低分子比铝电解生产对电流效率的影响研究

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第7期   作者:赵来军
[导读] 目前使用低分子比电解质的方式进行铝电解生产已经成为了主流工艺,而在进行铝电解生产的过程当中
        赵来军
        内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司,内蒙古霍林郭勒市029200
        摘要:目前使用低分子比电解质的方式进行铝电解生产已经成为了主流工艺,而在进行铝电解生产的过程当中,电解质的性质也发生了实质性的改变。直至目前为止,低分子比电解质已经逐渐成为现代铝电解生产的重要标志,同时也整体提高我国铝行业发展的速度。在中间下料预焙槽生产工艺技术开展期间,工作人员需要使用一些技术方法,将电解质分子比进行降低,只有这样才可以保证铝电解生产取得高效性且低耗能的效果。本文主要针对低分子比铝电解生产,对电流效率产生的影响进行研究。
        关键词:低分子;电解质;铝电解
        在铝行业快速发展的背景下,人们对于锂盐电解生产的研究也在不断的加深。近年来铝电解技术的条件优化效果相对较好,而且电流效率的相关指标也得到了明显的提升。但是从全世界范围的角度来看,我国铝电解的电流效率以及其他相关的经济指标参数与先进技术水平相比,仍然存在一定的差距。本文主要针对分子比在铝电解生产工作中产生的影响进行探讨,并且分析如何选择科学合理的分子比,从而达到有效降低分子比,提高铝电解经济效率的目的。
一、分子比对铝电解生产产生的影响
1.分子比对电解质温度的影响
        在正常的铝电解生产过程,电解的温度组成,包括初晶温度以及过热度这两个部分,在电解质成分确定时,电解质的初晶温度也被确定,而在初晶温度的基础上再进行加热升温,温度高出范围控制在5℃到15℃之间,该温度被称为过热度,同时也是铝电解生产的正常温度。在进行铝电解期间电解槽必须保持恒定的温度,这是电解工作的关键。如果在进行铝电解生产的过程当中,电解槽的温度存在较为明显的波动,那么对于整个电解槽的运行会产生消极的影响。分子比是影响电解槽温度的关键因素之一,如果分子比偏高,那么初晶温度也会不断升高。
2.分子比对氧化铝浓度产生的影响
        通过对铝电解工作的影响因素进行探讨,可以发现氧化铝的浓度对电解过程的电流效率可以产生直接影响。经过大量的实践操作,可以发现浓度在1.5%~2.5%之间的电解质成分,不仅可以使整个铝电解生产的过程,具有稳定性的特点,还可以获得较高的电流效率。据了解国外电解槽已经逐渐向第三氧化二铝浓度前进。它的优点主要是AL2O3可以很快的进行溶解,而溶体当中并没有悬浮的AL2O3固体颗粒,它对于这个熔体的粘度以及导电都可以产生积极的影响,与此同时还可以防止氧化铝沉淀在电解槽槽底。

经过大量的生产实体研究,可以发现,在分子比偏高的情况下,AL2O3的溶解度相对较高。如果电解质当中的AL2O3浓度一直处于较高的状态,那么它的粘度也会不断的提升,此时电解质的分离效果会受到明显的抑制。如果应用低分子比的电解质进行的生产,那么AL2O3的溶解行为表现为溶解度和溶解的速率大幅度下降,并存在数据不一致的问题。
3.分子比对电流效率的影响
        通过对电解温度产生影响,是分子比对电流效率产生影响的主要途径。较低的分子比可以有效的降低电解质的初晶温度,而且在低分子比的状态下,过量的氟化铝可以使得铝液以及电解液的便利呈现出明显增加的趋势,此时铝的溶解也会受到抑制。现场工作人员可以通过降低分值子比的方式,对电解的温度进行控制,也就是对电解质初晶温度进行控制,而在这一过程当中,电解质的密度以及黏度也会有所降低。经过大量实践研究,可发现较低电解质分子比以及低电解温度运行,可以有效降低铝在电解质溶体当中的溶解度和溶解的速度。除此之外,它还可以有效减少铝的溶解损失,整体提高电流效率的作用。
二、电解质分子比的选择
        低分子比电解,这不仅可以使得预焙阳极电解槽生产技术指标得到明显的优化,与此同时还可以整体提高铝电解生产的稳定性以及经济指标。但是企业在选择电解质分子比时,需要从企业的实际情况出发,不能盲目的进行选择,否则最终获得的效果不仅会不能达到预期的指标,甚至会破坏原有的生产条件以及运行状态,给企业的生产运营工作带来麻烦。在进行电解质分子比的降低工作时,也需要进行全面的考虑,适当选择合理的技术以及方法开展此项工作。
结束语
        在铝产品的加工工作当中,铝电解是非常重要的环节,使用低分子比电解质的方式进行铝电解操作,其铝电解中间下料预焙槽,生产具有高效性以及低耗性的特点。而且低分子比电解质的铝电解过程具有较好的经济价值,是现代铝电解生产工艺进步的标志。电解质分子比的技能低,可以跟上时代发展的步伐,也可以与生产实际相适应的技术方法具有更高的融合度。使用面粉状的氧化铝进行铝电解工作,并且采用固定分子比的电解质可以更切合生产的实际要求。但现场工作人员需要将电解质的分子比控制在2.4~2.6之间。目前砂状氧化铝在国内的应用得到大范围的推广,具有较好的比表面积,它不仅可以整体改善烟气干法净化系统的净化能力,还可以在整体较低的电解质分子比生产中,提高氧化铝的溶解能力,从而保证铝电解生产的高效性和有效性。
参考文献
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[2]甘守财, 李善发. 浅谈高锂电解质对铝电解生产的影响及改善措施[J]. 魅力中国, 2019(32).
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