Год издания: 2019
Ключевые слова: рафинирование металлов, получение алюминия, ионные расплавы, электролиз, массоперенос, переработка катализаторов, кинетика, электродные процессы, инертный анод, низкотемпературный расплав
Аннотация: Проект посвящен исследованию катодного и анодного поведения жидких металлов (в частности, алюминия) и жидких полиметаллических систем, содержащих алюминий, медь, железо, рений и металлы платиновой группы, в тонких пленках расплавов галогенидов и в микропорах. Исследование таких систем актуально в связи с перспективами их использоваПоказать полностьюния для эффективного получения алюминия высокой чистоты с использованием безуглеродных анодов, извлечения рения и металлов платиновой группы (МПГ) из отработанных катализаторов нефтехимической промышленности электрометаллургическим способом, а также для других технологий получения жидких металлов электролизом расплавов (например, натрия, калия, магния, кальция). Анализ литературных источников показал, что в настоящее время создание безотходных, энергетически и экономически эффективных технологий получения и рафинирования жидких металлов (в частности, алюминия), концентрирования металлов платиновой группы в сплаве в тонких пленках или в микропорах, является актуальной технической задачей, требующей проведения фундаментальных исследований. На практике для переработки дезактивированных катализаторов нефтехимической промышленности применяются пирометаллургические способы, характеризующиеся высоким расходом электроэнергии и улавливающих реагентов, большим количеством отходов. На основании теоретических предпосылок и результатов термодинамического анализа предложен принципиально новый электрохимический способ комплексной переработки катализаторов, для которого осуществление окислительно-восстановительной реакции в тонкой пленке или в порах может стать большим преимуществом в контексте энергосбережения. Предлагается провести экспериментальное исследование с целью подтверждения перспективности разработки новой электрохимической технологии. В рамках проекта предполагается исследование влияния геометрии и свойств пленки (поры), в частности диаметра, толщины, химического состава и температуры на кинетику электродных процессов, предельные токи селективного окисления алюминия из сплава, восстановления алюминия на жидком алюминиевом электроде. Научная новизна исследования заключается в новом подходе к исследованию окислительно-восстановительных реакций, протекающих в порах с характерными размерами порядка 1 мм, который стал осуществим благодаря новой конструкции алюминиевого электрода сравнения. Исследование носит междисциплинарный характер, т.к. находится на стыке электрохимии, химической технологии и материаловедения, а также представляет интерес для металлургии алюминия, щелочных, щелочноземельных и благородных металлов.