电解质成份管理
2021-05-20唐勇,何文,李锐
中国金属通报 2021年4期
唐 勇,何 文,李 锐
(眉山市博眉启明星铝业有限公司,四川 眉山 620041)
电解铝发展至今,已历时130多年,从当初的小预焙槽、小自焙槽发展到现在的大型预焙槽,其生产工艺仍是以钠冰晶石融化为电解质液作溶剂的生产工艺。
1 电解质成份对电解质性质的影响
电解质液体系中,钠冰晶石融化为溶剂,溶质有氟化钙、氟化镁、氟化钠(碱)、氟化铝、氧化铝等。氧化铝中又含有钙、锂、钾等。电解质液中的成分具有不同的性质和影响,如下表所示。

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在电解质液体系中,氟化铝和氟化钠是冰晶石的组成成份,氟化钙和氟化镁是在电解槽启动时添加的,有部份电解铝厂添加碳酸锂转化为氟化锂。
铝土矿中含有锂、钾、钙,不同地区含量不同,因此氧化铝中含有相应的锂、钾、钙,在电解铝的生产过程中富集在电解质中。
电解质成份对电解质性质的影响:电解质中所有的添加剂都降低电解质初晶温度,降低氧化铝溶解度。氟化铝和氟化锂降低电解质粘度,其他的添加剂增加电解质粘度。氟化钠和氟化锂降低电解质电阻,其他的添加剂增加电解质电阻,氧化铝浓度在4%时电解质电阻具有最小值(其他成份不变)。氟化铝和氟化锂提高电解质导热系数。氟化铝降低电解质与铝液界面张力,氟化钠、氟化钙、氟化镁、氟化钾增加电解质与铝液界面张力。液体电解质密度小于铝液密度,因此本文忽略电解质成份对电解质密度的影响。
2 电解质性质对电解生产的影响
要想取得较高电流效率,低电耗的生产指标,钠冰晶石体系电解质必须具有较高的氧化铝溶解度,较低的电阻,适宜的粘度,较低的电解质与铝液界面张力。……
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