[发明专利]一种铝电解用电解质

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝电解用电解质。

背景技术

从Hall-Heroult法问世以来，工业铝电解质一直以冰晶石-氧化铝为基本体系，现行的工业电解质的初晶温度一般在900-935℃左右，要使其很好地溶解氧化铝，还必须保持10℃以上的过热度，因此铝工业上采取930℃～960℃左右的电解温度。电解铝的理论能耗只有6300kW·h/t·Al左右，而实际电耗却达13200kW·h/t·Al以上，H-H法电解温度高，使得电解过程输入的电能大部分转化为热量散发到环境中。降低电解温度是减少电解铝热损失和提高电解槽能量利用率的重要途径之一，而且还可以降低炭阳极氧化，延长槽寿命，提高电流效率。因此，低温电解具有大幅节能降耗的潜力。低温电解遇到的首要问题是氧化铝溶解速度大幅度的降低，低温电解质还有一个问题是电导率的下降。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种具有较低的初晶温度和较高的电导率，氧化铝溶解性能好，能有效提高铝电解的电流效率，大幅降低能耗的铝电解用电解质。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种铝电解用电解质，其特征在于该电解质体系是由Li₃AlF₆、K₃AlF₆、Na₃AlF₆、MgF₂、CaF₂和Al₂O₃组成，该体系各成份质量百分比为：氟铝酸钾K₃AlF₆：1％～20％；氟铝酸钠Na₃AlF₆：10％～50％；氟化镁MgF₂：1％～5％；氟化钙CaF₂：3％～6％；氧化铝Al₂O₃：1.5％～3％；其余为Li₃AlF₆。

本发明一种低温铝电解用电解质的初晶温度为700℃～850℃，电导率为2.2/Ω.cm～3.3/Ω.cm，密度为1.65g/cm³～2.0g/cm³，粘度为2.5×10^-3Pa.s～3.3×10^-3Pa.s，氧化铝溶解性能得到很大改善。

本发明的一种铝电解用电解质与现有电解质相比，主要是以锂冰晶石为主，而且添加了钾冰晶石，能很好地提高电解质的导电率，改善氧化铝在低电解温度的电解质中的溶解性能。该电解质体系的电导率大于现在工业应用的电解质，而且氧化铝溶解性能较好，其密度小于现用工业电解质，加大了电解质和铝液的密度差，将其用于铝电解，可使电解温度降低到765℃～890℃，从而大幅降低能耗，减少氟化物挥发损失，达到节能减排的目的。

具体实施方式

一种铝电解用电解质，该电解质体系是由Li₃AlF₆、K₃AlF₆、Na₃AlF₆、MgF₂、CaF₂和Al₂O₃组成，该体系各成份质量百分比为：氟铝酸钾K₃AlF₆：1％～20％；氟铝酸钠Na₃AlF₆：10％～50％；氟化镁MgF₂：1％～5％；氟化钙CaF₂：3％～6％；氧化铝Al₂O₃：1.5％～3％；其余为氟铝酸锂Li₃AlF₆。

本发明适合于现在所有的预焙阳极铝电解槽和惰性阳极电解槽及新型结构电解槽，采用此电解质成份的电解槽运行温度可降低到765℃～890℃，不需要改变现行的电解工艺，达到节能降耗减排目的，可在现行铝电解槽以及将来开发的惰性阳极电解槽及新型结构电解槽上推广应用。

实施例1