鋁電解過(guò)程對(duì)電解鋁液的凈化作用分析

李 斌，覃 鵬

（廣西來(lái)賓銀海鋁業(yè)有限責(zé)任公司，廣西 來(lái)賓 546100）

在進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)代后，人們的生活質(zhì)量的到顯著的提升，因此對(duì)所使用的生活用品質(zhì)量也提出了越來(lái)越高的要求。過(guò)去制作鋁制品通常使用長(zhǎng)流程制作工藝，這種制作流程在很多方面都存在局限性，最突出的是無(wú)法及時(shí)、全面的清除電解鋁液當(dāng)中的氧化鋁的等雜質(zhì)，這會(huì)導(dǎo)致所生產(chǎn)的鋁制品質(zhì)量大大降低，也正是因?yàn)殇X制品質(zhì)量無(wú)法達(dá)到人們的要求，所以一直都沒(méi)有在市場(chǎng)中占據(jù)有利的競(jìng)爭(zhēng)地位。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種新工藝逐漸被開發(fā)和利用，鋁制品的生產(chǎn)工藝也在逐漸進(jìn)步，已經(jīng)將見(jiàn)解的手段應(yīng)用于氧化鋁等雜質(zhì)的去除工作中，這種方法不僅在操作簡(jiǎn)易性方面存在優(yōu)勢(shì)，也能夠保證鋁制品的質(zhì)量。

1 利用冰晶石溶體對(duì)氧化鋁雜質(zhì)進(jìn)行溶解

利用過(guò)去傳統(tǒng)長(zhǎng)流程方法生產(chǎn)的鋁制品包含大量的雜質(zhì)，除了氧化鋁之外還有其他雜質(zhì)，所以想要分解其中的氧化鋁必須要將其中的其他雜質(zhì)先取出。冰晶石熔體能夠起到對(duì)鋁制品其他雜質(zhì)進(jìn)行清除的作用，也是當(dāng)前生產(chǎn)鋁制品過(guò)程中十分依賴的手段之一，冰晶石熔體中含有二氧化碳等元素，當(dāng)與電解鋁液中的氫化物等雜質(zhì)相遇時(shí)會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，這樣就能夠過(guò)濾掉這些成分，這是進(jìn)行電解鋁液初級(jí)凈化的主要方法[1]。

2 去除電解鋁液中的氧化鋁雜質(zhì)

我國(guó)尤其具有獨(dú)特的地理特點(diǎn)，所以當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的鋁元素中會(huì)包含一些土元素，與其他國(guó)家所開發(fā)的鋁元素相比，鐵和硅等微量元素的含量也相對(duì)較高，雖然在某些方面這屬于一種優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)于生產(chǎn)鋁制品來(lái)說(shuō)以上物質(zhì)都屬于存在的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會(huì)對(duì)鋁制品質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。所以相關(guān)企業(yè)將凈化電解鋁液，去除各種雜質(zhì)作為當(dāng)前主要的研究工作，雖然冰晶石熔體能夠?qū)崿F(xiàn)分離部分雜質(zhì)的作用，但是距離實(shí)際的要求還有一定的差距。電解形式是當(dāng)前較為新穎的去除雜質(zhì)手段，這種方法能夠?qū)㈦娊怃X液中土、硅、鐵等微量元素分離出來(lái)，這些元素與氫元素有一定差距，其存在在電解鋁液中的含量較低，無(wú)法利用沉淀、過(guò)濾的方式進(jìn)行處理，所以電解技術(shù)的應(yīng)用效果更加理想[2]。

3 對(duì)電解鋁液中氧化鋁夾雜物進(jìn)行電磁分離

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，很多新技術(shù)、新工藝不斷的涌現(xiàn)出來(lái)，為各行各業(yè)提供了巨大的發(fā)展便利，電磁分離技術(shù)是當(dāng)前最為先進(jìn)的凈化電解鋁液方法，上文中所闡述的兩種方法能夠?qū)﹄娊怃X液實(shí)施初步的凈化，去除的是最為基礎(chǔ)的氫化物以及微量元素，但是電解鋁液中還有部分雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)上述發(fā)放進(jìn)行分離。在這種情況下，電磁分離技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，有針對(duì)性且有效的解決了去除雜質(zhì)的問(wèn)題。這種電磁分離技術(shù)是通過(guò)將電磁力場(chǎng)加入到電解鋁液的方法，利用電磁場(chǎng)來(lái)深入、全面的清理電解鋁液當(dāng)中存在的其他雜質(zhì)，其主要的功能是去除電解鋁液當(dāng)中不帶電的一部分雜質(zhì)，其產(chǎn)生的凈化效果十分明顯[3]。雖然這種方法能夠有效的分離電解鋁液中的雜質(zhì)，對(duì)電解鋁液起到凈化作用，但是也在存在一些弊端，比如當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，電解鋁液所包含的雜質(zhì)含量極高，如果利用這種方法進(jìn)行凈化，需要大量的電能支持，這會(huì)大大提升企業(yè)的成山成本。我國(guó)很多鋁制品企業(yè)當(dāng)前將更多的精力放在結(jié)合以上三種凈化方式上，希望能在日后實(shí)現(xiàn)電解鋁液凈化的流水線操作，在充分結(jié)合以上技術(shù)的同時(shí)，提升凈化工作的質(zhì)量。

4 當(dāng)前利用鋁電解過(guò)程對(duì)電解鋁進(jìn)行凈化存在的弊端

經(jīng)過(guò)對(duì)鋁電解技術(shù)的應(yīng)用分析來(lái)看，當(dāng)前我國(guó)在凈化鋁制品方面還有一定不足和疏漏。這些不足當(dāng)中最為顯著的是凈化過(guò)程中所應(yīng)用的相關(guān)指標(biāo)與國(guó)家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)不相符。當(dāng)前電解鋁槽是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中凈化電解鋁液的必要設(shè)備，其能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一凈化大量電解鋁液的目標(biāo)。同發(fā)達(dá)國(guó)家相比我國(guó)在大型電解鋁槽方面的研究時(shí)間比較短，所以在技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)方面都有所欠缺，正因?yàn)槲覈?guó)還處于研究大型電解鋁槽的發(fā)展階段，所以在實(shí)際的工作過(guò)程中，電解鋁槽無(wú)法承擔(dān)大量的電解鋁液，電解鋁槽長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，會(huì)使設(shè)備的使用時(shí)間大大降低，電解鋁槽是凈化電解鋁液的大型設(shè)備，一旦其使用壽命無(wú)法保證，不僅能夠影響鋁制品的正常生產(chǎn)，也會(huì)使企業(yè)所投入的成本提升，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)利益下降。所以解決當(dāng)前關(guān)于電解鋁槽使用方面的問(wèn)題，是保證鋁制品質(zhì)量，促進(jìn)鋁制品行業(yè)更快、更好發(fā)展的根本。

除此之外，在當(dāng)前我國(guó)從事鋁制品生產(chǎn)的企業(yè)當(dāng)中，大部分企業(yè)在生產(chǎn)操作方面的技術(shù)還處于落后的狀態(tài)，與國(guó)際先進(jìn)鋁制品制造水平存在著相當(dāng)大的差距。與先進(jìn)的鋁制品制造行業(yè)相比，我國(guó)企業(yè)在運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中所需成本較大，導(dǎo)致這種情況的最主要因素是我國(guó)對(duì)于特大型預(yù)焙電解鋁槽的工業(yè)應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，所以對(duì)此還沒(méi)有深入的研究和了解，在使用電解鋁槽的過(guò)程中很多因素會(huì)對(duì)其產(chǎn)生束縛。在實(shí)施焙燒期間，電流分布均勻性欠缺，這使得電解鋁槽必須消耗大量能源才能正常運(yùn)行，并且在其使用期間，設(shè)備的穩(wěn)定性無(wú)法得到保障。保證設(shè)備的未定型是大型工業(yè)設(shè)備投入使用的必要條件，如果設(shè)備在試用期間出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，輕則會(huì)降低工作的質(zhì)量和效果，無(wú)法達(dá)到理想的凈化電解鋁液效果，重則可能直接損壞設(shè)備，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這兩個(gè)問(wèn)題是當(dāng)前電解鋁液工業(yè)凈化工作開展過(guò)程中所遇到的較為突出的不足，相關(guān)部門及企業(yè)想要提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力并且促進(jìn)鋁制品生產(chǎn)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，必須要及時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前存在的問(wèn)題，并積極的進(jìn)行研究和分析，制定出有效的措施進(jìn)行改善。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)相關(guān)問(wèn)題的研究，筆者發(fā)現(xiàn)當(dāng)前我國(guó)主要依靠電解來(lái)對(duì)電解鋁液的雜質(zhì)進(jìn)行清除，這也是自短流程鋁制品生產(chǎn)方法取代過(guò)去長(zhǎng)流廠生產(chǎn)方法后，所呈現(xiàn)出的突破性進(jìn)展，是當(dāng)前十分理想和受歡迎的凈化技術(shù)之一。電解質(zhì)鋁液是一種溫度高、雜質(zhì)多含鈉量高的物質(zhì)，在鋁工業(yè)發(fā)展的初期，人們無(wú)法使用高溫電解鋁液來(lái)鑄造半成品，而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展這些問(wèn)題本一一解決，電解技術(shù)本身就能夠?qū)︿X制品起到凈化的用作，而冰晶石是其工作的一種介質(zhì)，在結(jié)合電解和電磁分離技術(shù)能夠更好地實(shí)現(xiàn)凈化目的，為我國(guó)鋁制品凈化行業(yè)提供有利的技術(shù)支持。