О высокотемпературном электролизе и центрах коллективного пользования

 

 

Директор Института высокотемпературной электрохимии доктор химических наук  Ю.П. Зайков.    Заседание президиума Уральского отделения РАН 13 октября открылось научным докладом директора Института высокотемпературной электрохимии доктора химических наук Ю.П. Зайкова, посвященным высокотемпературному электролизу металлов. Речь шла прежде всего о редких и редкоземельных, щелочных и щелочноземельных, легких и тяжелых цветных металлах, без которых немыслима современная цивилизация. Благодаря электрохимии их можно получать из отходов производства и потребления. Однако все существующие технологии получения цветных металлов как из рудного, так и из вторичного сырья связаны со значительными энергозатратами и загрязнением окружающей среды. Поэтому сегодня так необходимо разрабатывать чистые энерго- и ресурсосберегающие электрохимические технологии получения цветных металлов и их сплавов. В свою очередь это требует фундаментальных исследований физико-химических свойств расплавленных солевых смесей, изучения кинетики и механизмов электродных процессов, создания новых коррозионно-стойких конструкционных, футеровочных и электродных материалов.

    Юрий Павлович Зайков подробно остановился на проблемах самого масштабного и энергоемкого электрохимического производства — электролиза алюминия, который осуществляется при температуре почти 1000 градусов, требует огромных затрат электроэнергии и загрязняет атмосферу парниковыми газами. Промышленный способ получения алюминия электролизом криолито-глиноземных расплавов был изобретен и запатентован еще в 1886 году одновременно и независимо друг от друга Чарльзом Холлом и Полем-Луи Эру и до настоящего времени развивался только экстенсивно. Радикально усовершенствовать эту технологию позволит разработка низкотемпературного процесса электролиза глиноземов в электролизерах с новым по составу электролитом и вертикальным расположением электродов. В ИВТЭ разработан низкоплавкий электролит с рабочей температурой 750–800 градусов, расход электроэнергии при этом процессе снижается с 13–16 до 10–12 тыс. кВт/ч на тонну алюминия. Совместно с ИМет УрО РАН и Институтом металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН в ИВТЭ разработаны и испытаны малорасходуемые аноды. Использование инертных анодов позволит существенно изменить экономику и экологию существующей технологии производства алюминия: в электролизных цехах вместо фреонов, угарного и углекислого газов будет выделяться кислород.
 

В Институте высокотемпературной электрохимии УрО РАН создана также технология электрохимического рафинирования чернового свинца, полученного из аккумуляторного лома. Работы выполняются совместно с ООО «УГМК-Холдинг». Уже проведены опытно-промышленные испытания этой технологии в электролизере оригинальной конструкции, получена партия мягкого свинца с содержанием таких металлов-примесей, как сурьма, висмут, мышьяк и серебро менее 0,001% масс.
 

Предполагаемые сроки внедрения технологии переработки свинецсодержащего вторичного сырья в промышленность — 2013–2014 гг. Результаты большого цикла исследований ИВТЭ по электрохимии и физической химии щелочных и щелочноземельных металлов реализованы в цехе электролиза кальция на ОАО «Машиностроительный завод» (г. Электросталь).
 

На заседании президиума УрО были подведены итоги конкурса 2010 года на соискание премий имени выдающихся ученых Урала. Обсуждались также планы редподготовки и выпуска изданий на 2011 год, подведены итоги работы по укрупнению центров коллективного пользования Отделения и утверждены положения о 15 ЦКП. Еще три центра должны подготовить дополнительные документы.
 


Соб. инф.
 



 

НАУКА УРАЛА
Газета Уральского отделения Российской академии наук
Октябрь 2010 г. № 23-24 (1027)

17.11.10

 Рейтинг ресурсов