第十章熔盐电解 对于熔度图上有最高点(相当于在结晶时有化合物形成而熔体中有相应的配合离子形 成)存在的二元体系而言,粘度等温线将不是平滑曲线,而是有相当于这些化合物的奇 异点出现。例如,在NaF-AF3系中,粘度等温线上有最高点,如图10-7所示。这显然 与冰晶石熔体排列最规则和堆积最 紧密有关,在此情况下,熔体质点 从一个平衡位置移动到另一个平衡 位置较困难,因而使熔体的流动性 降低,粘度增大。 三元系粘度图也有很多研究结 果可以参考。图10-8给出了KCl NaCl-MgCl2系粘度等温线。从该图 可以看出,粘度KCl角和NaCl角向 MgC2角共同增大,并且在相当于熔 体结晶形成化合物KCl·MgC2的成 Kc1020 份区域中升高,这是由于熔体中有 存在的缘故。 4)熔盐的界面性质 图108KC1-NaC1-MgCl2系熔体在700℃时的粘度等温线 (各组分含量为摩尔百分数,单位为0.Pa·s) 这里主要指熔盐与气相界面上的表面张力、熔盐混合及其混合物与固相(碳)的界 面张力,它们对熔盐电解起很大作用。 熔盐与气相界面上的表面张力,对于熔盐电解制取金属镁、铝、锂、钠等具有重要的 实际意义。在上述的金属冶炼过程中,由于熔融金属较轻,会向熔融电解质表面浮起。浮 起到金属表面的金属液滴是否能使熔体膜破裂,将决定其受氧化的程度,这就和熔以及电 解质与气相界面上的表面张力的大小有关。为减少和避免金属液滴的氧化,应提高电解质 和气相界面上的表面张力。 部分熔盐在融化温度下的表面张力数据如表10-2所示 表10-2熔盐在融化温度下的表面张力 半径 表面张力,10-N·m 阴离子 阳离子 LICI 0.72 181 11378 NaCl 0.98 181 13.8 rbCl 149 1181 181 91.3 MgCh 181 1386 1.81 1520 SrCl, 1181 764 BaCl2 11.38 l81 1744 108 33 199.5 1.33 11384 从表10-2可以看出,当阴离子一定时,熔融碱金属卤化物的表面张力随着阳离子半第十章 熔盐电解 168 对于熔度图上有最高点（相当于在结晶时有化合物形成而熔体中有相应的配合离子形 成）存在的二元体系 而言，粘度等温线将不是平滑曲线，而是有相当于这些化合物的奇 异点出现。例如，在NaF - AlF3 系中，粘度等温线上有最高点，如图 10 - 7 所示。这显然 与冰晶石熔体排列最规则和堆积最 紧密有关，在此情况下，熔体质点 从一个平衡位置移动到另一个平衡 位置较困难，因而使熔体的流动性 降低，粘度增大。 三元系粘度图也有很多研究结 果可以参考。图 10 - 8 给出了KCl - NaCl - MgCl2系粘度等温线。从该图 可以看出，粘度KCl角和NaCl角向 MgCl2角共同增大，并且在相当于熔 体结晶形成化合物KCl·MgCl2的成 份区域中升高，这是由于熔体中有 存在的缘故。 4） 熔盐的界面性质 图 10-8 KCl - NaCl - MgCl2系熔体在 700℃时的粘度等温线 （各组分含量为摩尔百分数，单位为×0.1Pais ） 这里主要指熔盐与气相界面上的表面 张力、熔盐混合及其混合物与固相（碳）的界 面张力，它们对熔盐电解起很大作用。 熔盐与气相界面上的表面张力，对于熔盐电解制取金属镁、铝、锂、钠等具有重要的 实际意义。在上述的金属冶炼过程中，由于熔融金属较轻，会向熔融电解质表面浮起。浮 起到金属表面的金属液滴是否能使熔体膜破裂，将决定其受氧化的程度，这就和熔以及电 解质与气相界面上的表面张力的大小有关。为减少和避免金属液滴的氧化，应提高电解质 和气相界面上的表面张力。 部分熔盐在融化温度下的表面张力数据如表 10 - 2 所示。 表 10 - 2 熔盐在融化温度下的表面张力 盐 半径， 阴离子 阳离子 表面张力,10 - 3N·m - 1 LiCl 0.72 1.81 137.8 NaCl 0.98 1.81 113.8 KCl 1.33 1.81 97.4 RbCl 1.49 1.81 96.3 CsCl 1.65 1.81 91.3 MgCl2 0.74 1.81 138.6 CaCl2 1.04 1.81 152.0 SrCl2 1.13 1.81 176.4 BaCl2 1.38 1.81 174.4 LiF 0.72 1.33 249.5 NaF 0.98 1.33 199.5 KF 1.33 1.33 138.4 从表 10 - 2 可以看出，当阴离子一定时，熔融碱金属卤化物的表面张力 随着阳离子半 168