Développement de nouveaux matériaux et procédés d'élaboration d'anodes inertes et de cathodes mouillables pour la production d'aluminium

新材料开发及惰性阳极和铝生产阴极移动装置的开发

• 批准号: 494283-2016
• 负责人: Roué, Lionel
• 金额: $ 11.22万
• 依托单位: Institut national de la recherche scientifique
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Strategic Projects - Group
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2018-01-01 至 2019-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=663748
• 关键词: veloppement; de; nouveaux; mat; riaux

La production canadienne d'aluminium constitue une importante source de gaz à effet de serre (GES) avec 6 Mt d'éq-CO2 émis en 2014 (ce qui équivaut à la quantité de GES générée annuellement par 2 millions d'automobiles au Canada). Ceci est dû au fait que la technologie actuelle utilise des anodes de carbone qui se consument durant l'électrolyse de l'aluminium pour former du CO2 selon la réaction globale: Al2O3 + 3/2 C = 2 Al + 3/2 CO2. Une réduction significative des émissions de GES des alumineries canadiennes ne pourra s'appuyer que sur l'apparition de nouvelles technologies. À ce titre, la solution la plus efficace serait de remplacer les anodes consommables de carbone par des anodes dites inertes qui émettent de l'O2 plutôt que du CO2 selon la réaction globale: Al2O3 = 2 Al + 3/2 O2. Ceci permettrait une réduction des GES de 75 à 100 % selon le type d'émissions (CO2, CFx, NOx, SOx...). Parallèlement, il est nécessaire de développer des cathodes dites mouillables en remplacement des cathodes de carbone usuelles afin de réduire la consommation d'énergie électrique du procédé. Leur avènement induirait une diminution significative des coûts d'opération et d'infrastructure des alumineries en permettant le développement de cuves d'électrolyse à électrodes permanentes de configuration verticale. Cependant, la conception d'anodes inertes et de cathodes mouillables constitue un défi de taille à cause des conditions sévères durant l'électrolyse de l'aluminium qui exigent des matériaux possédant une excellente résistance à la corrosion et aux chocs thermiques tout en ayant les propriétés électrochimiques adéquates. Ce projet vise à répondre à cette problématique via le développement de nouveaux matériaux et procédés d'élaboration d'anodes inertes et de cathodes mouillables. Pour ce faire, ce projet réunira les compétences et infrastructures complémentaires de deux laboratoires de recherche universitaires (INRS-EMT et Concordia), d'un centre collégial de transfert technologique (CMQ) et de deux industriels (Metal 7 et KPM).********

加拿大的铝生产构成了一个重要的天然气来源，2014年将排放600万吨二氧化碳（相当于加拿大Au每年200万辆汽车的GES总量）。Ceci认为Au事实上，碳阳极的实际使用技术是使用杜兰特铝电解以形成全球反应中的CO2：Al 2 O3 + 3/2 C = 2 Al + 3/2 CO2。Une reduction significative des émissions de GES des alumineries canadiennes ne pourra s'appuyer que sur l'apparition de nouvelles technologies.该溶液的滴定度为：Al 2 O 3 = 2 Al + 3/2 O2，该溶液具有较高的置换碳阳极的效率。Ceci permettrait une réduction des GES de 75 à 100% selon le type d'emission（CO2，CFx，NOx，SOx.）.此外，在还原工艺过程中的电能消耗后，必须将阴极的可移动性重新放置在碳阴极上。Leur avènement induirait une diminishment significant des coefficients d'opération et d'infrastructure des alumineries en permettant le décuves d'éelectrolyse à électrodes permanentes de configuration verticalale.然而，惰性阳极和可移动阴极的概念构成了一个缺陷，因为在杜兰特铝的条件下，铝的电解迫切需要材料，材料具有优异的耐腐蚀性和耐腐蚀性，并且具有适当的电化学特性。该项目通过开发新材料和加工惰性阳极和可移动阴极来解决这一问题。为了公平起见，该项目重新设计了两个大学研究实验室（INRS-EMT和Concordia）、一个技术转移中心（CMQ）和两个工业中心（Metal 7和KPM）的能力和基础设施。**