离子液体电解质体系电沉积铝-有色金属科学与工程

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1、离子液体电解质体系铝及铝合金电沉积与铝精炼研究进展钟熊伟1，熊婷1，陆俊2，石忠宁*1，胡宪伟1，高炳亮1，王兆文11．东北大学材料与冶金学院，沈阳，1100042．天泰焊材（昆山）有限公司，江苏昆山，215321摘要：传统上，铝、稀土和碱金属及碱土金属等活泼金属主要是通过高温熔盐电解法得到，其电解工艺流程能耗高。近几年来，对离子液体的不断深入研究，提出离子液体为电解质体系用于金属铝、铝精炼和铝合金。综述目前采用离子液体体系进行铝及铝合金电沉积，粗铝、铝合金和铝基复合材料电解精炼回收铝的研究现状和研究进展。介绍和评述离子液体电解质电沉积、精炼铝的应用情况和所取得的研

2、究成果，探讨离子液体电解质用于铝行业的发展趋势和研究动向。关键词：离子液体；电沉积；精炼；铝Researchprogressonelectro-depositionandelectro-refiningofaluminumandaluminumalloyinionicliquidsZHONGXiong-wei1，XIONGTing1，LUJun2，SHIZhong-ning1，HUXian-wei1，GAOBing-liang1，WANGZhao-wen11．SchoolofMaterialsandMetallurgy，NortheasternUniversity，

3、Shenyang，110004，China2．TiantaiWeldingGroupChina，Kunshan，215321，ChinaAbstract：Traditionally,mostactivemetals,suchasaluminum,rareearthmetals,alkalimetals,arereducedbyelectrolysisprocessinmoltensaltathightemperature,whichmakestheprocessrunwithhighenergyconsumptionformetalproduction.Recent

4、ly,withthedevelopmentoftheusingofionicliquids,theproductionofaluminum,aluminumalloysandaluminumrefiningintheionicliquidselectrolytesystemhavebeenreported.Thestateoftheartofaluminumelectro-deposition,aluminumalloyselectro-codepositionandaluminumelectro-refiningfromitsscrapmaterialsinthe

5、ionicliquidselectrolytesystem,arereviewedinthispaper.Theapplicationanddevelopmentofionicliquidsforaluminumelectro-depositionandelectro-refiningareintroducedandevaluated.Byananalysisofthedisadvantageandadvantageoftheionicliquidsusinginaluminumelectro-depositionandelectro-refining,thedev

6、elopmenttrendandsuggestionareproposedbasedonthecurrentresearchprogress.Keywords：ionicliquids;electro-deposition;electro-refining;aluminum基金项目：国家自然科学基金项目(551322406)；中央高校基本科研业务费（N12042009）作者简介：钟熊伟，1989，男，江西赣州人，硕士，研究方向：离子液体合成与应用；联系作者：石忠宁，znshi@mail.neu.edu.cn1前言在电化学冶金领域，非活泼金属如Cu、Zn等可在水溶液中

7、电解获得，其电解温度低，能耗低。而活泼金属如金属铝、稀土、碱金属和碱土金属等的生产制备一般通过熔盐电解制备[1]，电解温度高，电流效率低，能耗大。譬如，金属镁生产是在575-700℃采用氯化物熔盐体系电解氯化镁得到金属镁；金属铝生产以氧化铝为原料，将其溶解在960℃的Na3AlF6熔盐电解获得金属铝，稀土则需要超过1000℃以上，在氟化物熔盐中电解生产。如果采用离子液体（ionicliquids）进行电解制备，可以在较低的温度下生产得到纯度高的活泼金属[2]，实现低能耗绿色生产。离子液体电解质体系与高温熔盐电解质相比，其具有低熔点、低能耗的等优点；离子液体电解