoden. Minst en anode er anordnet inne i karet avskilt fra katoden. Ved gjennomgang av en elektrisk strøm mellom anoden og katoden dannes aluminium ved elektrolytisk reduksjon av aluminiumoksydet. Det smeltede-aluminium er tyngre enn kryolittelektrolytten og oppsamles som en metalldamm i cellens bunn. Smeltet aluminium trekkes av fra cellen for å forhindre at det daiines en for dyp damm av smeltet aluminiummetall i bunnen av cellen. Det er åpen-, bart at smeltet aluminium i cellens gulv ikke kan tillates å komme i kontakt med anodene da ellers, kortslutning av cellen 'vil finne sted.
Smeltet aluminium vil ikke lett fukte karbonholdige materi-aler. Dette kan lett vises ved å la en dråpe smeltet aluminium komme i kontakt med en ubehandlet overflate av et karbonholdig substrat hvorved aluminiumet vil danne en perle eller globul og vil ikke spre seg ut over overflaten av det karbonholdige substrat. Det faktum at smeltet aluminium ikke lett fukter eller sprer seg på gulvet i aluminiumoksydreduksjonscellen kan forårsake driftsproblemer. Jo dypere lag.et av smeltet aluminium er i bunnen av cellen desto større må avstanden mellom elektrodene være. Denne 'større avstanden mellom elektrodene nedsetter driftseffektiviteten av cellen og desto større vil dens kraftbehov være. Ytterligere hvis laget av smeltet aluminium dannet på et ubehandlet karbonholdig cellegulv. har en tilstrekkelig.tykkelse til at det oppstår termiske eller magnetiske strømninger i laget.vil dette bli noe ustabilt og lett komme i - turbulens,. slik at det kan oppstå bølger i laget og som kan komme i kontakt med en anode og kortslutte cellen. Dybden av det smeltede alumi-niumlag ved bunnen av cellen kan variere fra celle til celle men vil ..typisk ligge i området 3-8 cm.
Det er foreslått, å modifisere gulvet for en aluminiumoksyd-'reduksjonscelle. Eksempelvis er det kjent at titan- og zirkonkarbider fuktes sterkt av smeltet aluminium og utviser god elektrisk ledningsevne og er lite oppløselige i smeltet aluminium..
I US patent nr. 3..471.380 er det beskrevet en fremgangsmåte for å.forbedre en aluminiumoksydreduksjonscelle ved å danne et belegg av et fordelaktig metallkarbid, særlig.av titan eller zirkon på overflaten av karbonkatoden i cellen.. Belegget fremstilles ved å. tilsette elektrolytten inne i cellen et tungtsmeltende metall eller forbindelser derav, slik at det ved driften av cellen dannes et belegg av karbid av metallet på karbonkatodens overflate. Imidlertid utgjør slike metallkarbider ikke noe ideelt belegg for karbonsub-strater i aluminiumoksydreduksjonscellen"fordi de lett kan ødelegges som følge av termisk sjokk...
I US Defensive Publication T993002. av 1. april 1980 er vist anordning av en titandiboridovérflate som skal være i kon-^takt med smeltet aluminium i bunnen av aluminiumreduks jo.ns-cellen. Titandiboridovérflaten er anordnet som ildfaste fliser festet til det karbonholdige substrat.. Det er angitt at flisene fuktes av smeltet aluminium og at de er kjemisk inerte under elektrolyseprosessens betingelser. Selv om titandiborid er mindre følsom for termisk sjokk enn titankarbid. og at en titandiboridovérf late ville gjøre det mulig å oppnå en betydelig energiinnsparing under driften av aluminiumoksydreduks j onsce.llen så er flisene foreslått i den nevnt.e Defensive Publication av betydelig tykkelse og repre- . senterer således en viss'sløsing med titandiborid som er et meget kostbart materiale. Det oppstår ytterligere problemer ved at det er nødvendig å feste flisene.til det karbonholdige substrat. Fremgangsmåten i henhold til den nevnte Defensive Publication er antatt å være så kostbar med hensyn til antall 'nødvendige fliser at den eventuelle fordel ikke vil oppveie ulempene som følge av omkostningene ved fremstilling og installering av flisene, i forhold-til det som kunne spares ved å nedsette energiforbruket ved'aluminiumoksydreduksjons-prosessen...
I US patentene nr. 3.697.390 og 3.827.954 er vist dannelse av belegg av titan-, zirkonium- eller hafniumborider på-sub-strater ved elektroavsetning fra smeltede boratbad. Anodene som anvendes omfatter et metall av det ønskede borid eller boridene selv. I disse patenter nevnes ikke noe om avsetning av metalliske borbelegg på det karbonholdige substrat og katodene som er eksemplifisert er-alle metalliske og. er eksempelvis molybden, nikkel eller "Inconel".
I offentlig tilgjengelig japansk søknad nr. 1974^-67.8'44 er •vist en fremgangsmåte for å belegge jernmetaller eller lege- ■ ringer derav med et titandiboridlag ved elektroplettering fra et smeltet bad av et boratsalt inneholdende oppløst titan.
I denne søknad er det.angitt at for.å unngå at det dannes et titankarbidlag må metallet eller legeringskatoden som anvendes ha et karboninnhold mindre enn 0,1%.
Selv om det i teknikkens stand har vært anerkjent behovet for å tilveiebringe en aluminiumoksydreduksjonscelle med en katode eller med et katodebelegg som lett fuktes av smeltet aluminium og i denne forbindelse har foreslått titandiborid • så har 'det til nå vært antatt at. et lag av titandiborid ikke. kunne dannes på. et karbonholdig substrat ved elektroplettering uten dannelse av titankarbid. Det er nå overraskende funnet at et lag av titandiborid kan dannes på et karbonholdig substrat ved elektroplettering.
I henhold til oppfinnelsen er det følgelig tilveiebragt en aluminiumoksydreduksjonscelle■omfattende et kar forsynt med en ildfast foring og^minst en anode anordnet inne i karet og hvori minst en del av karets gulv tjener som katode, idet- 'katoden omfatter et karbonsubstrat med et vedheftende over-,flatelag av elektroplettert titandiborid.
Aluminiumoksydreduksjonscellen ifølge oppfinnelsen kan frem-, stilles ved in situ elektroplettering. av et titandiboridlag på en karbonholdig katode i reduksjonscellen, eller ved eks-tern elektroplettering av et titandiboridlag på minst en overflate av karbonholdige blokker eller elementer hvoretter disse blokker eller elementer installeres i cellen for å tilveiebringe den belagte katodeoverflate. I det sistnevnte tilfellet vil de belagte blokker eller elementer plasseres i gulvet av cellen og festes til dette eksempelvis ved hjelp av bek..
Et vedheftende overflatelag av titandiborid dannes i. henhold til oppfinnelsen enten på det karbonholdige cellegulv eller på karbonholdige blokker eller elementer ved elektroplettering fra en smeltet elektrolytt inneholdende en borkilde og som inneholder titan eller en titanforbindelse oppløst i elektrolytten. Det karbonholdige cellegulv eller blokkene eller elementene tjener som katode og et fast vedheftende overflatelag dannes derpå hvor det elektropletterte, titandiborid nøye følger overflatekonturene av elektroden. Anoden utgjøres fortrinnsvis av karbon da det er funnet at det .dannes elektropletterte belegg med bedre kvalitet på karbonanoder. Det er imidlertid mulig å anvende en forbrukbar titananode som oppløses anodisk for å tilveiebringe det nød-vendige titan i den smeltede elektrolytt.
Når det anvendes titananoder er det ikke nødvendig å oppløse en titankilde i den smeltede elektrolytt.. -Imidlertid hvis en titankilde skal oppløses i elektrolytten, eksempelvis når ■ det anvendes karbonanoder så'er det foretrukket å anvende titandioksyd eller et titanat som en slik kilde. Det er spesielt foretrukket å anvende en elektrolytt inneholdende • 2-10 vekt—% titandioksyd som kilde for titan. Den smeltede elektrolytt må inneholde en borkilde og det er foretrukket ,å.anvende et vannfritt bprat og spesielt foretrukket er det " . 'å anvende natriumtetraborat (borax) eller kaliumtetraborat.
'Generelt bør den smeltede elektrolytt ha en tilstrekkelig I ledningsevne for å tilveiebringe et vedheftende elektro-'plettert titandiboridbelegg på karbonkatoden og være tilstrekkelig flytende til at elektrolytten.lett'kan fjernes fra elektrolysecellen. Når det elektropletterte titandiborid dannes in situ i en aluminiumoksydreduksjonscelle må elektrolytten fjernes og cellen renses.'. .Elektrolysebetingelsene for avsetning av titandiboridlaget er ikke spesielt kritiske, men det er funnet at for erhold-else av belegg med høy kvalitet bør den pålagte spenning ikke overstige 2V. En spenning over 2V fører til at det elektropletterte belegg blir pulveraktig og mindre vedheftende.. Foretrukne spenninger ligger i området 1,2-1,8 V. Strømtett-heten kan variere over et vidt. område og egnede verdier ér 5-100 mA/cm 2. Temperaturen bør åpenbart være en ved hvilken elektrolytten er smeltet og har den nødvendige ledningsevne. Egnede temperaturer ligger i området 900-1000°C; Om nødvend-ig kan et fluxmiddel settes til elekrolytten for å tilveiebringe en egnet driftstemperatur. Elektrolytten bør fortrinnsvis omrøres for å lette dannelse av belegg med god kvalitet og omr.øring kan passende tilveiebringes ved hjelp av en roterende anode. Elektolysetiden vil i stor grad være . avhengig av den ønskede tykkelse for titandiboridovérflate-laget. Forlenget elektrolyse, fornying av elektrolytten om nødvendig, vil føre til dannelse av et tykkere avsatt belegg. Om-ønsket kan påhverandrefølgende belegg bygges.opp ved å gjenta elektropletteringen.
Titandiboridlaget kan elektropletteres direkte på en ubehandlet karbonholdig katode men et underlag av elektroplettert titankarbid kan påføres om ønskelig'.
Overflatelaget av titandiborid på den karbonholdige katode i aluminiumreduksjonscellen ifølge oppfinnelsen lar seg. ikke bare lett fukte av smeltet aluminium hvorved det oppnås de ovenfor nevnte fordeler,•men belegget nedsetter ytterligere
•penetrering av katoden av natriummetall, som kan dannes under aluminiumoksydreduksjonen. Når natrium penetrerer'en
karbonholdig katode kan det forårsake nedbrytning av denne.
■Oppfinnelsen skal illustreres ved hjelp'av de følgende ekse-mpler.
i ; , • '
Eksempel.. 1
En elektrolytt bestående av 5 vekt-% Ti0'2. og 95 vekt-% . K^ BqO- j ble elektrolysert under anvendelse av grafittelektro-der. Anoden ble også anvendt som rører. Elektrolysen bl.e utført i 4 h ved 9 50°C ved en spenning på 1,3-1,_8_ V og med
2
en strømtetthet på 36-56 mA/cm
Etter elektrolysen ble gjenværende elektrolytt fjernet og katoden vasket med vann. Røntgenstråledifraksjon viste til-stedeværelse av titandiborid og optisk mikroskopi viste at dette var tilstede i form av et lag med en tykkelse på ca. 50 p. m. Fukteforsøk viste at det lett ble fuktet av smeltet aluminium.
Eksempel 2
En elektrolytt inneholdende 5 vekt-% Ti02 og 95 vekt-% N^B^O^ ble elektrolysert under anvendelse av en karbonkat-ode og en grafittanode i 3,5 h ved 950°C": 'Ved en' spenning på 1,3 V og' med en strømtetthet på 60-100 mA/cm 2. Etter elektrolyse ble katoden vasket og renset for elektrolytt og røntgenstråledif raks jon og optisk mikroskopi viser tis.tede-værelsen av et vedheftende titandiboridlag.
E, ksempel 3
Na2B^O^ble elektrolysert under anvendelse av en grafittkatode og eri roterende titananode i 5 h ved 9 50°C ved en spenning på 1,5.V og strømtetthet på 30 mA/cm 2. Etter elektrolysen ble katoden vasket ren for elektrolytt og røntgen-stråledif raks jon og optisk mikroskopi viste tilstedeværelsen av et vedheftende titandiboridlag.
Eksempel 4
En elektrolytt inneholdene 2 vekt-% Ti02og 98 vekt-% : J^B^O^ ble elektrolysert under anvendelse av en grafittkatode og en titananode i 5 h ved 950°C ved en spenning på 1,2 V og en strømtetthet på 5 mA/cm 2. Etter elektrolysen ble. gjenværende elektrolytt fjernet og røntgendifraksjon og optisk mikroskopi viste at grafittkatoden var belagt av et lag av titandiborid med en antatt tykkelse på 2.0 /im.
Eksempel 5 K2B^O_, ble anvendt som elektrolytt med en grafittkatode og en titananode. Elektrolysen ble utført i 4,5 h ved 950°C ved
2
1,5 V og en strømtetthet på 3 5 mÅ/cm . Etter elektrolysen ble gjenværende elektrolytt vasket av. Røntgenstråledifrak-sjon og optisk mikroskopi viste tilstedeværelsen av et lag av titandiborid på overflaten av grafittkatoden med en antatt tykkelse på 50 _um.
Claims (9)
1. ' En aluminiumoksydreduks jonscelle omfattende et kar forsynt med en ildfast foring og minst en anode anordnet i karet og hvor minst en del av karets gulv tjener som katode, karakterisert ved at katoden utgjøres av et karbonsubstrat med et vedheftende overflatelag av elektroplettert titandiborid.
2. Fremgangsmåte ved fremstilling av aluminiumoksydreduksjonscellen i henhold til krav 1, • karakterisert ved at det i en aluminium-reduksjonscelle omfattende et kar med ildfa' st foring og minst en anode anordnet inne i denne og hvor minst en del av karets gulv utgjøres av karbon og tjener som katode elektrolyseres en smeltet elektrolytt inneholdende en borkilde og titan eller en forbindelse derav oppløst i elektrolytten til å gi et vedheftende overflatelag titandiborid på katoden ved elektroplettering.
3. Fremgangsmåte ved fremstilling av reduksjonscellen ifølge krav 1, karakterisert ved elektrolytisk avsetning av et vedheftende overflatelag av titandiborid på minst en overflate av et antall karbonholdige blokker fra en smeltet elektrolytt inneholdende en borkilde og titan eller en titan-
.forbindelse oppløst i elektrolytten og deretter installering a <y> de erholdte karbonholdige blokker . i karets gulv i en alu-miniumreduksjonscelle idet minst en overflate av blokkene tjener som katodeoverflate i cellen.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller krav 3, karakterisert ved at det som smeltet elektrolytt anvendes et vannfritt borat som borkilde.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,
karakterisert ved at det som borat.anvendes natrium- eller kaliumtetraborat.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at "det anvendes en elektrolytt hvori er oppløst titandioksyd eller et titanat og utføre elektrolysen under anvendelse av karbon som anode.
7. ' Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at elektrolysen utføres under anvendelse av en fbrbrukbar titananode som oppløses-anodisk i en smelte som opprinnelig består i det_yesentlige av et vannfritt borat. '
8. Fremgangsmåte ifølge kravene 2-7, karakterisert ved at .elektrolysen utføres ved en. spenning som ikke overstiger 2 V.
9. Anvendelse av reduksjonscellen ifølge krav 1 ved fremstilling av aluminiummetall ved elektrolyse av en smeltet elektrolytt omfattende aluminiumoksyd og kryolitt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB7922847 | 1979-07-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO801986L true NO801986L (no) | 1981-01-05 |
Family
ID=10506221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO801986A NO801986L (no) | 1979-07-02 | 1980-07-01 | Reduksjonscelle for aluminiumoksyd, samt fremgangsmaate ved fremstilling av denne |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0021850B1 (no) |
| JP (1) | JPS569384A (no) |
| AT (1) | ATE4331T1 (no) |
| AU (1) | AU530394B2 (no) |
| CA (1) | CA1172991A (no) |
| DE (1) | DE3064396D1 (no) |
| GR (1) | GR67190B (no) |
| NO (1) | NO801986L (no) |
| NZ (1) | NZ194195A (no) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2500488B1 (fr) * | 1981-02-24 | 1985-07-12 | Pechiney Aluminium | Procede de production d'aluminium selon la technique hall-heroult et cathode en refractaire electroconducteur pour la mise en oeuvre du procede |
| EP0083654B1 (en) * | 1981-07-27 | 1987-10-21 | Commonwealth Aluminum Corporation | Refractory hard material-carbon fiber cathode coatings for aluminum reduction cells |
| EP0094353B1 (en) * | 1982-05-10 | 1988-01-20 | Eltech Systems Corporation | Aluminum wettable materials |
| US4560448A (en) * | 1982-05-10 | 1985-12-24 | Eltech Systems Corporation | Aluminum wettable materials for aluminum production |
| US5227045A (en) * | 1989-01-09 | 1993-07-13 | Townsend Douglas W | Supersaturation coating of cathode substrate |
| US5028301A (en) * | 1989-01-09 | 1991-07-02 | Townsend Douglas W | Supersaturation plating of aluminum wettable cathode coatings during aluminum smelting in drained cathode cells |
| US5961811A (en) * | 1997-10-02 | 1999-10-05 | Emec Consultants | Potlining to enhance cell performance in aluminum production |
| US6616829B2 (en) | 2001-04-13 | 2003-09-09 | Emec Consultants | Carbonaceous cathode with enhanced wettability for aluminum production |
| CN102373488A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-03-14 | 中国铝业股份有限公司 | 一种降低铝电解槽阴极压降的方法 |
| RU2558703C2 (ru) * | 2013-10-08 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" НГТУ | Способ изготовления футеровки разливочного ковша |
| CN109695044B (zh) * | 2018-12-18 | 2020-10-09 | 广西师范大学 | 一种具有均匀致密TiB2层的钛基阴极材料及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3827954A (en) * | 1969-04-14 | 1974-08-06 | Us Interior | Electrodeposition of metallic boride coatings |
| US3661736A (en) * | 1969-05-07 | 1972-05-09 | Olin Mathieson | Refractory hard metal composite cathode aluminum reduction cell |
| DE2305281A1 (de) * | 1972-02-04 | 1973-08-09 | Borax Cons Ltd | Elektrode fuer die schmelzflusselektrolyse und verfahren zu deren herstellung |
| CH576005A5 (no) * | 1972-03-21 | 1976-05-31 | Alusuisse | |
| US3775271A (en) * | 1972-12-18 | 1973-11-27 | Interior | Electrolytic preparation of titanium and zirconium diborides using a molten, sodium salt electrolyte |
| US4093524A (en) * | 1976-12-10 | 1978-06-06 | Kaiser Aluminum & Chemical Corporation | Bonding of refractory hard metal |
-
1980
- 1980-06-30 NZ NZ194195A patent/NZ194195A/xx unknown
- 1980-06-30 CA CA000355116A patent/CA1172991A/en not_active Expired
- 1980-07-01 NO NO801986A patent/NO801986L/no unknown
- 1980-07-01 AT AT80302219T patent/ATE4331T1/de not_active IP Right Cessation
- 1980-07-01 EP EP80302219A patent/EP0021850B1/en not_active Expired
- 1980-07-01 DE DE8080302219T patent/DE3064396D1/de not_active Expired
- 1980-07-01 JP JP9048480A patent/JPS569384A/ja active Granted
- 1980-07-01 AU AU59791/80A patent/AU530394B2/en not_active Ceased
- 1980-07-01 GR GR62335A patent/GR67190B/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE4331T1 (de) | 1983-08-15 |
| NZ194195A (en) | 1982-03-30 |
| EP0021850B1 (en) | 1983-07-27 |
| AU530394B2 (en) | 1983-07-14 |
| GR67190B (no) | 1981-06-24 |
| AU5979180A (en) | 1981-01-15 |
| CA1172991A (en) | 1984-08-21 |
| JPS569384A (en) | 1981-01-30 |
| DE3064396D1 (en) | 1983-09-01 |
| EP0021850A1 (en) | 1981-01-07 |
| JPS6343475B2 (no) | 1988-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0114085B1 (en) | Molten salt electrowinning method, anode and manufacture thereof | |
| US4960494A (en) | Ceramic/metal composite material | |
| JPS6036687A (ja) | 電解槽及び電解方法 | |
| US6719889B2 (en) | Cathode for aluminum producing electrolytic cell | |
| NO801986L (no) | Reduksjonscelle for aluminiumoksyd, samt fremgangsmaate ved fremstilling av denne | |
| Wendt et al. | Cathodic deposition of refractory intermetallic compounds from flinak-melts—I. Voltammetric investigation of Ti, Zr, B, TiB2 and ZrB2 | |
| WO2013038928A1 (ja) | 電解めっき用陽極および該陽極を用いる電解めっき法 | |
| Welch et al. | Future materials requirements for the high-energy-intensity production of aluminum | |
| RU2006119476A (ru) | Способ электролитического получения алюминия | |
| CN101768760B (zh) | 一种铝电解用TiB2-TiB/Ti梯度复合多孔阴极材料及其制备方法 | |
| CN109695044B (zh) | 一种具有均匀致密TiB2层的钛基阴极材料及其制备方法 | |
| RU2299278C2 (ru) | Способ нанесения смачиваемого покрытия подины алюминиевого электролизера | |
| US4040914A (en) | Cathode starting blanks for metal deposition | |
| US4483752A (en) | Valve metal electrodeposition onto graphite | |
| RU2775044C1 (ru) | Электролитический способ получения покрытий и изделий из ниобия, легированного танталом | |
| US6537438B2 (en) | Method for protecting electrodes during electrolysis cell start-up | |
| KR20070031411A (ko) | 크롬 도금 방법 | |
| RU2716726C1 (ru) | Способ нанесения защитного покрытия на катоды электролизера для получения алюминия | |
| RU2747058C1 (ru) | Способ электрохимического осаждения ниобиевых покрытий из бромидных расплавов | |
| Schlain et al. | Electrodeposition of titanium diboride coatings | |
| EP0007239B1 (en) | Insoluble electrode comprising an electrodepositated ruthenium-iridium alloy | |
| CA1178920A (en) | Composite electrode for electrolytic processes | |
| Polyakova et al. | The study of electrode processes in LiF–NaF–KF–K2TaF7–KBF4 melt | |
| CN108642536A (zh) | 以1,2-二氯乙烷为添加剂的离子液体中电沉积金属锌的方法 | |
| Malyshev et al. | Effect of electrolysis parameters on the coating composition and properties during electrodeposition of tungsten carbides and zirconium diborides |