周爱平

(沈阳铝镁设计研究院有限公司， 辽宁 沈阳 110001)

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19世纪80年代，法国的Heroult和美国的Hall先后申请了冰晶石- 氧化铝熔盐电解法冶炼原铝的专利，即铝行业通称的Hall-Heroult(霍尔- 埃鲁)法。历经130余年发展，电解铝行业在机械化、自动化方面发生了革命性的改变，但现今电解铝企业仍然采用此工艺方法生产原铝。

铝电解是一门经验性很强的生产技术，在大工业生产中，现场的生产管理和工人的实际操作都会对电解槽的生产状态产生很大影响。生产中，原料氧化铝通过槽上料箱及定容下料装置进入电解槽后有以下3个去向：溶解在电解质中；结成炉帮或者面壳；沉降到电解槽底生成沉淀。氧化铝在电解质中不能完全溶解且不参与生成炉帮时就会在电解槽炉底生成沉淀。如果未能及时处理，炉底软沉淀会因周围环境、温度变化的影响而发生相变，可能会转变为牢牢粘在炉底上的硬结壳[1-2]。

根据2020年最新实施的《铝行业规范条件》，电解铝企业综合交流电耗不应大于13 500 kW·h/t-Al(不含脱硫、脱硝)。电解槽炉底沉淀的生成会造成炉底压降增高，部分阴极的导电性变差，导致吨铝直流电耗升高从而不能满足《铝行业规范条件》的要求；而且炉底沉淀会造成铝液中的水平电流增大，从而影响电解槽内熔体区的磁场稳定性。

据相关文献分析，铝电解槽槽底沉淀的主要化学成分是：刚玉(α-Al2O3)占比45%，冰晶石(Na3AlF6)占比19%，三氟钠锌(ZnNaF3)占比12%，氟化钙(CaF2)占比9%，氟化钠(NaF)占比8%，锂铜氧化物(LiCuOx)占比6%，钾冰晶石(K3AlF6)占2%[3]。……