Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

Из рисунка видно, что растворимость Fe 2 Oз в калиевом криолите K F — AIF 3 с КО = 1,3 (кривая 4) выше практически в 2 раза, чем в смеси KF — N aF(10 мас. %) — AIF 3 с таким же КО (кривая 1) даже при температурах на 100 градусов ниже. При увеличении КО, т. е. при увеличении концентрации KF, в расплавленных смесях KF — NaF — AIF 3 растворимость Fe 2 Oз также значительно возрастает в интервале температур 800— 900 °С. На рисунке также нанесены данные по растворимости F e ^ 3 в натриевом криолите, полученные DeYoung [8]. Надо заметить, что натриевый криолит содержал добавки CaF 2 и различное количество A l 203 , которые должны способствовать понижению растворимости оксидов переходных металлов в криолите. Тем не менее тенденция сохраняется, и в натриевом криолите NaF — A lF 3 с низким КО = 1,4 (кривая 5) растворимость F e ^ 3 ниже, чем в смеси K F — NaF — AIF 3 при температурах 800-900 °С. При повышении температуры (до 980-1000 °С) и КО (до 2,6) растворимость F e ^ 3 в натриевом криолите значительно повышается (кривые 6 и 7). При этом в присутствии A l20 3 растворимость F e ^ 3 понижается. Заключение Растворимость Fe 2 Oз в криолитовых расплавах K F — AIF 3 и K F — NaF — AIF 3 с КО = 1,3 - 1 ,5 падает с увеличением концентрации NaF и уменьшением КО. Электролит K F — NaF (10 мас. %) — AIF 3 с КО = 1,3 имеет наименьшую растворимость F e ^ 3 среди всех исследованных расплавов и рекомендуется для проведения низкотемпературного электролиза алюминия при температуре около 800 °С в ванне с инертными металлическими анодами, в состав которых входит Fe. Авторы благодарят Центр коллективного пользования “ Состав вещества” (ИВТЭ УрО РАН) за оказание аналитической поддержки исследований методом ICP. Список литературы 1. Sadoway D. R. A materials systems approach to selection and testing o f nonconsumable anodes for the Hall cell // Light Metals. 1990. P. 403. 2. Прогноз скорости окисления металлических анодов по результатам электролоиза / В. А. Ковров и др. // Электрохимия. 2010. Т. 46, № 6. С. 665. 3. Mechanically alloyed Cu — Ni — Fe — 0 based materials as oxygen-evolving anodes for aluminum electrolysis / S. Helle et al. // J. Electrochem. Soc. 20 12. Vol. 159 (4). P. 62-68. 4. Chapmana V., Welchb B . J., Skyllas-Kazacosa M. Anodic behaviour o f oxidised Ni — Fe alloys in cryolite — alumina melts // Electrochimica Acta. 2 0 11. Vol. 56. P. 12 2 7 -12 3 8 . 5. Recent developments in low-temperature electrolysis o f aluminum / A. Redkin et al. // EC S Transactions. 20 12. Vol. 50, no. 1 1 . P. 20 5 -2 13 . 6. 0perating parameters o f aluminum electrolysis in K F — A lF 3 based electrolytes / 0 . Tkacheva et al. // Light Metals. 20 12. P. 675. 7. Patent United States 118 9 16 . High stability flow-through non-carbon anodes for aluminium electrowinning / De Nora V. Nguyen T. T. 2005. 8. De Young D. H. Solubilities o f oxides for inert anodes in cryolite-based melts // Light Metals. 1986. P. 1073. 9. 0lsenE., Thonstad J. Nickel ferrite as inert anodes in aluminium electrolysis. P. 2. Material performance and long­ term testing // Journal o f Applied Electrochemistry. 1999. Vol. 29. P. 3 0 1 - 3 1 1 . 10. Влияние NaF на электропроводность и температуру ликвидуса расплавленной системы K F — A lF3 / А. Е. Дедюхин и др. // Расплавы. 2008. № 4. C. 44-50. Сведения об авторах Руденко Алексей Владимирович аспирант, Институт высокотемпературной электрохимииУрОРАН, г. Екатеринбург, Россия a.rudenko@ihte.uran.ru Ткачева Ольга Юрьевна доктор химических наук, ведущий научный сотрудник, Институтвысокотемпературной электрохимииУрОРАН, г. Екатеринбург, Россия; Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, г. Екатеринбург, Россия o.tkacheva@ihte.uran.ru Rudenko Alexey Vladimirivich Postgraduate, Institute of High-Temperature Electrochemistry of the Ural Branch of the RAS, Yekaterinburg, Russia Tkacheva Olga Yurevna Dr. Sc. (Chemistry), Leading Researcher, Institute of High-Temperature Electrochemistry of the Ural Branch of the RAS, Yekaterinburg, Russia; Ural Federal University Named after the First President of Russia B. N. Yeltsin, Yekaterinburg, Russia o.tkacheva@ihte.uran.ru 438