铝电解生产降低氟化铝消耗的实践探索.pdf

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1、第3O卷第2期有色矿冶Vo1．30．№22014年4月N0N—FERROUSM1NINGANDMETALLURGYApril2014文章编号：lOO7—967X(2o14)02—0029—03铝电解生产降低氟化铝消耗的实践探索杨刚(重庆天泰铝业有限公司，重庆4O1328)摘要：通过对氟化铝在电解过程的消耗，分析了氟化铝的利用率较低的原因，从原材料水分控制、降低f乜解生产温度、减少效应系数、保持合理分子比、提高烟气净化回收率等方面着手，提高r氟化铝的利用率，降低了氟化铝的消耗，以及减少环境污染。关键词：铝电解；氟

2、化铝；操作实践中图分类号：TF821文献标识码：A并产生2．2kgHF气体，从而使氟化铝的实际有效J．日lJ舌成分减少，降低了氟化铝的利用率]，致使氟化铝的铝电解过程中，氟化主要用来调整电解质成消耗增加。分，伴随着电化学反应的同时产生氟化物排放量，对2．2物理损耗环境造成一定的污染。氟化铝的消耗量是铝电解生氟化铝物理损耗主要指其挥发损失及飞扬损产的重要技术经济指标组成部分，如何降低氟化铝失。电解质的挥发是电解质损失的因素之一，电解消耗，减小污染物的排放是电解铝生产企业必要考质各组分中，氟化铝在电解温度下饱和蒸汽

3、压最高，虑因素之一。当前，面对环境的压力，环保和成本已所以在电解过程中优先从电解质中挥发出来，使电成为影响我国电解铝工业_ll『持续发展的关键因素之解质的分子比(NaF／AlF。)增大。理化性质中，重要一。重庆天泰铝业有限公r司近几年来在降低氟化铝的一条是强热不分解但升华，性质非常稳定。高温消耗，减小污染物排放方面做了大量的实践探索，取升华以及电解质在高温时要挥发，就造成了铝电解得了明显成效。生产过中氟化铝的挥发损耗。氟化铝的挥发损失随2铝电解生产过程中氟化铝的消耗分子比的降低而增大，随温度的升高而增大_2]。

4、以前自焙槽及没有氟盐加料系统的预焙槽，其飞扬损2．1电化学消耗失较大，目前绝大多数电解铝企业都配置了氟化铝铝电解生产过程中，原材料中的杂质，如HzO、自动加料和控制系统，其飞扬损失得到了控制。因Na。O、SiO、Ca()、SO等会分解电解质中的氟化铝此，氟化铝的物理损耗就主要是生产过程中的挥发和冰晶石，生成Al：()。和氟化物：损失。铝电解生产中，要求电解质的挥发越小越好，3H2O+2AlF。-二AI2O。+6HF这不仅减少氟化铝的消耗，降低生产成本，而且减少3Na2O+2AlF3一A12O3+6NaF有害物排

5、放，减轻环境污染，改善劳动条件。3SiO2+4Na3A1F6—2Al2O3+12NaF+3SiF3Na2SO4+2Na3A1F+3C—Al2O3+12NaF3降低氟化铝消耗的措施+3CO+3SO23．1严格控制氟化铝原材料水分电解生产过程中，上述各反应，对氟化铝消耗和原材料技术标准中反映其含水量(结合水)的指环保造成严重影响主要是氟化铝和水的反应——水标是“灼减量”，灼减量大，水解反应增加，氟化铝用解反应，它的结果或是直接分解氟化铝，引起分子比量也就增多。我国目前氟化铝生产企业所生产出的升高，产生气体HF，污染

6、环境。氟化铝在铝电解反应过程中，其本身所含水分对氟化铝的使用效果产氟化铝，大部分灼减量实际在4以上，对铝电解生生相当大的负作用，根据该反应式计算：原材料每含产很大。目前，国内氟化铝产品可分为无水氟化铝、1kgH()会使3．1kgAIF。发生水解反应而损失干法氟化铝和湿法氟化铝三大类：无水氟化铝、干法*收稿日期：2Ol3—04—16作者简介：杨刚(1965一)．男，大学本科，高级工程师。现主要从事电解铝生产与技术管理。30有色矿冶第3O卷氟化铝和湿法氟化铝。无水氟化铝工艺以无水氟化功将三台试验槽平均电压降低至3．

7、8V以下，槽温氢(含量99．9以上)为原料，与氢氧化铝进行气固降低至950℃以下。然后逐年对大修槽进行技改，反应生产氟化铝产品。干法氟化铝工艺主要是萤石应用异型阴极技术，到2012年初160kA系列130生产的未净化的氟化氢气体为原料和氢氧化铝进行台槽中的128台槽使用了异型阴极。气固反应生产氟化铝产品。湿法氟化铝工艺主要是同时，2009年天泰铝业与中南大学、重庆科技以萤石生产的有水氢氟酸为原料和氢氧化铝进行液大学、中电炭素联合研发穿孑L阳极，2009年12月天固反应生产氟化铝产品。泰铝业选择160kA系列25

8、7#槽先进行试验，1月表1氟化铝质量标准(GB／'I、4292—2007)6日全部换上了穿孑L阳极，电压从4．10V降3．85化学成分(质量数)／V。经过1个月观察，该槽运行平稳，电流效率与其牌号I／uNa(F(^)l(灼减量松装密度它普通电解槽一致。随后我们增加256#和258#(kg／crr?)两台电解槽进行扩大试验，2010年3月20I：t前全≥≤≥AF一061．031．5n31