[发明专利]一种酸法氧化铝电解铝体系及其应用

说明书

本发明提供一种酸法氧化铝电解铝体系及其应用，包括如下重量百分比的各组分：氧化铝3％‑6％、氟化铝25％‑30％、氟化钙2％‑5％、氟化镁2％‑5％、氟化钠32％‑35％、氟化钾2％‑5％、氟铝酸钾20％‑25％，余量为冰晶石，将该酸法氧化铝电解铝体系用于电解铝工艺中，解决了电解铝工业电解质中碳渣多和初晶温度高的问题。

技术领域

本发明属于铝电解技术领域，特别涉及一种酸法氧化铝电解铝体系及其应用。

背景技术

电解铝即通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产一般采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。铝电解生产在能够保证氧化铝迅速溶解的前提下，需要尽量降低电解温度，提高电流效率。传统氧化铝电解铝体系应用的是碱法生产的氧化铝，而不适用于酸法氧化铝；酸法氧化铝提取技术作为一种新工艺，目前，现有的酸法氧化铝电解铝体系一般存在电解铝工业电解质中碳渣量高和初晶温度高的缺陷。例如：CN110093631A提供了一种高溶解性酸法氧化铝铝电解用的电解质体系及其应用，其虽然克服了酸法氧化铝在电解质体系中溶解速度慢的缺点，但该电解铝体系的初晶温度也较高。

发明内容

本发明为弥补现有技术中存在的不足，提供一种酸法氧化铝电解铝体系及其应用，该体系解决了电解铝工业电解质中碳渣多和初晶温度高的问题。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

本发明提供一种酸法氧化铝电解铝体系，包括如下重量百分比的各组分：

氧化铝3％-6％、氟化铝25％-30％、氟化钙2％-5％、氟化镁2％-5％、氟化钠32％-35％、氟化钾2％-5％、氟铝酸钾20％-25％，余量为冰晶石。

根据本发明的电解铝体系，优选地，电解铝体系，包括如下重量百分比的各组分：

氧化铝5％-6％、氟化铝25％-26％、氟化钙2％-3％、氟化镁4％-5％、氟化钠32％-33％、氟化钾4％-5％、氟铝酸钾22％-25％，余量为冰晶石。

根据本发明的电解铝体系，优选地，所述氟化镁和氟化钾的重量比为(0.8-1.25)：1，进一步优选1：1，使得电解铝体系的初晶温度进一步降低。

根据本发明的电解铝体系，所述电解质体系的初晶温度为900-920℃。例如：900℃、905℃、910℃、915℃等。

本发明还提供了上述电解铝体系的应用，将其用于电解铝工艺中。

本发明还提供了一种酸法氧化铝电解铝方法，包括如下步骤：将除氧化铝外的电解质各组分进行混合，冰晶石作为电解反应氧化铝的溶剂，将氧化铝溶解在冰晶石中，将除氧化铝外的电解质混合物加热直至熔融状态，再加入含氧化铝的冰晶石溶液得到熔体；各电解槽电极接通电源，将得到的熔体置于电解槽后900-920℃条件下进行电解，电流密度为0.85-1.05A/cm³，得到电解后的铝液；进一步地，将所得的铝液，经过搅拌、过滤的步骤除去铝液中夹渣的杂质，得到纯铝。

根据本发明的电解铝方法，上述各组分在混合前进行烘干。

根据本发明的电解铝方法，所述电解质熔体的高度为18-20cm。

根据本发明的电解铝方法，所述电解质熔体过热度控制在12-15℃。

根据本发明的电解铝方法，所述电解槽阳极材料为消耗性碳阳极或者不消耗性导电阳极；和/或电解槽阴极材料为全石墨化阴极材料。

根据本发明的电解铝方法，电解槽槽型优选为卧式槽、立式槽或者多室槽。

其它未详述之处参见现有电解铝方法。