阳极氧化槽铝离子计算公式表

铝阳极氧化槽液分析方法
阳极氧化槽液分析方法
一、硫酸的测定
分析方法
1.用移液管准确移取5ml 的氧化槽液放入250ml 锥形瓶
2.加纯水100ml ，加10%氟化钾5ml ，加酚酞指示剂3滴
3.用1.0mol/l-氢氧化钠标准溶液滴定（此体积记为V 1）
4. (终点) 无色→淡红色
计算公式：
硫酸(g/l)=9.8CV1
C: 1mol/l 氢氧化钠标准溶液的实际浓度
V 1：滴定耗用的氢氧化钠的体积(ml)
二、铝离子的测定
分析方法
1. 用移液管准确移取5ml 氧化槽液到250ml 锥形瓶中
2. 加纯水100ml ，加酚酞指示剂3-5滴
3. 用1.0mol/l-氢氧化钠标准溶液滴定(此体积记为V 2)
4. (终点) 无色→淡红色
计算公式
铝离子(g/l)=)12(79732.15
21834.098)12(V V C V V C -??=- C ： 1 mol/l-氢氧化钠标准溶液的实际浓度 V 1：滴定硫酸耗用的氢氧化钠的体积(ml) V 2:：滴定铝离子耗用的氢氧化钠的体积(ml)。

铝电解中常用的计算公式铝电解是铝生产过程中的重要环节，也是能源密集型工业过程。

在铝电解过程中，根据电流密度和电压，可以计算出铝的产量和电解槽的效率。

下面是铝电解中常用的计算公式。

1.铝的产量计算公式：铝电解反应的化学方程式为：Al3++3e-->Al根据电流密度（I）和电解时间（t），可以计算出铝的产量（M）：M=I*t/(n*F)其中，I为电流密度（A/cm2），t为电解时间（s），n为电子数（3），F为法拉第常数（96,500 C/mol）。

2.电解槽的效率计算公式：电解槽的效率（η）可以用产量和理论产量之间的比例来表示：η=M/M理论*100%其中，M为实际产量（g），M理论为理论产量（g）。

理论产量可以通过计算电流密度和电解时间下的理论产量，以及铝的理论电化学当量得到。

3.电解槽的工作电压计算公式：电解槽的工作电压（V）可以通过电流密度和电解液的电阻来计算：V=I*R其中，I为电流密度（A/cm2），R为电解液的电阻（Ω·cm2）。

电解液的电阻可以通过测量得到。

4.电解槽的功率消耗计算公式：电解槽的功率消耗（P）可以通过计算电流密度、电压和电解液体积来得到：P=I*V*V电解槽其中，I为电流密度（A/cm2），V为电解槽的工作电压（V），V电解槽为电解液体积（cm3）。

电解液体积可以通过测量得到。

5.电解槽的能效计算公式：电解槽的能效（Φ）可以通过计算铝的产量和功率消耗来得到：Φ=M/P*100%其中，M为铝的产量（g），P为电解槽的功率消耗（W）。

综上所述，铝电解中常用的计算公式包括铝的产量计算公式、电解槽的效率计算公式、电解槽的工作电压计算公式、电解槽的功率消耗计算公式和电解槽的能效计算公式。

这些公式对于评估铝电解工艺的性能和效率非常重要，在实际生产中起到了指导和优化的作用。

电解铝指标计算方法及常用公式电解铝是一种重要的工业金属，广泛应用于航空航天、建筑、汽车制造、电力传输等领域。

在电解铝的生产过程中，各项指标的计算十分重要，可以帮助企业了解生产情况、掌握产品质量，并进一步改善生产工艺。

一、电解铝指标的计算1.电流效率（Current Efficiency, CE）：电流效率是指在电解过程中，有效转化为电解金属的电流所占总电流的比例。

一般情况下，电流效率在95%到98%之间。

电流效率（%）=（产铝重量/电流量）×1002.电极效率（Anode Efficiency, AE）：电极效率是指阳极氧化反应产生的气体（氧气）与金属重量之比。

电极效率高，电力利用率高。

电极效率过低会导致电解槽产生过多的气体，影响生产效率。

电极效率（%）=（氧气重量/产铝重量）×1003.峰谷差（Valley to Peak Ratio，V/P）：峰谷差是指电解过程中，电极瓦斯（以氧气为主）的峰值与谷值的比值。

峰谷差越小，表明气体生成平稳，电极效率高。

峰谷差=（峰值电流-谷值电流）/（峰值电流+谷值电流）4.氧化铝转化率（Alumina Conversion, AC）：氧化铝转化率是指在电解过程中，氧化铝转换为金属铝的效率。

氧化铝的转化率高，表示电解过程效果好。

氧化铝转化率（%）=（产铝重量/氧化铝用量）×100二、电解铝常用公式1.功率（Power）：功率是指单位时间内电解铝槽中消耗的电能量，可以通过电流（I）和电压（V）计算得出。

功率（P）=电流（I）×电压（V）2.能耗（Specific Energy Consumption, SEC）：能耗是指单位产铝所需的能量，常用公式为：能耗（SEC）=单位时间内消耗的电能/产铝重量3.产铝透气速率（Aluminum Permeability Rate, APR）：产铝透气速率是指电解槽中产生的气体透过阳极到达阴极的速率，可以通过测量阳极和阴极之间的压差得出。

氧化铝技术经济指标释义及计算一、氧化铝产量（单位：t）氧化铝产量分为狭义和广义两种。

狭义的氧化铝产量是指氢氧化铝经过焙烧后得到的氧化铝，也称作冶金级氧化铝或焙烧氧化铝，是电解铝生产的原料；广义的氧化铝产量是指冶金级氧化铝、商品普通氢氧化铝折合量及其他产品折氧化铝的合计，习惯上称作成品氧化铝总量，多用于计算生产能力，下达产量计划和检查计划完成情况。

反映氧化铝产品产量的指标根据不同的统计方法可有：冶金级氧化铝量、商品氢氧化铝折合量、其它产品折氧化铝量以及计算生产水平的实际产量。

1、冶金级氧化铝量冶金级氧化铝量是指氢氧化铝经过焙烧后得到的氧化铝，是电解铝生产的原料。

2、商品普通氢氧化铝折合量商品普通氢氧化铝是指作为商品出售的氢氧化铝（不包括用于焙烧成氧化铝的氢氧化铝）。

当计算成品氧化铝总量时，需要将商品普通氢氧化铝折算成冶金级氧化铝，采用实际过磅数，以干基计算，折合系数是0.647。

其水分应以包装地点取样分析数为准。

商品普通氢氧化铝折氧化铝计算公式为：商品普通氢氧化铝折氧化铝（t）=商品氢氧化铝量（干基）×0.6473、其它产品折氧化铝量其它产品折氧化铝量是指除商品普通氢氧化铝以外的分解料浆及商品精液等产品折冶金级氧化铝量。

（1）分解料浆是指从氧化铝生产流程的分解槽中取出部分做为商品出售的分解料浆量，其折算为冶金级氧化铝的计算公式为：分解浆液折氧化铝（t）＝分解料浆体积（m3）×分解料浆固含（kg/m3）×0.647/1000+分解料浆液相氧化铝含量（t）（2）商品精液是指从氧化铝生产流程的精液中取出部分做为商品出售的精液量，其折算为冶金级氧化铝的计算公式为：精液折氧化铝（t）＝商品精液体积（m3）×精液中氧化铝浓度（kg/m3）×0.9/1000式中：0.9为精液折氧化铝回收率。

4、计算氧化铝生产水平的实际产量由于氧化铝生产周期长，期末、期初在产品、半成品量波动大，为了准确反映实际生产水平，生产上通常采用实际产量这一概念，核算实际生产消耗等指标。

铝及铝合金的阳极氧化工艺与参数指导1 铝及铝合金阳极氧化处理的起因铝及其合金在大气中其表面会自然形成一层厚度为40 ~ 50 A薄的氧化膜。

虽然能使金属稍微有些钝化，但由于它太薄，孔隙率大，机械强度低，不能有效地防止金属腐蚀。

经过阳极氧化处理，可以使铝及其合金表面获得一层比自然氧化膜厚得多的致密膜层(从几十微米甚至到几百微米)。

这层人工氧化膜再经过封闭处理，无晶型的氧化膜转变成结晶型的氧化膜，孔隙也被封闭，因此使金属表面光泽能长久不变，抗蚀性能、机械强度都有所提高，经染色还可获得装饰性的外观。

由于铝及其合金制品经过阳极氧化后具有许多特点，所以铝阳极氧化工艺在铝制品表面处理中广为应用。

经过阳极氧化后的铝制品耐蚀能力很好。

硫酸阳极氧化法所得的氧化膜厚度可在5 - 20微米之间，硬度较高，孔隙率大，吸附性强，容易染色和封闭。

而且具有操作简便、稳定、成本低等特点，故应用最为广泛。

2 铝及铝合金阳极氧化上膜原理当把零件挂在阳极上，阴极用铅棒，通入电流后，发生如下反应：阴极上2H+ + 2e →H2 ↑阳极上Al-3e →Al3+6OH-→3H2O+3O2-2Al3+ + 3O2-→Al2O3 + 399 (卡)硫酸还可以与Al、Al2O3 发生反应2Al + 2H2SO4 →Al2(SO4)3 + 3H2↑Al2O3 + H2SO4 →AL2(SO4)3 + 3H3O铝阳极氧化膜的生长是在“生长”和“溶解”这对矛盾中产生和发展的。

通电后的最初数秒钟首先生成无孔的致密层(叫无孔层，或阻挡层)，它虽只有0.01~ 0.015Am，可是具有很高的绝缘性。

硫酸对膜产生腐蚀溶解。

由于溶解的不均匀性，薄的地方(孔穴)电阻小，离子可通过，反应继续进行，氧化膜生长，又伴随着氧化膜溶解。

循环往复。

控制一定的工艺条件特别是硫酸浓度和温度可使膜的生长占主导地位。

铝及铝合金阳极氧化过程机理：2.1a.膜的电化学生成过程b.膜的化学溶解过程。

铝及铝合金阳极氧化一片绿叶编写0 内容提示本文简要介绍了铝及铝合金阳极氧化的原理和阳极氧化方法的种类，着重介绍硫酸直流电阳极氧化。

对硫酸阳极氧化的工艺规范和操作条件、溶液配制和调整方法、常见估障判断及排除等作了较为详细的介绍。

铝合金成分对氧化膜形成及质量的影响、新老涂覆标记的含义等相关内容也结合我所实际情况作了介绍。

通过对本文内容的学习，能够正确掌握硫酸直流电阳极氧化的操作技能，准确控制氧化质量，做出符合质量标准的产品。

1 概述铝是最为丰富的元素之一，地壳内含量仅次于氧和硅。

铝的产量仅次于钢铁。

铝及其合金具有比强度高、导热和导电性好，反光性强，色泽美观、无磁性、耐热性好，以及塑性和成形性好，无低温脆性等优点，是一种具有优良综合性能的有色金属材料，因此在许多部门得到广泛应用。

铝及铝合金暴露在空气中，其表面会自然行成一层致密的氧化膜，但这层氧化膜的厚度极薄，只有几纳米到几十纳米，不足以防止恶劣环境下的腐蚀，同时，铝的硬度也不高，在使用过程中不能防止磨擦而造成的破坏。

因此，铝及铝合金制品需要针对其不同用途采取不同的保护措施。

对铝和铝合金进行阳极氧化就是一种十分有效的方法。

通过阳极氧化可以获得5～30μm厚的人工氧化膜(在一些特殊条件下氧化膜的厚度可以达到100μm以上)，从而可显著提高铝及铝合金的各种性能，包括耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。

2 铝阳极氧化膜形成的基本原理铝阳极氧化实际上就是水的电解。

电解液通电后在电流的作用下发生水解，在阴极上放出氢，即H++e 1/2H2↑在阳极上释放电子，即4HO—－4e 2H2O+2O↑其中一部分新生(原子)氧与铝(阳极)反应，生成氧化铝膜，2Al3++3O22—Al2O3+热量。

＋－产生氧气形成Al2O3 释放氢气H2↑并产生热量阳极阴极电解液图1 铝阳极氧化示意图在不同的处理条件下，阳极上可能发生如下几种情况：a 阳极上的生成物是可溶的，即边生成边溶解，这可理解为不能在阳极上生成氧化膜。

.铝电解中常用的计算公式一、电解质分子比KNaF(摩尔数)NaF(质量)1、K＝3＝2×3AlF(摩尔数)AlF(质量)2、分子比与游离的AlF%(质量)之间的关系：3设f为游离的AlF3%(质量)，则，7.5f500K6－2KK＝3－100＋7.5f或f＝100－3K＋6＝6＋3K×100假如电解质里除了NaF和AlF3以外还有Al2O3和CaF2等，他们的质量％总和是∑α，则K＝3－7.5f－∑α＋1.5f100二、阳极耗费速度hc（cm/d）8.05d阳ηw c-3hc＝×10(cm/d)d阳阳极电流密度， A/cm2η电解槽电流效率，％wc阳极耗费量，kg/t-Aldc阳极假密度，g/cm2(一般取1.6g/cm2)三、调停电解质分子比时，AlF3与NaF增添量的计算2P(K1－K2)q(AlF3)＝K2(K1＋2)kgq(NaF)＝P(K2－K1)kgK1＋2式中，q为调整时增添物的数目（kg）；P为电解质中的冰晶石质量（kg）；K1为调整前的分子比；K2为调整后的分子比。

四、母线转接周期（d）L(母线行程,cm)D＝V(阳极耗费速度,cm/d)d五、电流效率（η）η＝M实×100％M理M实实质铝产量，kg或tM理理论铝产量，kg或t，M理＝0.3356ItI为电流强度t为通电时间六、电流效率与阴极电流密度之间的关系;.η＝1－.Cq·dq为铝的电化学当量，0.3356g/(A·h)2C为每平方厘米阴极表面上单位时间内铝损失量，g/(cm2·h)七、电流效率与槽寿命之间的关系η＝－0.051A＋90.8 A 为槽寿命八、加铜稀释法测定槽内在产铝量（kg）＝Q1(1－C2),(Cz－C2)Q 1为加入铜的量（kg）；C2为槽内铝液的本底铜浓度（％）；CZ为加铜后的总铜浓度（％）；九、吨铝直流电耗（kWh/t-Al）12980V吨铝直流电耗＝电能效率＝ηV为电解槽均匀电压，V十、电解槽均匀电压（V）＝E极化＋△Va＋△Vc＋△Ve＋△Vb＋△Vae＋△VpE极化为电解槽的极化电压；△Va为阳极电压降；△Vc为阴极电压降；△Ve为电解质电压降；△Vb为导电母线电压降；△Vae为阳极效应分摊电压；△Vp槽间联接母线电压降分摊值。

铝电解中常用的计算公式一、电解质分子比K1、K ＝NaF(摩尔数)AlF 3(摩尔数)＝2×NaF(质量)AlF 3(质量)2、分子比与游离的AlF 3%(质量)之间的关系： 设f 为游离的AlF 3%(质量)，则，K ＝3－7.5f 100＋7.5f 或 f ＝100－500K 3K ＋6＝6－2K6＋3K×100如果电解质里除了NaF 和AlF 3之外还有Al 2O 3 和CaF 2等，他们的质量％总和是∑α，则K ＝3－7.5f100－∑α＋1.5f二、阳极消耗速度h c （cm/d ）h c ＝8.05d 阳ηw c d c×10-3(cm/d ) d 阳……阳极电流密度，A/cm 2 η……电解槽电流效率，％ w c ……阳极消耗量，kg/t-Ald c ……阳极假密度，g/cm 2 (一般取1.6 g/cm 2 )三、调解电解质分子比时，AlF 3与NaF 添加量的计算q(AlF 3)＝2P(K 1－K 2)K 2(K 1＋2) kgq(NaF )＝P(K 2－K 1)K 1＋2kg式中，q 为调整时添加物的数量（kg ）；P 为电解质中的冰晶石质量（kg ）；K 1为调整前的分子比；K 2为调整后的分子比。

四、母线转接周期（d ）D ＝L(母线行程,cm)V(阳极消耗速度,cm/d)d五、电流效率（η）η＝M 实M 理×100％M 实……实际铝产量，kg 或tM 理……理论铝产量，kg 或t ，M 理＝0.3356ItI 为电流强度 t 为通电时间六、电流效率与阴极电流密度之间的关系η＝1－Cq ·dq 为铝的电化学当量，0.3356g/(A ·h)d 为阴极电流密度，A/cm 2C 为每平方厘米阴极表面上单位时间内铝损失量，g/( cm 2·h)七、电流效率与槽寿命之间的关系η＝－0.051A ＋90.8 A 为槽寿命八、加铜稀释法测定槽内在产铝量（kg ）M ＝Q 1(1－C 2)(C z －C 2),Q 1为加入铜的量（kg ）；C 2为槽内铝液的本底铜浓度（％）；C Z 为加铜后的总铜浓度（％）；九、吨铝直流电耗（kWh/t-Al ）吨铝直流电耗＝1电能效率＝2980V ηV 为电解槽平均电压，V十、电解槽平均电压（V ）V ＝E极化＋△V a ＋△V c ＋△V e ＋△V b ＋△V ae ＋△V pE 极化为电解槽的极化电压；△V a 为阳极电压降；△V c 为阴极电压降；△V e 为电解质电压降；△V b 为导电母线电压降；△V ae 为阳极效应分摊电压；△V p 槽间联接母线电压降分摊值。