Карбід кремнію утворився в результаті реакцій:
3SiO2 + Al4C3 = 2Al2O3 +3 SiC або + C = SiC
відкладається на подині електролізера, збільшуючи її омічний опір.
в) хімічно взаємодіє з кріоліту
SiO2 + 4Na3AlF6 =? 3SiF4 + 12NaF + 2Al2O3
Утворився четирехфторістий кремній володіє високою пружністю парів і випаровується з ванни, викликаючи втрати фтору і збагачення електроліту фтористим натрієм (збільшується КО).
) TiO2 з'являється в електроліті з глиноземом. Дія:
а) металотермічних відновлюється алюмінієм
TiO2 +4 Al = 3Ti +2 Al2O3
відновлений титан забруднює алюміній
б) хімічно взаємодіє з кріоліту
TiO2 +4 Na3AlF6 =? 3TiF4 +2 Al2O3 +12 NaF
Утворився четирехфторістий титан випаровується з ванни, викликаючи втрати фтору і збагачення електроліту фтористим натрієм.
) H2O найбільш шкідлива домішка попадається глиноземом і фторсолей, тому їх засипають на кірку, де вони підсушуються і підігріваються. Дія:
а) хімічну взаємодію з кріоліту. Електроліт збагачується фтористим натрієм. Виділяється газоподібний фтористий водень, який отруює атмосферу цеху і викликає втрати фтору. br/>
Na3AlF6 +3 H2O = 6NaF + Al2O3 +? 6HF
б) електролітичне розкладання. На катоді виділяється водень, розчиняється в катодному металі і забруднює його
) Сульфати (у вигляді сульфату натрію) потрапляють з глиноземом і фторсолей, хімічно взаємодіючи з кріоліту в присутності вуглецю. Вплив: електроліт збагачується фтористим натрієм і виділяється шкідливий сірчистий газ в атмосферу
3Na2SO4 +2 Na3AlF6 +3 C = 12NaF +3 CO +? 3SO2 + Al2O3
7) Fe (у вигляді оксидів Fe2O3, FeO) потрапляє в електроліт з усіма видами сировини, в результаті розчинення робочого інструменту і окремих елементів ванни. Металотермічних відновлюється алюмінієм і повністю переходить в катодний алюміній, забруднюючи його. p align="justify"> 8) Cu, Zn потрапляють в електроліт з усіма видами сировини при зачистці контактів ошиновки ванни. Вони більш електропозитивні, ніж алюміній, тому відновлюються алюмінієм і переходять у розплавлений метал, забруднюючи його. p align="justify"> 9) Окисли Р, V, Мn (P2O5, V2O5 та ін) потрапляють з глиноземом, і металотермічних відновлюються алюмінієм. На відновлення цих багатовалентних елементів витрачається електрика, що знижує вихід по струму алюмінію. Відновлені ванадій і марганець переходять в алюміній, забруднюючи його. Відновлений фосфор випаровується з електролізера в атмосферу корпусу. p align="justify"> Таким чином, практично всі домішки, що потрапляють в електроліт, роблять негативний вплив на процес електролізу. Це змушує пред'являти дуже високі вимоги до чистоти вихідних матеріалів і ретельно дотримуватися технологію, щоб не допустити потрапляння домішок в електроліт і метал. <В
Зміст AI2O3,% (мае.)
Рис. 8. Залежність критичної густини струму від концентрації глинозему при різних кріолітовий відносинах: 2,8 (1), 2,5 (2), 2,2 (3). br/>
Експериментами встановлено, що критична щільність струму для анодного ефекту в значній мірі залежить від концентрації глинозему (рис. 8): чим вона вища, тим вище З падінням криолитового відносини розплаву критична щільність струму дещо зменшується, а підвищення температури викликає збільшення критичної щільності струму.
Численні спостереження показують, що виникнення анодного ефекту супроводжується різким зниженням вмісту С02 і підвищенням вмісту СО у газах.
Електрохімічна трактування анодного ефекту на перший погляд не пояснює того факту, що виникнення анодного ефекту пов'язано з порушенням змочування анода електролітом. Однак можна припустити, що спільний розряд кисень і фтор містять іонів при анодному ефекті пов'язаний із зміною властивостей поверхні анода. Розряд фторсодержащих іонів відбувається теж через стадію хемосорбції з утворенням проміжних сполук CxFy. Взаємодія фтору з вуглецем з утворенням фтор вуглецевих сполук було доведено експериментально Т. Ватанабе. З'єднання CxFy погіршує змочуваність електрода електролітом і збільшує опір межфазовой кордону електрод - електроліт. p align="justify"> Таким чином, анодний ефект виникає як наслідок поляризації вугільного електрода до значень потенціалу, що відповідають розряду фторсодержащих іонів. Основну роль в поляризації при високих щільності струму грає перенапруження дифузії. Критичні щільності струму є граничними струмами дифузії, а порушення змочування поверхні електрода...
