[发明专利]一种提高电解质溶解度的电解铝方法在审
| 申请号： | 201811016656.7 | 申请日： | 2018-08-31 |
| 公开（公告）号： | CN108950603A | 公开（公告）日： | 2018-12-07 |
| 发明（设计）人： | 段建坤;汪永省;张忠强 | 申请（专利权）人： | 营口忠旺铝业有限公司 |
| 主分类号： | C25C3/18 | 分类号： | C25C3/18 |
| 代理公司： | 北京同恒源知识产权代理有限公司 11275 | 代理人： | 赵荣之 |
| 地址： | 115003 辽宁省*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 本发明属于电解铝技术领域，涉及一种提高电解质溶解度的电解铝方法，先将除Al2O3和NaCl之外的电解质原料依次投入电解槽中，再将电解质中风干的Al2O3置于球磨机中进行机械化学活化，其中活化材料和研磨体的质量比为1∶100，活化时间为3～5min，将活化后的Al2O3和烘干的NaCl共同投入电解槽中，然后将电解槽电极接通电源进行电解，其中电解槽的电解参数为：电解槽中电解质熔体温度940～960℃，阳极电流密度0.8～1.0A/cm2，最后将阴极回收的铝进行搅拌、过滤，除去铝液中的杂质，得到纯铝，解决了现有的铝合金电解过程中，电解槽中的氧化铝溶解度低使得氧化铝沉积在电解槽底部，造成电解槽产生炉底沉淀，电压不稳定，电解槽电解效率降低的问题。 | ||
| 搜索关键词： | 电解槽 电解质 溶解度 活化 电解铝 氧化铝 球磨机 阴极 电解槽电极 电解铝技术 电解质熔体 电解质原料 阳极 电解参数 电解过程 电解效率 活化材料 接通电源 炉底沉淀 铝合金 研磨体 质量比 风干 纯铝 烘干 铝液 沉积 电解 机械化 过滤 回收 | ||
【主权项】：
1.一种提高电解质溶解度的电解铝方法，其特征在于，包括以下步骤：A、配料：计算电解质各原料用量并按配比准备电解质原料，电解质的配方由以下组分按照重量百分比配制而成：NaF 25～30％，AlF3 27～29％，CaF2 3～4％，NaCl 2～3％，LiF 2～3％，MgF2 2～3％，LiCl 1～3％，MgCl2 1～3％，余量为Al2O3；B、投料：将上述除Al2O3和NaCl之外的电解质原料按照上述配比依次投入电解槽中，并加热至熔融状态；C、风干：将Al2O3和NaCl在250～300℃的条件下烘干5h，除去Al2O3和NaCl中的水分；D、机械化学活化：将步骤C风干的Al2O3置于球磨机中进行机械化学活化，其中活化材料和研磨体的质量比为1∶100，活化时间为3～5min，将活化后的Al2O3和烘干的NaCl共同投入步骤B的电解槽中；E、电解：将电解槽电极接通电源进行电解，其中电解槽的电解参数为：电解槽中电解质熔体温度940～960℃，阳极电流密度0.8～1.0A/cm2；F、后处理：将阴极回收的铝进行搅拌、过滤，除去铝液中的杂质，得到纯铝进行包装。
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- 高炳亮;王兆文;崔岳峰;石忠宁;胡宪伟 - 东北大学
- 2016-05-18 - 2018-02-16 - C25C3/18
- 一种电解铝固体废弃物无害化综合利用方法，按以下步骤进行（1）将电解槽废旧阴极碳块破碎干燥；（2）置于坩埚中；将坩埚置于熔盐中作阳极进行电解，废旧阴极材料中的金属钠被脱除并沉积在阴极表面；（3）电解后物料湿磨；（4）采用氢氧化钠溶液浸出，然后过滤分离获得滤液和滤渣；（5）将滤液通过多段蒸发和结晶；结晶析出的沉淀重溶于水，制成氢氧化钠溶液循环使用；不溶物处理作为铝电解车间使用的电解质。本发明的方法可获得高附加值的金属钠，同时操作简便，对设备要求低，工艺流程短，成本低，可实现电解铝固体废弃物的无害化利用。
- 用于使用铝电解器获得熔体的电解质-201380078099.0
- D·A·斯马科夫;A·O·古谢夫 - 俄铝工程技术中心有限责任公司
- 2013-07-09 - 2018-02-02 - C25C3/18
- 本发明涉及有色金属冶金，具体涉及通过电解氟化物熔体而由电力获得铝的电解质的组合物。提出的电解质含有(以重量％计)26～43的氟化钠、至多12的氟化钾、至多5的氟化锂、2～6的氟化钙、2～6的氧化铝、余量的氟化铝和外加剂。技术效果是提高了氧化铝在830℃～930℃的温度下于电解质中的溶解度。在使用的电解质中，碳和惰性电极材料没有被破坏，并且不需要使用特殊方法来纯化熔体成分中的铝。
- 一种铝电解用低温熔盐体系及其使用方法-201610868647.5
- 王维;李玉芝;刘海涛;李海涛;曲长兴 - 河南科技大学
- 2016-09-30 - 2017-11-24 - C25C3/18
- 本发明涉及一种铝电解用低温熔盐体系及其使用方法，熔盐体系由以下重量百分比的成分组成Na3AlF6 45‑50%，AlF3 15‑20%，KAlF4 25‑30%，NaAlO2 4‑6%，Al2O3 6‑9%，该熔盐体系的初晶温度为885‑905℃，电解条件过热度为6‑10℃，碳素阳极电流密度为0.8‑0.9A/cm2，电解槽槽电压在3.9‑3.95V之间，在该电解条件下，电解质电导率2.5‑2.7S•cm‑1。本发明以NaAlO2做为Al2O3的补充原料进行铝电解，电解质中溶有Al2O3、NaAlO2电离出的铝氧络合离子，NaAlO2在电解条件下具有很高的铝氧络合离子浓度，在铝电解阴极反应过程中超电压很低，减少了铝电解过程中阳极效应。
- 一种降低铝电解阳极气膜电压降的方法-201410652070.5
- 吕晓军;双亚静;李劼 - 中南大学
- 2014-11-17 - 2017-10-13 - C25C3/18
- 本发明提出了一种降低铝电解阳极气膜电压降的方法，其特征是通过在阳极中添加石墨插层化合物、铝粉，和在电解质中添加NaCl、NaF、碳酸盐以降低阳极‑电解质界面张力，提高电解质对阳极的润湿性，促进阳极气泡的排放，从而实现铝电解阳极气膜电压降的降低。同时，由于石墨插层化合物具有良好的导电性，在阳极中添加石墨插层化合物可显著提高阳极导电性，减小阳极本体电压降。
- 一种能降低全氟化碳排放量的电解质体系-201510530565.5
- 秦庆东;伍玉娇;袁艺;凌敏 - 贵州理工学院
- 2015-08-26 - 2017-09-29 - C25C3/18
- 本发明公开了一种能降低全氟化碳排放量的电解质体系，所述电解质体系是以NaF，AlF3，MgF2，CaF2，Al2O3，LiF，SmF3，NdF3，CeF3 2‑5份和ZnF2为原料构成的。本发明电解质体系中高全氟化碳的生产电位显著提高了，能有效降低铝电解生产过程中全氟化碳的排放量。避免了全氟化碳产生的温室效应。降低了工业生产对环境的污染。
- 一种用低品位铝土矿生产金属铝或铝镁合金的方法-201410484870.0
- 李瑞冰;李鑫;吴楠;李景江 - 沈阳金博新技术产业有限公司
- 2014-09-22 - 2017-04-05 - C25C3/18
- 本发明属于有色冶金领域，具体涉及一种用低用品位铝土矿生产金属铝或铝镁合金的方法。本发明的技术方案是首先将低品位铝土矿酸浸制备氯化铝，然后采用的电解质体系由熔剂、熔质和添加剂组成，其中熔剂的成分按照质量百分比为NaCl0‑60%，KCl25‑75%，MgCl20‑66%，然后加入占熔剂质量5‑50%的熔质AlCl3，占熔剂质量0‑5%的添加剂LiCl、0‑5%添加剂KF、0‑5%添加剂MgF2或0‑5%添加剂AlF3，其中熔质AlCl3从电解槽底部加入，控制极间电压为2.3‑3.3V,阴极电流密度0.5‑1.5A/cm2，电解温度为450~500℃，电解过程中阳极一侧产生氯气，经回收再使用，在阴极一侧沉积铝或铝合金。本发明方法耗电省，电解温度低，生产成本低，解决了氯化铝蒸发问题和电解产生枝晶问题，无环境污染，设备易实现。
- 一种低温电解铝装置-201521135910.7
- 杜金晶;王斌;俞娟;方钊;武小雷 - 西安建筑科技大学
- 2015-12-31 - 2016-09-28 - C25C3/18
- 本实用新型公开了一种低温电解铝装置，属于电解冶金领域。所述实用新型包括加热炉，在加热炉的空腔内设置有坩埚，在加热炉的顶部设置有通往坩埚的加料管，还设置有阳极引线和阴极引线，阳极引线与设置在坩埚内的阳极石墨块相连，阴极引线与坩埚侧壁相连，在坩埚内由上至下依次填充有熔盐电解质、铝液，在铝液中沉淀有球形氧化铝物料。相对于现有技术，采用初晶温度较低的NaCl‑CaCl2混合熔盐体系为电解质，降低了电解温度，进而降低了电解过程中的电能消耗。
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