Aluminium production cells with iron-based metal alloy anodes

Details Aluminium production cells with iron-based metal alloy anodes Aluminium production cells with iron-based metal alloy anodes

C - Chemistry, Metallurgy

25

C

C25C 3/12 (2006.01) C25C 3/06 (2006.01)

Patent

CA 2455783

An iron-based metal anode for the electrowinning of aluminium by the electrolysis of alumina in a molten fluoride electrolyte has an electrochemically active integral outside oxide layer on an iron-based alloy that consists of 75 to 90 weight % iron; 0.5 to 5 weight % in total of at least one rare earth metal, in particular yttrium; 1 to 10 weight % aluminium; 0 to 10 weight % copper; 0 to 10 weight % nickel; and 0.5 to 5 weight % of other elements. The total amount of aluminium, copper and nickel is in the range from 5 to 20 weight %; and the total amount of rare earth metal(s), aluminium and copper is also in the range from 5 to 20 weight %. The electrochemically active surface layer is predominantly of iron oxide that slowly dissolves into the electrolyte during operation and is maintained by progressive slow oxidation of iron at the interface of the bulk metal of the alloy with the oxide layer. This progressive slow oxidation of iron corresponds to the dissolution of iron into the electrolyte which remains at or below saturation level at the operating temperature, the operating temperature being maintained sufficiently low to limit the contamination of the product aluminium to an acceptable level, and the electrolyte being circulated to maintain a sufficient concentration of alumina in the anode cathode gap.

L'invention concerne une anode en métal à base de fer conçue pour une extraction électrolytique d'aluminium par électrolyse d'alumine dans un électrolyte de fluorure en fusion. Ladite anode est dotée d'une couche d'oxyde intégrée active éléctrochimiquement disposée sur un alliage à base de fer qui est constitué de : 75 à 90 % en poids de fer ; 0,5 à 5 % en poids, en totalité, d'au moins un métal du groupe des terres rares, en particulier l'yttrium ; 1 à 10 % en poids d'aluminium ; 0 à 10 % en poids de cuivre ; 0 à 10 % en poids de nickel ; et 0,5 à 5 % en poids d'autres éléments. La quantité totale d'aluminium, de cuivre et de nickel est de l'ordre de 5 à 20 % en poids, et la quantité totale des métaux des terres rares, d'aluminium et de cuivre est également de l'ordre de 5 à 20 % en poids. La couche de surface active électrochimiquement est constituée essentiellement d'oxyde de fer qui se dissout lentement dans l'électrolyte durant l'opération et peut être maintenue par une oxydation progressive lente de fer sur l'interface du métal massif de l'alliage avec la couche d'oxyde.

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