铝电解电流效率

铝电解电流效率(current efficiency of alu-minium electrolysis)是指在铝电解过程中实际产出的铝量与理论产出的铝量之比的百分数或小数。铝电解电流效率是铝电解的重要技术经济指标。60kA以下的小型侧插棒自焙阳极铝电解槽的电流效率一般为85%-88%，60-100kA中型侧擂和上插棒自焙阳极铝电解柑的电流效率一般为88%-90%，100kA以上的大型预焙阳极铝电解槽的电流效率一般为90%-93%，有的甚至高达95%。

铝电解电流效率总是达不到100%的，其主要原因是阴极上电解析出的铝又重新溶解或机械地混入电解质中，并被循环粉的电解质带到阳极空间或电解质表面被阳极气体中的CO2或空气中的氧所氧化。此外，也可能有其他离子放电和电流空耗。

指影响铝电解电流效率的工艺参数，主要有电解温度，极间距、电解质成分、阴极电流密度，铝水波动和回流也会影响铝电解电流效率。

1.电解温度。铝电解过程熔融电解质的温度。电解温度一般比电解质的初晶温度高15-20K。电解温度升高，电解质粘度减小，铝在电解质中的溶解度和扩散系数增大，都有利于铝向电解质中溶解和向阳极区转移，因而铝的损失增加。当电解温度超过正常电解很度10K时，铝电解电流效率随之降低1%-2%。电解温度过低，电解质发粘，铝珠与电解质分离困难，又会引起铝电解电流效率下降。

2.极间距。阳极底掌到铝液镜面的距离。铝电解的极间距一般保持在4cm左右。小型铝电解槽的极间距稍大一些，以使于维持铝电解槽的能量平衡，大型铝电解槽则稍小些。增加极间距能提高电流效率。

3.电解质成分。指铝电解质中的冰晶石比、氧化铝含量和各种添加剂含量。采用冰晶石比小于3的电解质，可以得到较高的铝电解电流效率。在中、小型边部加料的铝电解槽中，一般来用的冰晶石比为2.5-2.8，大型半连续加料的铝电解槽，一般采用2.3-2.5。

4.阴极电流密度。铝液镜面上的电流密度。实验室研究表明，铝电流效率随着阴极电流密度的提高而增大，但增大却有一定限度。当阴极电流密度降低到某一数值时，铝电解电流效率会变为零，因此，在工业铝电解生产中，要尽最规整槽膛、缩减铝镜面，达到减少铝溶解于电解质损失的目的。

5.铝液波动和回流。铝液在电磁力的作用下在铝电解槽内流动和波动。当铝液流速很快、波动幅度很大时，会加速溶解于铝电解质中的铝向阳极区的转移和再氧化，而引起电流效率下降。大型铝电解槽如能做到结构合理、母线配进恰当，就可以削弱磁场的这些不利影响，使铝液的波动和回流的强度减弱。

测定铝电解槽瞬时或几天、几十天内的电流效率。生产上经常根据实际出铝量来计算铝电解电流效率。当累计出铝的时间超过半年以上时，用这种方法计算出的铝电解电流效率也是相当准确的。但在某些情况下需要知道铝电解槽内短时间的铝电解电流效率，这时可以用阳极气体分析法和盘存法进行测定。