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一种降低铝电解槽电解温度的方法与流程

2022-12-13 21:09:09 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及铝电解技术领域,尤其涉及一种降低铝电解槽电解温度的方法。


背景技术:

2.由于电解质成份的差异,不同企业的电解槽电解温度差异较大,低的电解温度在910℃左右,高的达到965℃。在其它条件相同的情况下,电解温度每降低10℃,平均可提高工业铝电解槽电流效率约1.5%,电能利用率提高约0.7%,而且电解温度降低可减少氟化物挥发减少氟化铝单耗,还可减少炭阳极氧化从而降低阳极消耗量。
3.目前,现有降低电解槽温度方法主要通过向现行电解槽中添加a1f3降低分子比或加入lif等添加剂,可降低电解质初晶温度,在过热度保持不变的情况下可降低铝电解温度。上述方法都影响a12o3在电解质中的溶解度和溶解速度,溶解速度过低将会使加入电解槽中的a12o3不能及时溶解并扩散,会在槽底产生沉淀而影响槽况。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种降低铝电解槽电解温度的方法,以解决现有降低铝电解槽电解温度方法中存在的会导致氧化铝溶解性变差的技术问题。
5.第一方面,本技术提供了一种降低铝电解槽电解温度的方法,所述方法包括:
6.通过在电解槽中加入添加剂,以实现降低铝电解槽电解温度;
7.所述添加剂包括碳酸镁和含有碳酸镁的物质。
8.进一步地,所述含有碳酸镁的物质中杂质的含量<8重量%;且,所述杂质不包括氧化铝。
9.进一步地,所述含有碳酸镁的物质包括菱镁矿和白云石中的至少一种。
10.进一步地,所述添加剂通过降低电解质初晶温度的方式,以实现降低铝电解槽电解温度。
11.进一步地,所述添加剂的加入量x和加入添加剂后的电解质中氟化镁的质量分数z满足关系式一;所述关系式一:
12.z=x*c1*c2 z
1-z2;
13.其中,z代表为添加剂的加入量;x代表为加入添加剂后的电解质中氟化镁的质量分数;c1代表为添加剂中碳酸镁的质量分数;c2代表为每单位碳酸镁转化为氟化镁的转化率常数;z1代表为电解质中氟化镁的初始质量分数;z2代表为电解质中挥发掉氟化镁的质量分数。
14.进一步地,所述c2的取值为0.74;所述z2的取值为0.001~0.003。
15.进一步地,所述添加剂的加入量x和铝电解槽电解温度预设降低值y满足关系式二:
16.y=c*x*c1*c217.其中,y代表为铝电解槽电解温度预设降低值;c代表为电解质中每单位氟化镁增
加量引起电解质温度降低量常数;x代表为加入添加剂后的电解质中氟化镁的质量分数;c1代表为添加剂中碳酸镁的质量分数;c2代表为每单位碳酸镁转化为氟化镁的转化率常数。
18.进一步地,所述c的取值为6~7;所述c2的取值为0.74。
19.进一步地,所述通过在电解槽中加入添加剂,以实现降低铝电解槽电解温度,具体包括:
20.根据铝电解槽电解温度预设降低值y,得到所述添加剂的加入量x;
21.将所述添加剂的加入量x分阶段加入电解槽中,以实现降低铝电解槽电解温度;
22.其中,每一阶段中单次添加剂的加入量不超过电解质总重量的0.15%;每一阶段中添加剂的加入总量不超过电解质总重量的2.5%。
23.进一步地,所述铝电解槽电解温度预设降低值y<50。
24.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
25.本技术实施例提供了一种降低铝电解槽电解温度的方法,在现有铝电解工艺条件的基础上,该方法通过往电解槽中添加碳酸镁和含有碳酸镁的物质中的至少一种物质,来降低电解槽温度,碳酸镁在电解槽中分解产生的二氧化碳可以扰动电解质,有利于氧化铝的溶解,解决了降低电解槽温度的添加剂会导致氧化铝溶解性变差的问题。
附图说明
26.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于解释本技术的原理。
27.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本技术实施例1提供的一种降低铝电解槽电解温度的方法的流程示意图。
具体实施方式
29.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
30.除非另有特别说明,本技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
31.由于电解质成份的差异,不同企业的电解槽电解温度差异较大,低的电解温度在910℃左右,高的达到965℃。在其它条件相同的情况下,电解温度每降低10℃,平均可提高工业铝电解槽电流效率约1.5%,电能利用率提高约0.7%,而且电解温度降低可减少氟化物挥发减少氟化铝单耗,还可减少炭阳极氧化从而降低阳极消耗量。
32.目前,现有降低电解槽温度方法主要通过向现行电解槽中添加a1f3降低分子比或加入lif等添加剂,可降低电解质初晶温度,在过热度保持不变的情况下可降低铝电解温度。
33.专利cn 1873057a“铝电解槽向低温电解过渡的生产方法”提出一种电解质成分,
分子比、氟化钙、氟化镁、氟化锂分别控制在2.2~2.35、3~6%、1~4%、1.6~2.0%范围内,初晶温度为905~915℃,电解温度保持在915~930℃的一种铝电解生产方法。该专利由于分子比过低,氧化铝溶解性能不好,电解槽到底容易形成沉淀。专利cn102296328a“一种铝电解用低温控制方法”提出一种铝电解用低温控制方法,电解时的电解温度为930~936℃,电解质中的碳酸锂含量为电解质质量分数的2.8~3.0%,电解质中氟化钠与氟化铝的分子比值为2.3~2.5,该专利需要往电解槽中添加碳酸锂,碳酸锂价格昂贵,成本极高,同时随着碳酸锂的添加,氧化铝溶解性能也便差。
34.综上,上述方法都影响a12o3在电解质中的溶解度和溶解速度,溶解速度过低将会使加入电解槽中的a12o3不能及时溶解并扩散,会在槽底产生沉淀而影响槽况。
35.本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:
36.第一方面,本技术提供了一种降低铝电解槽电解温度的方法,如图1所示,所述方法包括:
37.通过在电解槽中加入添加剂,以实现降低铝电解槽电解温度;
38.所述添加剂包括碳酸镁和含有碳酸镁的物质。
39.本技术实施例提供了一种降低铝电解槽电解温度的方法,在现有铝电解工艺条件的基础上,该方法通过往电解槽中添加碳酸镁和含有碳酸镁的物质中的至少一种物质,来降低电解槽温度,碳酸镁在电解槽中分解产生的二氧化碳可以扰动电解质,有利于氧化铝的溶解,解决了降低电解槽温度的添加剂会导致氧化铝溶解性变差的问题。而且碳酸镁在电解槽中转变为氟化镁后,有利于炉帮形成和炭渣分离,从而有利于提高电解槽稳定性。
40.作为本技术实施例的一种实施方式,所述含有碳酸镁的物质中杂质的含量<8重量%;且,所述杂质不包括氧化铝。
41.作为本技术实施例的一种优选方式,通过限定含有碳酸镁的物质中杂质的含量<8重量%,添加剂中碳酸镁含量较高,从而进一步保证了降低铝电解槽电解温度的效果。同时,应当理解地是,本技术中若含有碳酸镁的物质中杂质含量>8重量%,如含有碳酸镁的物质中杂质的含量为10重量%等,依旧是可以实现降低铝电解槽电解温度,但添加剂的用量会增加,且降低铝电解槽电解温度的效果会有一定程度上的下降。
42.作为本技术实施例的一种实施方式,所述含有碳酸镁的物质包括菱镁矿和白云石中的至少一种。
43.本技术中,菱镁矿和白云石中碳酸镁的含量较高,可作为添加剂使用。
44.作为本技术实施例的一种实施方式,所述添加剂通过降低电解质初晶温度的方式,以实现降低铝电解槽电解温度。
45.本技术中,在现有铝电解工艺条件的基础上,该方法通过往电解槽中添加碳酸镁和含有碳酸镁的物质中的至少一种物质,使得电解质初晶温度降低,从而实现降低铝电解槽电解温度、减少散热、提高电能利用率的目的。
46.作为本技术实施例的一种实施方式,所述添加剂的加入量x和加入添加剂后的电解质中氟化镁的质量分数z满足关系式一;所述关系式一:
47.z=x*c1*c2 z
1-z2;
48.其中,z代表为添加剂的加入量;x代表为加入添加剂后的电解质中氟化镁的质量分数;c1代表为添加剂中碳酸镁的质量分数;c2代表为每单位碳酸镁转化为氟化镁的转化率
常数;z1代表为电解质中氟化镁的初始质量分数;z2代表为电解质中挥发掉氟化镁的质量分数。
49.本技术中,往电解槽中添加碳酸镁和含有碳酸镁的物质中的至少一种物质,来降低电解槽温度;同时,碳酸镁在电解槽中转变为氟化镁后,有利于炉帮形成和炭渣分离,从而有利于提高电解槽稳定性。可根据添加剂的加入量x,通过上述关系式一,得到加入添加剂后的铝电解过程达到稳定状态后中电解质中氟化镁的质量分数z;其中,c1代表为添加剂中碳酸镁的质量分数和z1代表为电解质中氟化镁的初始质量分数均可在进行铝电解之前进行测定;c2代表为每单位碳酸镁转化为氟化镁的转化率常数和z2代表为电解质中挥发掉氟化镁的质量分数可根据现有不同铝电解工艺进行多次实验测定得到。
50.作为本技术实施例的一种实施方式,所述c2的取值为0.74;所述z2的取值为0.001~0.003。
51.本技术中,发明人通过研究发现,每单位碳酸镁转化为氟化镁的转化率常数c2的取值为0.74和z2的取值为0.001~0.003进行计算时,所得结果准确值高。
52.作为本技术实施例的一种实施方式,所述添加剂的加入量x和铝电解槽电解温度预设降低值y满足关系式二:
53.y=c*x*c1*c254.其中,y代表为铝电解槽电解温度预设降低值;c代表为电解质中每单位氟化镁增加量引起电解质温度降低量常数;x代表为加入添加剂后的电解质中氟化镁的质量分数;c1代表为添加剂中碳酸镁的质量分数;c2代表为每单位碳酸镁转化为氟化镁的转化率常数。
55.本技术中,当电解槽中的电解质初晶温度(t
初晶
)高于目标初晶温度(t
目标
)时,便设定铝电解槽电解温度预设降低值(目标初晶温度(t
目标
)减去电解质初晶温度(t
初晶
)的值),通过关系二,便可得到添加剂的加入量x。换言之,本技术中,添加剂的加入量x取决于设定铝电解槽电解温度预设降低值(目标初晶温度(t
目标
)减去电解质初晶温度(t
初晶
)的值)。
56.作为本技术实施例的一种实施方式,所述c的取值为6~7;所述c2的取值为0.74。
57.作为本技术实施例的一种实施方式,所述通过在电解槽中加入添加剂,以实现降低铝电解槽电解温度,具体包括:
58.根据铝电解槽电解温度预设降低值y,得到所述添加剂的加入量x;
59.将所述添加剂的加入量x分阶段加入电解槽中,以实现降低铝电解槽电解温度;
60.其中,每一阶段中每天多次的添加剂的加入量不超过电解质总重量的0.15%;每一阶段中添加剂的加入总量不超过电解质总重量的2.5%。
61.作为本技术实施例的一种实施方式,所述铝电解槽电解温度预设降低值y<50。
62.本技术中,当电解槽中的电解质初晶温度(t
初晶
)高于目标初晶温度(t
目标
)时,通过降低电解质初晶温度从而降低电解温度(t),目标初晶温度t
目标
可调范围是原电解质初晶温度t
初晶
和目标初晶温度t
目标
的差<50℃(铝电解槽电解温度预设降低值y,在一些具体实施例中,可为50℃、40℃、30℃、20℃等)。首选设定目标初晶温度(t
目标
),然后通过往电解槽中少量多次添加碳酸镁或碳酸镁含量高的菱镁矿等物质来降低t

进而降低t。电解槽的电解工艺条件随着碳酸镁的添加进行逐步调整,根据t
目标
决定碳酸镁的最终添加量,添加过程随着t的降低逐步加强电解槽上部保温,当t
初晶
达到t
目标
后不再添加碳酸镁,电解槽温度保持稳定。
63.同时,控制每一阶段中每天多次(如3次、4次、5次等)的添加剂的加入量不超过电解质总重量的0.15%;每一阶段中添加剂的加入总量不超过电解质总重量的2.5%的作用是:若每阶段中单次加入量或每阶段加入总量过多,容易导致电解槽不稳定,而且碳酸镁会释放气体,可能增大铝电解生产过程的危险。
64.综上所述,本技术实施例提供了一种降低铝电解槽电解温度的方法,与现有技术相比,至少具有下述优点:
65.添加剂成本低廉,且碳酸镁反应释放co2气体扰动电解质,有利于氧化铝的溶解,氧化铝溶解性能得到保障甚至更佳,通过该方法降低t后,电解槽的电能利用率得到提升,降低了阳极消耗和热损失,还改善了作业环境。
66.下面结合具体的实施例,进一步阐述本技术。应理解,这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准,则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
67.实施例1
68.某200ka电解槽,实施前电解质成份(wt):naf 49.00%、kf 4.99%、caf
2 5.00%、mgf
2 0.39%、lif 1.78%、al2o
3 1.82%、alf
3 36.02%,初晶温度为943.6℃,电解温度为946℃,该电解槽槽电压为4.052v,由于电解温度高热损失大,散热损失1.852v,电流效率90.8%,电能利用率为48.37%,阳极消耗为425kg/t-al。
69.为了提高电解槽的电能利用率,我们通过往电解槽中添加化学品碳酸镁来降低电解温度。
70.设定目标初晶温度为920℃,电解槽中的电解质含量约15t,第一阶段每天添加量不大于一定量p
11
(0.1%),当添加量达一定量p
12
(1.5%)时暂不添加,每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件(包括:分子比2.7
±
0.5、铝水平25cm
±
1、电解质水平18cm
±
1、氧化铝浓度控制(1.5%-3%),实施例1中下述主要工艺技术条件与此次相同)控制不变,电解槽保持稳定20天,停止加碳酸镁后的第二十天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为1.45%,其它基本不变,初晶温度降到937.3℃,此时电解温度为942.4℃。电解槽稳定,实施第二阶段的添加,每天添加量不大于一定量p
21
(0.08%),当添加量达一定量p
22
(1.5%)暂不添加,每天续监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件不变,电解槽保持稳定20天,停止加碳酸镁后的第二十天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为2.48%,其它基本不变,初晶温度降到931.6℃,此时电解温度为938.8℃。电解槽稳定,实施第三阶段的添加,每天添加量不大于一定量p
31
(0.06%),当添加量达一定量p
32
(1.5%)暂不添加,每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件控制不变,电解槽保持稳定20天,停止加碳酸镁后的第二十天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为3.56%,其它基本不变,初晶温度降到925.4℃,此时电解温度为933.6℃。电解槽稳定,实施第四阶段的添加,随着初晶温度逐步向目标靠近,每天添加量不大于一定量p
41
(0.05%),每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,当添加量达一定量p
42
(1.3%)时初晶温度达到920℃,不再添加,电解槽保持稳定,停止加碳酸镁后的第二十天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为4.47%,其它基本不变,此时电解温度为928.6℃,电解槽槽电压为3.932v,散热损失1.752v,电流效率92.5%,电能利用率为50.89%,阳极消耗为420kg/t-al。整个碳酸镁
添加过程随着槽温的降低,需要逐步加厚覆盖料厚度,增加上部保温。
71.实施例2
72.某240ka电解槽,实施前电解质成份(wt):naf 47.17%、kf 1.58%、caf
2 3.95%、mgf
2 0.33%、lif 2.71%、al2o
3 1.15%、alf
3 35.73%,初晶温度为940.5℃,电解温度为953℃,该电解槽槽电压为4.073v,散热损失1.883v,电流效率90.7%,电能利用率为48.38%,阳极消耗为417kg/t-al。
73.为了提高电解槽的电能利用率,我们通过往电解槽中添加岫岩菱镁矿(本次购买的菱镁矿主要成分:mgco
3 96.43%、al2o
3 1.62%、sio
2 0.92%、fe2o
3 0.53%)。
74.设定目标初晶温度为916℃,电解槽中的电解质含量约17t,第一阶段每天添加量不大于一定量p
11
(0.08%),当添加量达一定量p
12
(1.6%)时暂不添加,每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件(包括:分子比2.5
±
0.5、铝水平24cm
±
1、电解质水平17cm
±
1、氧化铝浓度控制(1.15%-2.5%),实施例2中下述主要工艺技术条件与此次相同)控制不变,电解槽保持稳定24天,停止加菱镁矿后的第24天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为1.41%,其它基本不变,初晶温度降到933.7℃,此时电解温度为942.8℃。电解槽稳定,实施第二阶段的添加,每天添加量不大于一定量p
21
(0.07%),当添加量达一定量p
22
(1.4%)暂不添加,每天续监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,其它工艺技术条件分子比、铝水平、电解质水平、氧化铝浓度控制不变,电解槽保持稳定22天,停止加菱镁矿后的第22天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为2.37%,其它基本不变,初晶温度降到927.9℃,此时电解温度为937.3℃。电解槽稳定,实施第三阶段的添加,每天添加量不大于一定量p
31
(0.06%),当添加量达一定量p
32
(1.3%)暂不添加,每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件(包括:分子比2.6
±
0.5、铝水平26cm
±
1、电解质水平16cm
±
1、氧化铝浓度控制(1.3%-2.5%)控制不变,电解槽保持稳定20天,停止加碳酸镁后的第二十天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为3.24%,其它基本不变,初晶温度降到922.7℃,此时电解温度为931.9℃。电解槽稳定,实施第四阶段的添加,每天添加量不大于一定量p
41
(0.05%),当添加量达一定量p
42
(1.2%)暂不添加,每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件分子比、铝水平、电解质水平、氧化铝浓度控制不变,电解槽保持稳定18天,停止加碳酸镁后的第二十天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为4.06%,其它基本不变,初晶温度降到917.1℃,此时电解温度为926.5℃。电解槽稳定,实施第五阶段的添加,随着初晶温度逐步向目标靠近,每天添加量不大于一定量p
51
(0.03%),每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,当添加量达一定量p
52
(0.37%)时初晶温度达到916℃,不再添加,电解槽保持稳定,停止加菱镁矿后的第二十天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为4.28%,其它基本不变,此时电解温度为924.9℃,电解槽槽电压为3.889v,散热损失1.726v,电流效率92.35%,电能利用率为50.23%,阳极消耗为413kg/t-al。整个菱镁矿添加过程随着槽温的降低,需要逐步加厚覆盖料厚度,增加上部保温。
75.实施例3
76.某300ka电解槽,实施前电解质成份(wt):naf 46.86%、kf 2.08%、caf
2 4.89%、mgf
2 0.72%、lif 4.78%、al2o
3 1.35%、alf
3 36.32%,初晶温度为925.6℃,电解温度为935℃,该电解槽槽电压为3.970v,散热损失1.782v,电流效率90.2%,电能利用率为49.13%,阳极消耗为419kg/t-al。
77.为了提高电解槽的电能利用率,我们通过往电解槽中添加新疆尖山地区的菱镁矿(本次购买的菱镁矿主要成分:mgco
3 97.24%、al2o
3 1.29%、sio
2 0.64%、fe2o
3 0.41%和cao 0.42%)。
78.设定目标初晶温度为920℃,电解槽中的电解质含量约20t,第一阶段每天添加量不大于一定量p
11
(0.03%),当添加量达一定量p
12
(1%)时暂不添加,每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件(包括:分子比2.6
±
0.5、铝水平26cm
±
1、电解质水平16cm
±
1、氧化铝浓度控制(1.3%-2.5%)控制不变,电解槽保持稳定15天,停止加菱镁矿后的第15天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为1.37%,其它基本不变,初晶温度降到921.3℃,此时电解温度为932.0℃。电解槽稳定,实施第二阶段的添加,随着初晶温度逐步向目标靠近,每天添加量不大于一定量p
21
(0.02%),每天续监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,当添加量达一定量p
22
(0.32%)时初晶温度达到920℃,不再添加,电解槽保持稳定,停止加碳酸镁后的第二十天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为1.55%,其它基本不变,此时电解温度为929℃,电解槽槽电压为3.953v,散热损失1.773v,电流效率90.6%,电能利用率为49.43%,阳极消耗为417kg/t-al。整个菱镁矿添加过程随着槽温的降低,需要逐步加厚覆盖料厚度,增加上部保温。
79.实施例4
80.某500ka电解槽,实施前电解质成份(wt):naf 45.52%、kf 6.02%、caf
2 3.73%、mgf
2 0.24%、lif 1.70%、al2o
3 1.72%、alf
3 32.31%,初晶温度为939.6℃,电解温度为948.8℃,该电解槽槽电压为3.967v,散热损失1.796v,电流效率91.5%,电能利用率为49.81%,阳极消耗为420kg/t-al。
81.为了提高电解槽的电能利用率,我们通过往电解槽中添加宽甸菱镁矿(本次购买的菱镁矿主要成分:mgco
3 96.61%、al2o
3 1.44%、sio
2 0.75%、fe2o
3 0.68%和cao 0.52%)。
82.设定目标初晶温度为918℃,电解槽中的电解质含量约34t,第一阶段每天添加量不大于一定量p
11
(0.06%),当添加量达一定量p
12
(2%)时暂不添加,每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件(包括:分子比2.8
±
0.5、铝水平32cm
±
1、电解质水平15cm
±
1、氧化铝浓度控制(1.5%-2.5%)控制不变,电解槽保持稳定25天,停止加菱镁矿后的第25天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为1.61%,其它基本不变,初晶温度降到931.7℃,此时电解温度为942.2℃。电解槽稳定,实施第二阶段的添加,每天添加量不大于一定量p
21
(0.05%),当添加量达一定量p
22
(1.8%)暂不添加,每天续监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,其它工艺技术条件分子比、铝水平、电解质水平、氧化铝浓度控制不变,电解槽保持稳定30天,停止加菱镁矿后的第30天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为2.85%,其它基本不变,初晶温度降到924.0℃,此时电解温度为934.9℃。电解槽稳定,实施第三阶段的添加,每天添加量不大于一定量p
31
(0.04%),每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,当添加量达一定量p
32
(1.43%)时初晶温度达到918℃,不再添加,电解槽保持稳定,停止加碳酸镁后的第二十天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为3.83%,此时初晶温度为918℃,电解温度为926.5℃,电解槽槽电压为3.906v,散热损失1.713v,电流效率91.94%,电能利用率为50.63%,阳极消耗为416kg/t-al。整个菱镁矿添加过程随着槽温的降低,需要逐步加厚覆盖料厚度,增加上部保温。
83.实施例5
84.某500ka电解槽,实施前电解质成份(wt):naf 50.04%、kf 1.26%、caf
2 3.88%、mgf
2 0.26%、lif 1.43%、al2o
3 2.08%、alf
3 40.91%,初晶温度为954.6℃,电解温度为961.4℃,该电解槽槽电压为4.03v,散热损失1.863v,电流效率90.5%,电能利用率为48.82%,阳极消耗为424kg/t-al。
85.为了提高电解槽的电能利用率,我们通过往电解槽中添加化学品碳酸镁。
86.设定目标初晶温度为919℃,电解槽中的电解质含量约34t,第一阶段每天添加量不大于一定量p
11
(0.05%),当添加量达一定量p
12
(1.7%)时暂不添加,每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件(包括:分子比2.45
±
0.5、铝水平29cm
±
1、电解质水平17cm
±
1、氧化铝浓度控制(2%-3%)控制不变,电解槽保持稳定30天,停止加菱镁矿后的第30天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为1.46%,其它基本不变,初晶温度降到947.8℃,此时电解温度为955.0℃。电解槽稳定,实施第二阶段的添加,每天添加量不大于一定量p
21
(0.04%),当添加量达一定量p
22
(1.5%)暂不添加,每天续监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,其它工艺技术条件分子比、铝水平、电解质水平、氧化铝浓度控制不变,电解槽保持稳定28天,停止加碳酸镁后的第28天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为2.52%,其它基本不变,初晶温度降到941.2℃,此时电解温度为948.4℃。电解槽稳定,实施第三阶段的添加,每天添加量不大于一定量p
31
(0.04%),当添加量达一定量p
32
(1.4%)暂不添加,每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件不变,电解槽保持稳定25天,停止加碳酸镁后的第25天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为3.50%,其它基本不变,初晶温度降到935.5℃,此时电解温度为943.8℃。电解槽稳定,实施第四阶段的添加,每天添加量不大于一定量p
41
(0.04%),当添加量达一定量p
32
(1.3%)暂不添加,每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件分子比、铝水平、电解质水平、氧化铝浓度控制不变,电解槽保持稳定25天,停止加碳酸镁后的第25天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为4.42%,其它基本不变,初晶温度降到930.1℃,此时电解温度为939.5℃。电解槽稳定,实施第五阶段的添加,每天添加量不大于一定量p
51
(0.03%),当添加量达一定量p
52
(1.2%)暂不添加,每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件分子比、铝水平、电解质水平、氧化铝浓度控制不变,电解槽保持稳定23天,停止加碳酸镁后的第23天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为5.27%,其它基本不变,初晶温度降到925.4℃,此时电解温度为933.7℃。电解槽稳定,实施第六阶段的添加,每天添加量不大于一定量p
61
(0.03%),当添加量达一定量p
62
(1.2%)暂不添加,每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,主要工艺技术条件分子比、铝水平、电解质水平、氧化铝浓度控制不变,电解槽保持稳定23天,停止加碳酸镁后的第23天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为6.12%,其它基本不变,初晶温度降到920.5℃,此时电解温度为929.2℃。电解槽稳定,实施第四阶段的添加,随着初晶温度逐步向目标靠近,每天添加量不大于一定量p
41
(0.01%),每天监测电解槽中电解质的初晶温度和成份,当添加量达一定量p
42
(0.25%)时初晶温度达到919℃,不再添加,电解槽保持稳定,停止加碳酸镁后的第二十天电解槽中电解质成分氟化镁含量变为6.26%,其它基本不变,此时电解温度为927.8℃,电解槽槽电压为3.931v,散热损失1.737v,电流效率91.86%,电能利用率为50.23%,阳极消耗为418kg/t-al。整个碳酸镁添加过程随着槽温的降低,需要逐步加厚覆盖料厚度,增加上部保温。
87.本技术的各种实施例可以以一个范围的形式存在;应当理解,以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本技术范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所述范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
88.在本技术中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外,在本技术说明书的描述中,术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中,“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b的情况。其中a,b可以是单数或者复数。在本文中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,“a,b,或c中的至少一项(个)”,或,“a,b,和c中的至少一项(个)”,均可以表示:a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c分别可以是单个,也可以是多个。
89.以上所述仅是本技术的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
再多了解一些

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