ЭЛЕКТРОВЫДЕЛЕНИЕ АЛЮМИНИЯ И СКАНДИЯ ИЗ ФТОРИДНЫХ И ОКСИДНО-ФТОРИДНЫХ РАСПЛАВОВ

Результат исследований: Вклад в журналСтатья

Аннотация

В настоящее время растет спрос на сплавы и композиционные материалы на основе алюминия и других легких металлов. Соответственно, актуальными представляются новые энергоэффективные способы их получения. В данной работе при помощи электрохимических методов изучены основные кинетические закономерности электровыделения алюминия и скандия при электролизе фторидных и оксидно-фторидных расплавов. В частности, речь идет о выборе и обосновании параметров стабильного электролиза расплавов на основе низкоплавкой системы KF-AlF3, которые выбраны в качестве базовых исследуемых расплавов благодаря высокой растворимости оксидов. Для расширения представлений о потенциалах электровыделения алюминия и скандия измерения выполнены в расплавах KF-AlF3-ScF3, LiF-NaF-AlF3-ScF3 и LiF-CaF2-ScF3. В результате вольтамперных измерений показано, что в расплаве KF-AlF3-Al2O3 электровыделение алюминия на вольфраме протекает в области потенциалов от -0.1 до -1.3 В. При этом разряд протекает из разных электро активных частиц, что проявляется в формировании пика диффузионной природы при потенциале около -0.4 - -0.5 В и дальнейшего сохранения катодного тока при сдвиге потенциала в отрицательную область. Замена Al2O3 на Sc2O3 в расплавах KF-AlF3 приводит к совместному электро-выделению алюминия и скандия при сохранении общих кинетических закономерностей исследуемого процесса. В зависимости от скорости развертки потенциала заметным отличием катодного процесса в расплавах KF-AlF3-Sc2O3 является электровыделение калия с деполяризацией, вызванной вероятным образованием соединений K-Sc. В стационарных условиях появление и повышение содержания Sc2O3 в расплаве KF-AlF3 до 5.7 % масс. приводит к повышению предельного катодного тока совместного электровыделения алюминия и скандия с 0.45 до 0.81 А/см2 при температуре 800 ºС. При исполь-зовании в качестве источника скандия его фторида ScF3 характер вольтамперограмм, полученных в расплавах KF-AlF3-ScF3 усложняется, что связано с электроосаждением интерметаллидных соеди-нений Al-Sc разного состава. Индивидуальное электровыделение скандия без выделения алюминия и щелочного металла отмечено во фторидном расплаве LiF-CaF2 при потенциале -0.40 - -0.45 В относи-тельно потенциала алюминиевого электрода сравнения, что близко к термодинамическому значению. Полученные данные необходимы при разработке научных основ новой энергоэффективной технологии получения лигатур Al-Sc из оксидов при электролизе оксидно-фторидных расплавов.
Переведенное названиеElectroreduction of aluminium and scandium from the fluoride and oxide-fluoride melts
Язык оригиналаРусский
Страницы (с-по)75-83
ЖурналБутлеровские сообщения
Том56
Номер выпуска10
СостояниеОпубликовано - 2018

ГРНТИ

  • 31.00.00 ХИМИЯ

Уровень публикации

  • Перечень ВАК

Fingerprint Подробные сведения о темах исследования «ЭЛЕКТРОВЫДЕЛЕНИЕ АЛЮМИНИЯ И СКАНДИЯ ИЗ ФТОРИДНЫХ И ОКСИДНО-ФТОРИДНЫХ РАСПЛАВОВ». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать