电解铝
铝电解质熔体中炭渣对电解生产的影响
詹磊
(青铜峡铝厂,宁夏青铜峡751603)
摘要:电解质中的炭渣对电解生产一般认为是有害无益的。但在青铜峡铝厂80kA 系列的生产实践中发现,电解质中存有适量的炭渣,在电解质与之分离良好的前提下对电解生产过程是有用的。尤其是对控制下料量,清亮电解质很有帮助。本文对此情况进行探讨并提出合理处理炭渣问题的一些简单看法。关键词:电解铝;电解质;炭渣;添加剂
中图分类号:TF821 文献标识码:B 文章编号:1002
1752(2000)06
002803
在霍尔-埃鲁法炼铝过程中,由于阴阳两级均使用碳素制品,故而电解质熔体中生成并存在炭渣就是不可避免的。就自焙槽而言,因为阳极是阳极糊(骨料焦+沥青制成)由直流电产生的焦耳热和电解槽自身的热量逐渐焙烧成的,阳极本体物质组成非常不均匀,在电解过程中更是容易发生选择性氧化使骨料焦粒脱落形成炭渣。所以自焙槽的炭渣是一个非常值得探讨的问题。
1 上插槽铝电解质中炭渣的来源
电解槽电解质中的炭渣可以从阳极、阴极以及电解过程中铝的二次反应等途径产生,主要是前二者。
1.1 碳阳极在电解过程中的选择性氧化
碳的多种结构取决于生成它们的材料以及生成机理。不同结构的碳有不同的反应活性。上插自焙槽阳极是由直流电产生的焦耳热和电解槽自身的热量逐渐焙烧成的。在此过程中作为骨料的石油焦颗粒组成阳极碳素的 框架!,作为粘结剂的沥青在焦化的同时填充 框架!的空隙形成阳极本体。尽管煤沥青所产生的碳结构与传统的石油焦结构最相似,但阳极焙烧温度是比较低的,其晶粒很少能等于石油焦的粒度。另外,焙烧反应是在各种不断变化的因素的影响下进行的,因此,自焙槽阳极物质的结构组成是不均匀的,并且随阳极糊的制成工艺和理化性能以及电解生产其它技术条件(如阳极总高、阳极糊的偏析程度、电解温度、阳极表面温度、阳极本体的温度分布等)的不同,其不均匀的程度也有所不同,在阳极本体中沥青的焦化物比石油焦有更高的
化学活性。这种差别导致了电解过程中的选择性氧化。活性大的优先氧化,造成阳极反应的不同步,使消耗较慢的骨料颗粒从阳极表面脱落成为炭渣。这是电解质内炭渣的主要来源。所以改进阳极糊生产工艺,优化其理化性能是减少炭渣产生的主要途径。但是在生产中炭渣并不是越少越好。一方面,要增加阳极本体物质的均匀性,需增加阳极糊的油比、小颗粒料的配比,而这种阳极糊所形成阳极的导电能力较差,增加了阳极电压降。另一方面,在生产中适量的存有炭渣对电解过程是有利的。1.2 阴极碳块的剥落、掉渣
电解槽的阴极是由预焙碳块和捣固糊砌成。在电解过程中,电解槽内的熔体是不断流动的。铝液携带着稀的氧化铝-电解质沉淀物不断地磨擦冲刷着阴极内衬表面,使阴极内衬表面碳粒被剥落下来进入电解质中成为炭渣。这一过程中如阴极表面存在蚀坑,因为流体在蚀坑处形成涡流,会使剥落过程加速。并且阴极碳块的石墨化程度越高,这一过程进行的越快。另一方面,电解质中的碱金属会与碳阴极发生反应(即碱金属离子对阴极碳块的渗透,这一反应随阴极碳块石墨化程度的降低而加剧),造成碳块体积膨胀并变得疏松多孔,也促进了碳粒的剥落。因此提高阴极碳块质量也是减少炭渣产生的一个方面,同时此过程也加速了电解槽的破损。文献和有关的实际应用表明,半石墨化的碳块在这一方面有较大的优势。
2 铝电解质中炭渣的存在状态及其对
电解生产的影响
收稿日期:1999-08-02
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电解质中的炭渣一部分漂浮在电解质表面,一部分悬浮在电解质内部。其中只有后者对电解过程是有危害的。
2.1 电解质对炭渣湿润性差,两者分离良好
当电解质对炭渣的湿润性差时,两者分离良好,炭渣漂浮在电解质中,并随着熔体的流动聚积在电解槽火眼、炉帮、小头等熔体流速慢的位置(这在发生阳极效应时可明显观察到)。电解质中的炭渣在这一状态下,对电解过程的影响不大。因为尽管电解质中的炭渣仍然生成(阳极糊组成一定),但熔体的流动使阳极投影部分电解质中的炭渣量并不太多,所以这种情况下炭渣对电解质物理化学性质的影响很小。并且,上插槽电解铝过程中可用这一特点控制下料量。在青铜峡铝厂80kA上插槽电解铝系列生产中还没有实现点式下料,尽管采取了边部加工操作,下料量仍无法控制(每次下料量在80~ 160kg变化),操作中容易产生沉淀。而当炉帮及小头存在漂浮状态的炭渣时,由于炭渣比重较小,对进入电解质中的氧化铝有承负效果,起到控制下料,减少沉淀的作用。这是通常碳渣在电解质中呈这种状态时电解槽生产比较平稳的原因之一。
2.2 电解质对炭渣湿润性较好,两者分离差
当电解质对炭渣湿润性较好时,两者分离能力差,炭渣悬浮在电解质中,与电解质混在一起分不清楚,电解质熔体发粘,由火眼喷出的电解质呈白色条状,在固体电解质的断面上可以清楚地看到灰色或灰白色的夹杂。在此状态下(也就是所谓含炭时),炭渣不能从电解质中分离,新生成的炭渣又进入里面,电解质中的悬浮炭渣量不断增多,从而破坏电解的生产技术条件,如降低电解质的导电率、增大电解质的粘度、降低电解质流动性、使电解质发热等。炭渣在电解质中呈这种状态时对电解生产的危害是很大的,需及时处理。
3 调节电解质中炭渣状态,改善电解
生产技术条件的几点看法
3.1 降低电解质与炭渣的湿润性,促进两者的分离
在生产中,促进炭渣与电解质的分离是主要任务之一。要降低电解质与炭渣的湿润性,须增大电解质与炭渣的相间张力。增大电解质与炭渣的相间张力有降低槽温、加入添加剂两种办法。
3.1.1 降低槽温
槽温对电解质表面张力的影响是很明显的。当槽温下降(下料量有效控制,电解质的过热度变化不大)时,电解质表面张力增大,电解质与炭渣分离程度改善。这一点可在生产过程中得到验证。不过,由于没有实现点式下料的上插槽上料量无法准确控制,槽温过低会造成电解质发粘而无法达到预期目的,所以实际操作中单纯降低槽温是不可取的。
3.1.2 使用添加剂
另一个主要方法是采用弱酸性电解质或添加能降低电解质对炭渣湿润性的物质,使炭渣漂浮起来。使用添加剂作为改善电解质物理化学性质的一个重要途径,其使用已为大多数电解生产者所认同。目前使用的各种添加剂,AlF3以及M gF2、CaF2等都有增大电解质-炭渣之间界面张力、同时又减少电解质-阳极本体之间界面张力的作用。因此从添加剂的角度谋求实现电解质与炭渣的良好分离是生产的有效方法。实际生产中,除AlF3(由于自焙槽自身因素的限制,电解质的分子比不能太低)外,综合考虑各方面的因素,MgF2是一种比较适用的添加剂(不过M gF2过量也会有增加电解质粘度,影响原铝铸造质量的压力等不利因素)。青铜峡铝厂80kA 系列添加剂使用情况为:分子比???2 7~2 9, LiF???2 0%~2 7%,M gF2???3 5%~4 5%,使用效果比较理想。但从经济和效果两方面考虑,在生产中可不使用LiF,而将M gF2含量提高到5 0% ~5 5%理会为适宜。
3.2 注意正常生产情况下炭渣在电解槽内的循环3.2.1 及时捞出槽内过多炭渣,提高电解质的流动性
在电解生产正常进行时,电解质中的炭渣是可以燃烧消耗的。这一过程可由以下二式描述: C(炭渣)+CO2(溶解)#2CO(溶解)?
C(炭渣)+CO2(气泡)#2CO((气泡)%
正常生产情况下,电解质与炭渣分离良好,这两个反应过程不受传质因素的限制,反应能顺利进行。所以炭渣在电解槽中是可以自己消耗的。并且一定量的炭渣可起控制下料的作用。当碳阳极、阴极碳块的理化性能较优良时,电解质中炭渣生成量少,这种情况下的炭渣可不用处理,并可在适当的条件下添加炭渣,同时,可适当调整阳极糊的配比,以期改善阳极的导电能力(目前,青铜峡铝厂正着手试验低油比、大颗粒配比的阳极糊,结果还有待观察);反之,当碳阳极、阴极碳块的理化性能较差,电解质中炭渣生成量多,炭渣不能完全燃烧,并积累过多从而影响电解质的流动性。这种情况下炭渣需捞出来,还可通过调整阳极糊加以改善。
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2000年第6期 詹磊:铝电解质熔体中炭渣对电解生产的影响
3.2.2 必要时向槽内加入以前捞出的炭渣,控制电解槽温度
在生产中,从电解槽中捞出的炭渣有两方面的去向:一是当作垃圾扔掉,二是通过分离回收电解质。青铜峡铝厂二期106kA 系列就是通过浮选法回收炭渣中的电解质的。但在一期80kA 系列的生产实践中发现,在向一些热槽中添加炭渣能起到控制槽温改善电解过程技术条件的作用。这是由于从电解槽中捞出的炭渣中含有大量的氟化盐成分,加入槽内的碳微粒又起到控制氧化铝下料量清亮了电解质的作用的缘故。
4 结 语
?在上插槽炼铝过程中,电解质内产生炭渣是不可避免的,但可从改善阳极糊和阴极碳块的理化
性能入手,控制生成量。
%在槽内炭渣量较少时,可考虑使用低油比、大颗粒配比的阳极糊,以期改善阳极的导电性能。&在电解质与炭渣分离良好的前提下,上插槽内存有一定量的炭渣对生产是有利的,必要时可向槽内加入炭渣,即炭渣可以循环。
?在促进电解质与炭渣的分离方面,加入添加剂是比较有效的途径。在考虑各种因素的条件下,Mg F 2是最好的添加剂,其含量控制在5 0%~5 5%为宜。
参考文献:
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金属(J ).1994(10),23~27.
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(M ).轻金属编辑部,1997.
(责任编辑 何允平)
信息苑
关于世界原铝生产能力的预测:1998~2022
美刊?轻金属时代(L MA )+F eb.1999年发表了 G ean Ov erseas !对世界原铝生产能力的预测。对2022年的预测是基于2008~2022年全球经济的年平均增长率为1 75%作出的。所有预测以1997年的数字为基准。
对2007年及2022年全球原铝生产能力预测如下表:
单位:kt
地区或国家 2007年
2022年
生产能力产 量生产能力产 量南非
1190119015001000其他非洲国家88684610001000加拿大3064304738003700美国4189382252004700巴西
1443144324002300委内瑞拉
74074017001600其他拉丁美洲国家79378111001000中国3401318643004000印度1496141019001800
中东
251625164100其他亚洲国家588446700600澳大利亚/新西兰2467246731003000东欧
9107801000800俄罗斯/独联体4557382951004300斯堪的枘维亚1962193923002300西欧2188195928002500总 计
32390
30399
42000
39000(王祝堂摘译自L M A,Feb.1999,142)
30 轻 金 属 2000年第6期
铝工业是国民经济的基础工业，也是高能耗、高污染行业，其健康协调可持续发展越来越受到更多人的支持和关注。目前影响铝工业可持续发展的瓶颈问题主要是外排的固体废物，其中包括铝电解炭渣和废阴极炭块。 目前，世界电解铝工业均采用埃尔-霍鲁法生产工艺，即在冰晶石-氧化铝的熔盐体系中电解还原制取金属铝。据工业铝电解槽的氟平衡调查统计结果，每生产一吨铝平均消耗30kg氟（从冰晶石、氟化铝和其它氟盐换算得出），其中30～40%渗透入碳阴极中。按每吨铝计算，大约有10kg氟被电解槽的碳阴极吸收。 我国的电解槽一般在3～6年之后就要进行大修，大修时从电解槽刨出大量含有氟盐电解质的阴极炭块。随槽龄不同，废旧阴极炭块中的电解质含量有所不同，一般槽龄越长电解质含量越高。以4年槽龄的废旧阴极炭块来看，电解质含量约30～40%，大体上主要是氟化钠和冰晶石，其余为少量的氧化铝、氟化钙、碳化铝和氰化物等。 炭渣和废阴极炭块是铝电解工业中不可避免排放的废渣。到目前为止，炭渣和废旧阴极炭块仍露天堆放，可溶性的氰化物和氟化物侵占土地、污染大气和水体，已经引起人们的高度重视。国内外的铝电解企业和相关研究人员已进行了大量的研究工作和工业试验。但是由于处理成本过高和易于引起二次污染，尚未开发出一种足够经济环保从而被铝电解企业所广泛接受和推广的处理工艺，以彻底解决炭渣和废旧阴极炭块的污染和资源浪费问题。 炭渣和废阴极炭块的主要组成是炭和电解质，都是铝电解工业所用的宝贵原料。为了避免环境污染和提高经济效益，需要采用合理技术实现炭和电解质的分离回收。浮选法是一种低能耗、易操作的环保分离处理技术。东北大学对炭渣和废阴极炭块无害化和资源化进行了
工业固体废弃物（电石渣）读书总结学院：化学与化工学院 专业及班级：无机 121 班 学生姓名：李雪 学号：1208110438 指导老师：杨林 2014 年12 月30 日
工业固体废弃物（电石渣）读书总结 一、电石渣的定义 电石渣是指电石水解解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣。乙炔是基本有机合成工业的重要原料之一，以电石（CaC2）为原料，加水生产乙炔的工艺简单成熟，至今已有60余年工业史，目前在我国仍占较大比重。1t电石加水可生成300多kg乙炔气，同时生成10t含固量约12%的工业废液，俗称电石渣浆。 二、电石渣的一般处理方法 电石废渣的处置有填海、填沟有规则堆放、自然沉降后出售；电石废渣的利用可代替石灰石制水泥、生产生石灰用作电石原料、生产化工产品、生产建筑材料及用于环境治理等虽然电石废渣的利用方法很多，但各有优缺点，每种方法的处理效果均不尽人意，各地区、各厂在制订处理方案时，应综合考虑各自的条件，诸如各厂的生产能力、废电石渣的排出量，周围自然环境，经济效益等。 从目前国内诸多生产厂家的实际情况看，大多采用自然沉降法，将电石渣浆经重力沉降分离、机械脱水，清液循环利用；电石废渣用汽车运送至低凹的山谷或海边，填沟填海。由于电石废渣及渗滤液呈强碱性,含有硫化物、磷化物等有毒有害物质。根据国家标准《危险废物鉴别标准》，电石废渣应属Ⅱ类一般工业固体废物；根据标准《化工废渣填埋场设计规定》，对Ⅱ类一般工业固体废（物）渣，应采取防渗措施并作填埋处置。 有效利用电石废渣，不但能带来良好的经济效益、环境效益和社会效益，而且能实现变废为宝。但是要真正作到综合利用尚需作大量的研究开发工作。 三、关于电石渣的相关文献阅读的读书总结 1、王欣荣《浅谈电石渣的综合利用》 [J]，中国氯碱，2003，08：（37-39） 通过阅读这篇文章，我的理解是：电石渣是电石水化后的残渣，其主要成分是氢氧化钙及少量的无机和有机杂质(如硫化物、磷化物、氧化铁、氧化镁、二氧化硅等)，电石渣颗粒非常细微，具有较强的保水性，即使是长期堆放的陈渣，其含水量也高达40％以上。电石渣呈强碱性，其渣液pH值为12以上，因而常给环境造成严重污染。由于数量大，运输成本高，且会造成二次污染，在石灰石资源丰富的地区处理难度大，常就地堆放，占用土地，污染环境。
1前言 铝电解槽是在高温熔盐状态下生产纯铝的生产设备, 电解铝生产主要以氧化铝为原料, 氟化盐为熔剂, 电能为热源, 在高温熔盐状态下进行的电化学反应中, 铝液沉积在阴极的表面, 由于电解质中钠离子浓度较高, 在阴极表面析出的还有金属钠。由于碳素阴极对电解质熔盐的湿润性较好, 阴极内衬不可避免地受到电解质、金属钠、铝液的浸蚀, 由于不断遭到浸蚀, 电解槽的内衬破坏, 故铝电解槽的寿命一般只有2～5年。 2 电解氧化铝 工业上大规模生产电解铝的主要工艺过程是一个熔盐电化学过程,主要生产原理是氧化铝与炭阳极在电流作用下于冰晶石熔融盐中生成铝和碳的氧化物 . 熔盐电解： 主反应：Al 2O 3 +2C → 2Al+CO+CO 2 副反应：AlF 3+C → Al+CF 3 Na 3AlF 3 +C → Al+NaF+CF 4 +F 2 NaF+C → Na+CF 4 电解过程中, 炭素阳极与氧反应生成CO 2 和CO 而不断消耗, 通过定期更换阳极块进行补充。电解槽散发的烟气中含有大量氟化物(含气态氟化氢和固态氟化物)、二氧化硫及粉尘等大气污染物, 是电解铝企业最主要的大气污染源。其产生量约为总氟20～40 kg/t，Al粉尘量也较大,大气污染负荷占整个电解铝生产系统的99%以上。另外, 电解车间有一定量的无组织排放烟气及少量的粉尘污染等。电解铝生产中的流程及主要污染源排放点(见图2)
阳极生产工序相对较多, 其生产过程中的污染源也相对较多, 主要包括: 石油焦煅烧窑, 及少量粉尘烟气; 沥青熔化器产生的沥青烟; 生阳极焙烧烟气包括残极氟气化挥发逸含SO 2 、沥青挥发性未完全燃烧部分以及填充焦细粉等; 实践出, 填充焦及沥青所含硫燃烧生成SO 2 证明, 阳极焙烧炉的大气污染负荷占阳极生产系统的2 /3以上。阳极生产工艺流程及污染物 排放治理流程(见图3)。
一、红外光学玻璃与红外晶体材料光学特性： 1.晶体材料 晶体材料包括离子晶体与半导体晶体离子晶体包括碱卤化合物晶体, 碱土—卤族化合物晶体及氧化物及某些无机盐晶体。半导体晶体包括Ⅳ族单元素晶体、Ⅲ～Ⅴ族化合物和Ⅱ～Ⅵ族化合物晶体等。离子型晶体通常具有较高的透过率, 同时有较低的折射率, 因而反射损失小, 一般不需镀增透膜, 同时离子型晶体光学性能受温度影响也小于非离子型晶体。半导体晶体属于共价晶体或某种离子耦合的共价键晶体。晶体的特点是其物理和化学特性及使用特性的多样性。晶体的折射率及色散度变化围比其它类型材料丰富得多。可以满足不同应用的需要, 有一些晶体还具备光电、磁光、声光等效应, 可以用作探测器材料。[1] 按部晶体结构晶体材料可分为单晶体和多晶体 ①单晶体材料 表1.1 几种常用红外晶体材料[1] 名称化学组成透射长波限/μ m 折射率/4.3μ m 硬度/克氏密度/(g·cm-3)溶解度 /(g·L-3)H2O 金刚石C30 2.48820 3.51不溶锗Ge25 4.02800 5.33不溶硅Si15 3.421150 2.33不溶石英晶体SiO2 4.5 1.46740 2.2不溶兰宝石Al2O3 5.5 1.681370 3.98不溶氟化锂LiF8.0 1.34110 2.600.27氟化镁MgF28.0 1.35576 3.18不溶氟化钡BaF213.5 1.4582 4.890.17氟化钙CaF210.0 1.41158 3.180.002溴化铊TLBr34 2.35127.560.05金红石TiO2 6.0 2.45880 4.26不溶砷化镓GaAs18 3.34(8μm)750 5.31不溶氯化钠NaCl25 1.5217 2.1635硒化锌ZnSe22 2.4150 5.27不溶锑化铟InSb16 3.99223 5.78不溶硫化锌ZnS15 2.25354 4.09不溶KRS-5TLBr-TLI45 2.38407.370.02 KRS-6TLBr-TLCl30 2.19357.190.01
内蒙古工业大学学报 JOURNAL OF INNER MONGOLIA 第30卷第3期UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vo1．30No．32011 文章编号：1001－5167（2011）03－0016－03 电石渣循环利用途径 高俊，王素娥，林明丽，智科端 （内蒙古工业大学化工学院，呼和浩特，010050） 摘要：针对目前电石生产过程消耗大量石灰石原料，而同时生产聚氯乙烯 产生大量电石渣废弃的现状，本文提出了将电石渣进行分离后转化为氧化 钙，作为电石生产过程的原料循环使用。该法既能充分利用资源，又能解 决环境污染，符合循环经济发展的理念。 关键词：电石渣；循环利用；资源化 中图分类号：X78文献标识码：A 0前言 近年来随着世界石油价格的攀升，电石法生产聚氯乙烯又出现方兴未艾的景象，特别在我国西部地区由于具有得天独厚的煤炭、电力和石灰石资源，电石法生产聚氯乙烯已经成为经济发展的一大增长点。2010年我国电石产量达到了1600万吨，而其中大约80%的电石用于生产聚氯乙烯。在电石法生产聚氯乙烯的过程中，将产生大量的电石渣，如不加以利用不仅堆放占用土地，同时还对周围的土壤、水体和空气造成污染。因而实现电石渣的就地转化，按照减量化、再利用、资源化的原则，不断推进循环经济模式，解决当前经济发展与资源、环境之间的矛盾就成为社会迫切关注的问题。 目前关于电石渣的利用和研究一般都是将电石渣进行简单的处理或者不加以任何处理而直接使用，如作为水泥、修筑公路的材料等［1、2］。但这些利用实际上对电石渣的有效成分未进行充分发挥，没有做到对其资源化方面的效能得以利用，本论文就电石渣的循环利用途径进行探讨。电石渣循环途径是指将电石法生产聚氯乙烯过程中产生的电石渣，经过适当的分离处理后，使其转化为氧化钙（即生石灰）再作为生产电石的原料，在生产电石与聚氯乙烯的过程中实现循环。过程的关键是将电石渣转化为氧化钙的方法和步骤。 1电石渣转化氧化钙的实验 1．1原料和实验及测试仪器 电石渣是电石溶解生产乙炔时产生的残渣，其主要成分是氢氧化钙，此外含有少量的硫化物、磷化物、氧化铁、氧化镁、氧化铝、二氧化硅等［3］，过65目筛后的平均粒度为21．8μm。某企业电石渣主要化学成分分析结果和粒度分布见表1和表2。 表1电石渣主要化学成分（质量分数/%） Table1the chemical composition of calcium（%） 氧化钙氧化铁氧化镁氧化铝水分酸不溶物灼烧减量 65．440．0510．6953．8211．832．0925．71 作者简介：高俊，内蒙古工业大学化工学院教授，研究方向为化学工程与工艺 基金项目：内蒙古工业大学重点科研基金项目（ZD200613）
铝电解电容的寿命 电源产品中经常用到铝电解电容，他的寿命往往决定了整个产品的寿命。因此，了解如何计算铝电解电容的寿命很有必要。下面将我的一些心得整理出来，供大家参考。希望有助于提高国人的知识水平。说白了很简单，只不过很多人找不到相关的资料而已。同时也希望学校的教材中能够近早讲解相关知识。我尽量少翻译，因为我的语言能力及相关的专业术语还不行。仅供参考。 Chapter 1铝电解电容的特性 1.1 Circuit model （等效模型） The following circuit models the al uminium electrolytic capacitor’s normal operation as well as the over voltage and reverse voltage behavior. （此模型包含正常运行，过压，反压时的特性） C A C c R P ESR L D = Anode capacitance (阳极电容) = Cathode capacitance(阴极电容) = Parallel resistance, due to dielectric (并联电阻) = Series resistance, as a result of connections, paper, electrolyte, ect. 等效串联电阻= Winding inductance and connections 等效串联电感 = Over and reverse voltage 等效稳压管 The capacitance Ca and Cc are the capacitance of the capacitor and is frequency and temperature depended. （Ca and Cc，它的容量是频率及温度的函数） The resistance ESR is the equivalent series resistance which is frequency and temperature depended. It also increases with the rated voltage. （ESR是频率及温度的函数，随着额定电压的增加而增加） The inductance L is the equivalen t series inductance, and it’s independent for both frequency and temperature. It increases with terminal spacing. （L是频率及温度的函数） The resistance Rp is the equivalent parallel resistance and accounts for leakage current in the capacitor. It decreases with increasing the capacitance, temperature and voltage and it increases with time. （Rp的大小决定了漏电流的大小，随着容量温度电压的增加而降低，随着使用时间的延长而增加） The zener diode D models the over voltage and reverse voltage behavior. Application of over voltage on the order of 50 V beyond the cap acitor’s surge voltage rating causes high。（D模拟过压及加反向电压时特性）Leakage current and a constant voltage-operating mode quite like the reverse conduction of a zener diode. Applications of reverse voltage much beyond 1.5 V causes high leakage current quite like the forward conduction of a diode. Neither of these operating modes can be maintained for long because hydrogen gas is produced, and the pressure built up will cause failure. （加到电容两端的反向电压不能大于1.5V） 1.2 Capacitance （电容的容量） The rated capacitance is the nominal capacitance and it is specified at 120 Hz and a temperature of 25°C. Capacitance is a measure of the energy storage capability of a capacitor at a given voltage. （额定容量：标称电压，120Hz, 25°C时测量）。 The capacitance decreases under load conditions and increases under no load conditions over time. When
电解铝 铝电解质熔体中炭渣对电解生产的影响 詹磊 (青铜峡铝厂,宁夏青铜峡751603) 摘要:电解质中的炭渣对电解生产一般认为是有害无益的。但在青铜峡铝厂80kA 系列的生产实践中发现,电解质中存有适量的炭渣,在电解质与之分离良好的前提下对电解生产过程是有用的。尤其是对控制下料量,清亮电解质很有帮助。本文对此情况进行探讨并提出合理处理炭渣问题的一些简单看法。关键词:电解铝;电解质;炭渣;添加剂 中图分类号:TF821 文献标识码:B 文章编号:1002 1752(2000)06 002803 在霍尔-埃鲁法炼铝过程中,由于阴阳两级均使用碳素制品,故而电解质熔体中生成并存在炭渣就是不可避免的。就自焙槽而言,因为阳极是阳极糊(骨料焦+沥青制成)由直流电产生的焦耳热和电解槽自身的热量逐渐焙烧成的,阳极本体物质组成非常不均匀,在电解过程中更是容易发生选择性氧化使骨料焦粒脱落形成炭渣。所以自焙槽的炭渣是一个非常值得探讨的问题。 1 上插槽铝电解质中炭渣的来源 电解槽电解质中的炭渣可以从阳极、阴极以及电解过程中铝的二次反应等途径产生,主要是前二者。 1.1 碳阳极在电解过程中的选择性氧化 碳的多种结构取决于生成它们的材料以及生成机理。不同结构的碳有不同的反应活性。上插自焙槽阳极是由直流电产生的焦耳热和电解槽自身的热量逐渐焙烧成的。在此过程中作为骨料的石油焦颗粒组成阳极碳素的 框架!,作为粘结剂的沥青在焦化的同时填充 框架!的空隙形成阳极本体。尽管煤沥青所产生的碳结构与传统的石油焦结构最相似,但阳极焙烧温度是比较低的,其晶粒很少能等于石油焦的粒度。另外,焙烧反应是在各种不断变化的因素的影响下进行的,因此,自焙槽阳极物质的结构组成是不均匀的,并且随阳极糊的制成工艺和理化性能以及电解生产其它技术条件(如阳极总高、阳极糊的偏析程度、电解温度、阳极表面温度、阳极本体的温度分布等)的不同,其不均匀的程度也有所不同,在阳极本体中沥青的焦化物比石油焦有更高的 化学活性。这种差别导致了电解过程中的选择性氧化。活性大的优先氧化,造成阳极反应的不同步,使消耗较慢的骨料颗粒从阳极表面脱落成为炭渣。这是电解质内炭渣的主要来源。所以改进阳极糊生产工艺,优化其理化性能是减少炭渣产生的主要途径。但是在生产中炭渣并不是越少越好。一方面,要增加阳极本体物质的均匀性,需增加阳极糊的油比、小颗粒料的配比,而这种阳极糊所形成阳极的导电能力较差,增加了阳极电压降。另一方面,在生产中适量的存有炭渣对电解过程是有利的。1.2 阴极碳块的剥落、掉渣 电解槽的阴极是由预焙碳块和捣固糊砌成。在电解过程中,电解槽内的熔体是不断流动的。铝液携带着稀的氧化铝-电解质沉淀物不断地磨擦冲刷着阴极内衬表面,使阴极内衬表面碳粒被剥落下来进入电解质中成为炭渣。这一过程中如阴极表面存在蚀坑,因为流体在蚀坑处形成涡流,会使剥落过程加速。并且阴极碳块的石墨化程度越高,这一过程进行的越快。另一方面,电解质中的碱金属会与碳阴极发生反应(即碱金属离子对阴极碳块的渗透,这一反应随阴极碳块石墨化程度的降低而加剧),造成碳块体积膨胀并变得疏松多孔,也促进了碳粒的剥落。因此提高阴极碳块质量也是减少炭渣产生的一个方面,同时此过程也加速了电解槽的破损。文献和有关的实际应用表明,半石墨化的碳块在这一方面有较大的优势。 2 铝电解质中炭渣的存在状态及其对 电解生产的影响 收稿日期:1999-08-02 28 轻 金 属 2000年第6期
云南南磷集团电石渣综合利用 一、前言 云南南磷集团是以能源、磷化工、氯碱化工、精细化工及磷产品深加工为核心产业。近几年，PVC树脂的生产成为南磷集团的重点工艺之一。由于石油法生产PVC的成本高，电石法生产PVC成本低，他们采用电石法生产PVC。采用电石法生产PVC会产生大量的电石废渣。 二、电石渣的产生 电石渣是电石与水反应生成乙炔气体的过程中产生的工业废弃物，含有大量的氧化钙和少量的硅、铁、铝、钙、镁及碳渣，其溶液中一般还含有硫化物、磷化物、镁、乙炔等其它杂质。寻甸磷电公司每年大约排放40万吨的电石渣。随着氯碱工艺的发展，对电石渣的处理也从原来的就地填埋发展到现在的再利用，资源化的方式。如：制水泥、制砖、制墙内涂料等等。在众多的处理方式中，以电石渣代替石灰石作为生产水泥的原料，在技术上较为成熟，被众多商家采用。 电石渣生产水泥的工艺流程 其优点： 1、制成的水泥品质高； 2、节约了大量的石灰石资源； 3、全套工艺密闭、洁净、环保，无二次污染； 4、系统自动化程度高，全程可实现远程调控、实时监控，运行成本低 三、以电石渣生产水泥的可行性分析。 1. 项目建设的必要性 1.1 防止环境污染的需要 人类与环境是对立统一的，人类想很好的发展，必须依赖于自然环境，而一个良好的自然环境又靠我们人类来维护。随着社会的发展，人类越来越认识到自己对环境的依赖性、越来越认识到保护环境的重要性。改革开放以来，我国一直注意在工业生产中预防环境污染。早在1983年，国务院就颁布了《关于结合技术改造防治工业污染的决定》，于2003年1月1日正式颁布实施了《清洁生产法》，要求工业生产中污染物必须是低排放，甚至是零排放。南磷集团新上的PVC项目每年排放约36万吨（干基）电石渣，同时集团磷化工排放的废渣（磷矿渣）每年有40万吨，电厂粉煤灰每年有10万吨。 1.2 节约资源、实施可持续发展的需要资源（尤其是矿产资源）是人类赖以生存和发展的物质基础，是社会经济发展的命脉。资源（特别是不可再生资源）是有限的，如何使资源既能相对满足当代人的需求，又不能对后代人的发展构成危害；既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、
预焙阳极电解槽炭渣减少技术 作者：佚名来源：本站整理点击数：436 更新时间：2009-03-06【字体：小大】 预焙阳极电解槽炭渣减少技术 炭渣可以从阳极、阴极以及电解过程中铝的二次反应等途径产生。炭阳极在电解过程中的选择性氧化，阴极炭块的剥落掉渣，当电角质对炭渣湿润性较好时，两者分离能力差，炭渣悬浮在电解质中，与电解质混在一起不易分离，电解质熔体发黏，火焰喷出的电解质呈白色条状，可在固体电解质的断面上清楚地看到灰色或灰白色的夹渣，通过降低槽温，添加氟化铝、氟化镁，可促进炭渣与电解质的分离。 在电解生产正常时，电解质中的炭渣是以燃烧消耗的： 当电解质中炭渣生成量多，炭渣就不能完全燃烧，从而影响电解质的流动性，这时必须捞出炭渣。炭渣的产生也使阳极的消耗增大、阳极的消耗除了氧化产生的炭渣外，还有几种阳极的消耗方式， 铝用炭素阳极消耗方式有以下几种： （1）电化学消耗： （2）布达尔反应（Boundouard reaction）：炭阳极和CO2之间的发应为： 当温度超过930℃，反应几乎完全向右进行，约占总炭耗的2%～10%，对于自焙槽高达18%[109]。（3）空气燃烧：通常发生在阳极的顶部和暴露的侧面，如反应式（4-3）和式（4-4）。 预焙阳极顶部的温度可以从200℃变化到700℃。热力学计算表明，CO和CO2的分压比在400℃是0.2，在550℃就超过1。低温时式（4-3）占主导地位，在高温时式（4-4）占主导地位，对预焙槽通常在10%左右[110]。 （4）炭渣：炭渣造成的阳极消耗属于机械消耗，黏结剂沥青结焦活性大，它优先氧化后，大块的骨科焦粒就由阳极表面突出，并在重力作用和电解质搅动下，从阳极脱落，形成炭渣。一般占总炭耗的1%～10%。（5）二次反应：电解过程中产生的CO2气体可以和熔体中的还原性金属发生反应： 在以上五种阳极消耗方式中，电化学消耗占总炭耗的75%～90%，此外，大约还有12%是由二次反应所引起的电流空耗所造成[111]。文献[112,113]分析了阳极炭块氧化掉渣和裂纹掉块的危害，可能造成阳极长包、侧部漏电、阳极电流密度增加、炭阳极发热和电解质电阻升高等。当炭渣含量为0.04%时，电阻率
作者：非成败 作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13 Al2O3晶体 氧化铝晶体（白宝石，蓝宝石，Al2O3）是一种很重要的光学晶体。它具有高硬度、高熔点、高强度、高透过率、耐高温和抗腐蚀的特性，广泛地用于航空航天仪器的红外和紫外的窗口、激光工作窗口、高炉测温窗口以及太阳能电池保护罩和永不磨损手表镜面等。在窗口应用方面，它具有如下优良的特性： (1)光透过范围从300nm到5.5μm (2)3-5μm波段红外透过率大于85% (3)具有高硬度，高透过率,抗挠曲强度和抗风蚀、雨蚀的能力 (4)优良的热传导性能 (5)低散射率0.02在λ=26到31μm，880℃ 材料基本性能： CaF2晶体
折射率： MgF2晶体 氟化镁晶体被应用在环境要求很苛刻的光学系统中，它的透过波段为0.11μm--8.5μm。辐照不会导致色心的产生，它有良好的机械性能，可以承受热和机械震动，很大的外力才能使氟化镁解理。氟化镁单晶由于有微弱的双折射性能，通常的切向为光轴垂直于晶片表面。 氟化镁是一种应用很广泛的晶体，具有如下特性： (1)、在真空紫外到红外(0.11～8.5μm)波段有很高的透过率. (2)、抗撞击和热波动以及辐照 (3)、良好的化学稳定性. (4)、可用于光学棱透镜、锲角片、窗口和相关光学系统中 (5)、四方双折射晶体性能，可用于光通讯. (6)、UV 窗口材料 Ba F 2
折射率： LiF 氟化锂晶体是一种很重要的光学晶体，它具有如下优良的特性： 1、在真空紫外到红外(0.12-6μm)的波段有很高的透过率，特别是在真空紫外有优良的透过率。 材料性能：
浅谈电石渣在脱硫系统中的应用 新疆华电昌吉热电二期有限责任公司袁晖李志刚赵峰 会对环境造成严重污染，因此烟气必须经过脱硫装置处[摘要]火力发电厂烟气中的尾气SO 2 理达标后方可排放大气，在石灰石—湿法脱硫装置中，利用新疆中泰化学股份有限公司（以下简称“中泰化学”）大量推挤废料电石渣代替传统脱硫剂石灰石，不仅脱硫后烟气各项指标达到国家标准，而且有效利用“以废治废”手法，来达到资源循环利用和节约公司脱硫装置运行成本的目的。 [关键词]电石渣；脱硫剂；经济运行 1 引言 中电投远达环保工程有限公司成立于1999年2月，注册资本7500万元，注册地点重庆市。主要股东有中国电力投资集团公司、重庆九龙电力股份有限公司和中冶集团重庆钢铁设计研究总院。主营业务范围为烟气脱硫、脱硝、污水处理、核电环保等环境污染治理和节能产品的研发、生产、销售。远达公司是全国骨干环保企业，公司持有环保工程专业承包一级资质、环境工程专项工程设计甲级资质、环境污染治理甲级资质、环境污染治理设施运营甲级资质，拥有对外承包工程经营资格和自营进出口权，通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系和GBT28001职业健康安全管理体系认证。中电投远达环保工程有限公司承建新疆华电昌吉热电二期2×125MW机组烟气脱硫改造项目，为新疆昌吉地区蓝天工程“蓝天更蓝、绿水更清”而服务。 2、脱硫工艺流程简述 本脱硫系统主要由烟气系统，吸收塔系统，脱硫剂制浆系统，脱水系统，公用系统，事故浆液箱系统、废水系统及其电气控制系统组成。 除尘后锅炉烟气通过引风机进行主烟道，后经过入口烟气挡板，经增压风机（简称BUF）升压后，通过出口烟气挡板进行吸收塔，烟气与吸收塔循环泵打出喷淋浆液进行逆流接触反应，处理后烟气通过除雾器收集烟气带水后排放大气中。 电石渣系统设备包括电石渣抓斗机、浓浆泵、旋转过滤除污机及电石渣旋流器供浆泵、电石渣旋流器、电石渣浆液箱及电石渣浆液供给泵。电石渣运至现场堆放后，用铲车把电石渣放至电石渣储存地坑，用电石渣抓斗机将电石渣送至电石渣配浆池的冲槽，在冲槽上方和配浆池入口有冲洗电石渣的喷嘴，浓浆泵运行后浆液把电石渣冲至配浆池，配制好的浆液通过电石渣浓浆泵至旋转过滤除污机，经过除污后的浆液流入电石渣浆液沉清池，通过电石渣旋流器供浆泵至旋流器，旋流器溢流口出来的浓度低的电石渣浆液自流入电石渣浆液箱，最后通过电石渣供浆泵送至吸收塔，一路直接输送至吸收塔内部反应区处，另一路输送至循环
寿命计算式
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铝电容器 推定寿命计算式
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寿命计算式 目录
? 寿命计算式
A) DC加载保证品 B) 纹波电流加载保证品 C) 螺丝端子型(额定电压350V以上) 螺丝端子型(额定电压 以上) D) 导电性高分子电容器
? 温度测定方法
A) 周围温度测定方法 B) 单元中心发热温度测定方法 1) 单元中心温度测定 2) 周围温度/电容器表面温度测定 3) 纹波电流测定 >>> 发热温度计算
注意事项
纹波电流频率修正系数与温度修正系数使用方法
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寿命计算式
推定寿命计算式
A) DC加载保证品 ) 加载保 品
Lx L = Lo × 2
Tx ? To 10
×2
? ?T 5
Lx (hrs):推定寿命 Lo (hrs):保证寿命 Tx (℃):最大可能周围温度 To (℃):实际使用周围温度 ( ) 纹波电流发热温度 ⊿T (℃):纹波电流发热温度 <应用系列> 贴片型:全般 引钱型:SRM/SRE/KRE/SRA/KMA/SRG/KRG/SMQ/SMG/ 引钱型 SRM/SRE/KRE/SRA/KMA/SRG/KRG/SMQ/SMG/ SME-BP/KME-BP/LLA
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降低电解铝铝液直流电耗的生产实践 论坛iForum 降低电解铝铝液直流电耗的 生产实践 通过对电解槽电压的组成进行了仔细的分析,针对电压的各组成部分提出了有效 的控制措施,从而降低了电解铝铝液直流电耗,取得了良好的效果. 目徐卫东李芳块 2009年5月,有色金属振兴规划指 出,有色金属产业在我国产业发展关键 支撑材料的地位没有改变,产业发展的 基本面没有改变;同时指出,到2011年, 重点骨干电解铝厂吨铝直流电耗下降到 1.25万千瓦时以下,加强对吨铝直流电 耗低于I.2万千瓦时的电解铝关键工艺 等前沿共性技术的研发.今年5月,国务 院密集出台全面清理高耗能企业的优惠 电价措施,接着发改委发文,将对能源消 耗超过国家和地方规定的单位产品能耗 限额标准的,实行惩罚性电价.
以上这些国家政策有力地说明了, 电解铝企业必须坚持走节能路线才能生存和发展.目前,电解铝企业盈利能力的严重降低加上激烈的市场竞争,企业的生存受到严峻挑战,必须通过各种途径, 大力开展节能降耗,只有降低成本提高效益,企业才能实现可持续发展. 作为高耗能的电解铝企业,电的成 本占铝锭总成本的30%～40%,有效降低电耗是降低生产成本最有效,最直接的途径. 直流电耗的组成 W=2980×Vm/n 式中:w一～铝液直流电耗 (kW’h/t?A1) V一一电解槽平均电压(V) n一一电流效率(%) 由上式可知,直流电耗与平均电压 成正比,与电流效率成反比;而与电流 大小,时间长短无关.因此,降低铝液直 流电耗的途径一是降低平均电压,二是提高电流效率.但由于提高电流效率需
要许多技术条件的支持与配合,而且提 高的幅度不大,所以,许多电解铝企业主 要是通过降低平均电压来降低铝液直流 电耗.槽平均电压主要是槽工作电压,阳 极效应分摊电压,公用母线分摊电压构 成,即V平均=V工作+V母线分摊+V效应舒摊.某公司主要从降低电压方面着手研究降低 铝液的直流电耗. 降低槽工作电压 槽工作电压的组成:V1l=E}Vm +V电解鹰+V阴极+V母线’ 在槽-[作电压的构成中,除电解质 压降可降低的幅度相对较大外,阳极压 降,阴极压降具有一定的降低空间,而极 化电压和母线分摊电压在目前正常运行 槽的生产控制状态下降低的幅度很小. 因此,下面从降低电解质压降,阳极压降 及阴极压降来说明. I.降低电解质压降.在槽工作电压 的组成中,电解质电压降占相当大的部 分(35%～40%),为了节省电能,许多 电解铝企业都对这部分电压降进行过深
第二章 晶体结构与晶体中的缺陷 1、证明等径圆球面心立方最密堆积的空隙率为25.9％。 解：设球半径为a ，则球的体积为4/3πa 3，求的z=4，则球的总体积（晶胞）4×4/3πa 3，立方体晶胞体积：33216)22(a a =，空间利用率=球所占体积/空间体积=74.1%， 空隙率=1-74.1%=25.9%。 2、金属镁原子作六方密堆积，测得它的密度为1.74克/厘米3，求它的晶胞体积。 解：ρ=m/V =1.74g/cm 3，V=1.37×10-22。 3、 根据半径比关系，说明下列离子与O 2-配位时的配位数各是多少? 解：Si 4+ 4；K + 12；Al 3+ 6；Mg 2+ 6。 4、一个面心立方紧密堆积的金属晶体，其原子量为M ，密度是8.94g/cm 3。试计算其晶格常数和原子间距。 解：根据密度定义，晶格常数 )(0906.0)(10906.094.810023.6/(43/13/183230nm M cm M M a =?=??=- 原子间距=)(0641.02/0906.0)4/2(223/13/1nm M M a r ==?= 5、 试根据原子半径R 计算面心立方晶胞、六方晶胞、体心立方晶胞的体积。解：面心立方晶胞：333 0216)22(R R a V === 六方晶胞（1/3）：3220282/3)23/8()2(2/3R R R c a V =???=?= 体心立方晶胞：333033/64)3/4(R R a V === 6、MgO 具有NaCl 结构。根据O 2-半径为0.140nm 和Mg 2+半径为0.072nm ，计算球状离子所占据的体积分数和计算MgO 的密度。并说明为什么其体积分数小于74.05%？ 解：在MgO 晶体中，正负离子直接相邻，a 0=2(r ++r -)=0.424(nm) 体积分数=4×(4π/3)×(0.143+0.0723)/0.4243=68.52% 密度=4×(24.3+16)/[6.023×1023×(0.424×10-7)3]=3.5112(g/cm 3) MgO 体积分数小于74.05%，原因在于r +/r -=0.072/0.14=0.4235>0.414，正负离子紧密接触，而负离子之间不直接接触，即正离子将负离子形成的八面体空隙撑开了，负离子不再是紧密堆积，所以其体积分数小于等径球体紧密堆积的体积分数74.05%。 7、半径为R 的球，相互接触排列成体心立方结构，试计算能填入其空隙中的最大小球半径r 。体心立方结构晶胞中最大的空隙的坐标为（0，1/2，1/4）。 解：在体心立方结构中，同样存在八面体和四面体空隙，但是其形状、大小和位 置与面心立方紧密堆积略有不同（如图2-1所示）。
信息文献检索作业 余晓川化学化工学院2008级7班 一、查出下列词语和人物 1、超铀元素《中国大百科全书》笔画检索P3-336 2、快化学《中国大百科全书》笔画检索P13-182 3、通识教育《中国大百科全书》笔画检索P22-270 4、元认知《中国大百科全书》笔画检索P27-307 5、回归分析《中国大百科全书》笔画检索P10-341 6、阿伏伽德罗《中国大百科全书》笔画检索P1-47 7、道尔顿《中国大百科全书》笔画检索P4-436 8、哈伯《中国大百科全书》笔画检索P8-511 二、查出下列化合物的有关信息 1、干酪素的理化性质及用途 《中国大百科全书》笔画检索P7-129 2、丝肽的理化性质及用途 《生物科技词典》拼音检索 P611 3、食品中维生素C的测定 三、查下列事实与数据 1、《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》颁布的时间和内容 2、《中华人民共和国教育法》颁布的时间和内容 《中国大百科全书》笔画检索29-322 3、2008年我国主要城市工业废水排放及处理情况
《中国统计年鉴》2008资源与环境11-21（2007）P398 4、2008年化学原料及化学制品制造业主要经济效益指标 《中华人民共和国年鉴2008》P605 论文 电石渣的综合利用 余晓川西华师范大学化学化工学院2008级7班【摘要】乙炔生产中，每消耗1t电石约产生1.2t电石渣，电石渣的治理是解决电石渣对环境污染的一项重要工作。重点介绍了电石渣在建材、环境保护和化工产品生产几个方面的应用，对今后的发展和存在的问题进行了讨论。 【关键词】电石渣；综合利用；环境保护 Comprehensive Utilization for Carbide Slag Wei Shao-dong Ke Guo-liang (East China Engineering Science and Technology Co.,Ltd.,Hefei 230024,China) Abstract：In the production of the acetylene, consumption 1 ton calcium carbide will produce 1.2 ton carbide slag. The treatment of the carbide slag is one important work to the environment pollutes. This paper is summarized for comprehensive utilization of carbide slag, such as building materials, environment protection, the production of chemical products, etc., as well as existent problems and development are discussed. Keywords：carbide slag, comprehensive utilization, environment protection 前言 电石是有机合成工业的重要原料，主要用于生产乙炔，进一步生产聚氯乙烯（PVC）、醋酸乙烯（V Ac）、氯丁橡胶（CR）、三氯乙烯（TCE）、四氯乙烯（PCE）、双氰胺（DICY）等化工产品及金属加工（切割焊接等）。电石渣是电石生产乙炔时产生的废渣，主要成分除Ca(OH)2外，还含有Fe2O3、SiO2、Al2O3等金属的氧化物、氢氧化物及少量有机物，其主要化学组成见表1。
一、生产及公用工程危险因素分析 依据《企业职工伤亡事故分类》（GB6441-1986），结合本项目生产工艺技术、公用工程设施及现场勘查情况进行分析辨识，本项目存在的危险因素主要包括触电、火灾、其它爆炸、灼烫、起重伤害、中毒和窒息、高处坠落、车辆伤害、坍塌、机械伤害、容器爆炸、锅炉爆炸等。 1、触电 （1）电解铝生产过程中典型的触电事故可分为电击和电伤害两种情况。 电击：电解槽以低电压、高电流串联运转，电击事件并不严重。但在高压电源与电解车间联网路的连接点可能产生严重的电击事故。 电伤害：在铝电解生产中，其能源主要是直流电能，约占整个能源消耗的97﹪左右，在电解槽系列上，系列电压达数百伏至上千伏，尽管把零电压设在系列中点，但系列两端对地电压仍高达500V左右，一旦短路，易出现人身和设备事故。 （2）车间内电缆若没有采取有效阻燃和其它预防电缆层损坏的措施，电气设备接零措施不完善，临时性及移动设备的供电没有采用漏电保护器或漏电保护失灵的情况下，都可能发生电气设备漏电而引发的触电伤亡事故。 （3）如果高、低压供配电系统设计安装不合理；电气设备质量不合格；绝缘性能不符合标准，电气装置的绝缘或外壳损坏，未及时修复或更换；电气作业时，未采取相应的安全组织措施和技术措施；
电气设备发生意外故障；其他机械设备的电气控制部分发生故障；电工、操作人员未穿戴相应的劳动防护用品；保护接零或保护接地措施失效、违章作业等都有可能发生触电事故。 （4）变压器周围没有采取有效的隔离，也易发生触电事故。 （5）较高的建筑物（高压开关站、除尘系统的排烟烟囱等）所设避雷针及接地网如果发生故障，过电压将会危及人身安全。在高压开关站内有大量的架空高压电线和隔离开关，如果遇到雷雨天或大雾天，人员在开关站内行走或工作及易发生雷击事故。 2、火灾、其他爆炸 （1）铝电解槽因设备缺陷或其他外力因素发生泄漏，泄漏的高温铝液接触空气会引起燃烧，形成火灾。 在电解槽内若有水（车间顶部雨水进入等），由于水在槽内迅速膨胀而发生剧烈爆炸。 （2）电解槽的母线短路可能造成爆炸事故。 （3）电解铝生产中存在的粉尘主要包括铝合金粉尘和氧化铝、氟化铝等粉尘。如果生产时电解槽密闭罩密闭不好、电解槽门变形密封不严、机械排烟系统出现故障等都可能导致粉尘泄漏，若未能及时对其进行清理，造成粉尘积聚，形成爆炸性粉尘，当遇火花时，极易发生粉尘爆炸事故。 （4）抬包车运输过程中，熔融的高温铝液遇水发生反应形成大量水蒸汽，体积急剧膨胀，会发生剧烈爆炸。 （5）铸造车间电加热混合炉静置的高温铝液遇水发生反应形成大量水蒸汽，体积急剧膨胀，会发生剧烈爆炸。
铝电解槽废弃固体材料的综合利用 一、废旧阴极炭块的无毒化处理及综合利用 1、前言 2014 年我国原铝产量约2400万t（见表1），预计2015年全国电解铝产量将超过3000t，原铝产量连续11年居世界第一位。我国铝电解工业的技术装备水平已经进入世界先进行列，300KA、400KA、500KA系列大型铝电解系列已逐渐成为我国的主流电解槽，其经济技术指标也达到国际先进水平。 但我国的电解槽寿命与国外先进水平还有一定的差距。我国电解槽寿命一般在5～6年，而国外可以达到7～8年。铝电解槽在使用一段时间之后就要进行停槽大修。电解槽停槽后于槽钢壳中取出的废旧阴极炭块是铝电解过程中产生的数量巨大的固体废料，目前，我国在铝电解生产过程中产生的废旧阴极碳块大多采用堆存或填埋处理，而废旧阴极炭块是含氟量极高的危险废弃物，又由于废旧阴极炭块常含有少量的氰化物，这些氟化物和氰化物对环境将造成非常不好的影响，因此需要进行无害化处理。 通常情况下，每生产1t原铝约产生10～15kg废旧阴极炭块。照料此推算，目前我国每年将产生约22万t的废旧炭阴极，相当于每年丢弃电解质6万t，丢弃能源材料阴极炭7万t，同时有约3万t有害氟化物和约450t剧毒氰化物威胁着电解铝厂当地的生态环境，既浪费了价格不菲的电解质和阴极炭，又带来了严重的环境污染问题。如果加以利用，变废为宝，既能保护环境，又可以解决资源问题，符合我国可持续发展战略的要求。 表1：2014年1～12月我国主要地区原铝产量统计表 我国主要地区铝电解产生固体废料统计表 我国主要地区铝电解槽大修需用侧部异型炭块统计表
2、废旧阴极的组成与结构 1)废旧阴极中电解质的组成： 通过对铝电解槽废旧阴极炭块进行物相分析，得到废旧阴极的具体组成为（见表2）: 炭（C），冰晶石（Na3AlF6）、氧化铝(α-Al2O3，β-Al2O3) 、氟化钠(NaF) 、氟化钙( CaF2) 等，而跟据电解槽的部位不同，各组分的含量又存有差异。