陽極效應
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陽極效應
英文：anode effect
熔鹽電解時發生在碳質陽極上的特徵現象。經常出現於冰晶石(NaAlF)-氧化鋁電解中，也發生於氯化物電解中。電解質成分不合理或陽極電流密度過高都能導致陽極效應。
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機理
產生陽極效應的機理尚未探明，但此現象早已熟知。鋁電解時發生陽極效應，顯然同陽極表面生成某些化合物和積聚氣體有關。
工業鋁電解槽里氧化鋁含量低於1％時,氟離子和氧離子共同在碳陽極上放電，形成氧氟化合物(COF)，隨後和其他吸附化合物一起積聚在陽極表面上。此時，電解質對碳陽極的濕潤性變壞，電解質會在更大程度上為陽極所排斥，於是陽極的有效電流密度逐漸增加，達到臨界電流密度時，便發生陽極效應。其外觀特徵是：在陽極周圍產生明亮的小火花,氣泡停止在陽極析出,電解質也停止沸騰。熔鹽和陽極間的電子傳遞受到阻礙，導致槽電壓增高（30～50伏）和電流下降。
用途
在工業鋁電解槽上，消除陽極效應的方法通常是將鋁液濺潑到陽極上，使陽極和陰極短路；或上下移動陽極，使之與鋁液接觸。
就鋁電解來說，每槽每天平均發生0.5～1次陽極效應被認為是正常的，如果頻繁發生將導致過多消耗能量和原材料，並會引起電解槽過熱。
氮氣熄滅陽極效應新方法
氮氣熄效應是電解鋁生產中熄滅陽極效應的一種新方法，此方法充分利用了氮氣的性質比較穩定、在鋁電解條件下不與鋁及電解質反應，同時在工業生產中也常用氮氣淨化鋁液等特點，將氮氣通過預熱好的鋼管從中縫通入陽極底掌，通過氣流攪動鋁水與電解質，破壞在陽極表面形成一層無隙的氣體薄膜，幫助氣體逸出，達到熄回效應的目的。此方法具有經濟、環保、安全等優點，對於200KA的電解槽來說，經測算熄滅一個效應可直接節約生產成本50元左右，對於一個產能12萬噸KA槽型的電解系列來說每年可節約生產成本100餘萬元。此方法完全可以取代傳統的用木材熄效應方法，適合在所有預焙陽極電解鋁廠推廣使用，使電解鋁廠徹底告別效應棒時代。
氮氣熄滅陽極效應新方法，其特徵是：將由氮氣瓶(10)、壓力表(1)、減壓閥(2)、氧氣帶(3)、控制閥(4)、熄效應鋼管(5)組成的熄效應裝置移至需要作業的電解槽(9)上，預熱熄效應鋼管(5)；打開電解槽(9)端頭罩板，手動打殼下料；在熄滅效應條件成熟後，緩慢打開控制閥門(4)，使熄效應鋼管(5)頭部的開孔有少量氣體排出，將預熱好的鋼管從中縫伸進陽極底掌，調整氣流速度，以使鋁液攪動到與陽極底掌接觸而又不產生劇烈波動為佳；熄滅效應的過程中可以來回移動鋼管。
生產鋁時終止陽極效應的方法
電解熔融鹽制鋁時消除或終止陽極效應的方法。該電解池中包括含氧化鋁的電解質和多個浸於電解質中的含碳陽極。按本發明方法將至少25％陽極分成相鄰組別，排佈於電解池縱向不同部位，將至少一組陽極提升而其餘各組降落以攪動電解池，在縱向上提升和降落的陽極組運動交替進行，並加入氧化鋁。各陽極退回至其原操作位置。若陽極效應未能消除，各組陽極再次按相同或相反模式運動。藉此可達到很高的消除效率，而熔融電解質表面變化極小。
在電解池中生產鋁時終止陽極效應的方法，該電解池中包括含氧化鋁的熔融電解質，以及多個含碳陽極，所述陽極至少排列成二縱排和至少三橫排而組成陽極板區，將氧化鋁加至電解質中，並將所述不同組別陽極提升或降落，使所加入的氧化鋁分散於所述電解質中，所述方法特徵在於，至少佔陽極總數25％的陽極分成相鄰組別，並位於是電解池縱向上的不同位置，每個組包括至少二個陽極，但不能多於陽極總數的三分；所述組別的至少一個組，首先從原操作位置在第一垂直方向運動；
其餘組別陽極從原操作位置以相反垂直方向運動；其中所述一個或多個組別陽極在所述第一垂直方向運動，所述一個或多個組別陽極在所述相反垂直方向運動，且按電解池縱向相互交替運動；所述陽極回到其原操作位置上，並且所述運動重複進行或以反向進行直至所述陽極效應消除。
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