三層液電解法生產(chǎn)精鋁的節(jié)能環(huán)保技術(shù)探討

朱明　張琪　韓曉瑋

摘 要：隨著高純度電解鋁工業(yè)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，國(guó)家提出了關(guān)于節(jié)能減耗的相關(guān)政策，因而，高純度的電解鋁工業(yè)企業(yè)，逐漸認(rèn)識(shí)到節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用的重要性，進(jìn)一步研究利用三層液電解法來進(jìn)行精鋁的生產(chǎn)。從而有效的提高電流的效率。

關(guān)鍵詞：三層電解法；生產(chǎn)精鋁；節(jié)能環(huán)保；技術(shù)；

在社會(huì)日新月異發(fā)展的新局勢(shì)下，高純度的電解鋁工業(yè)企業(yè)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。而隨著高純度的電解鋁工業(yè)企業(yè)發(fā)展步伐的日益加快，國(guó)家也加大了對(duì)其的宏觀調(diào)控力量。導(dǎo)致高純度的電解鋁工業(yè)企業(yè)之間的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，變得愈加激烈。面對(duì)著如今日益加劇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，高純度的電解鋁工業(yè)企業(yè)需要尋找到新的發(fā)展性突破，才能夠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下利于不敗之地，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展。而隨著國(guó)家節(jié)能減耗制度的深入推行，高純度的電解鋁工業(yè)企業(yè)發(fā)現(xiàn)了新的發(fā)展契機(jī)，逐漸提高了對(duì)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的探索與應(yīng)用。而三層液電解法就是當(dāng)前高純度的電解鋁工業(yè)企業(yè)中最為先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，通過三層液電解法節(jié)能環(huán)保技術(shù)的不斷應(yīng)用，在生產(chǎn)精鋁的過程中，不但保障了精鋁的質(zhì)量，還實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的作用。不僅有效的迎合了國(guó)際所提出的節(jié)能減耗政策，還實(shí)現(xiàn)了高純度電解鋁工業(yè)企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

1 精鋁

所謂的精鋁，主要是指較為普通的電解鋁，在經(jīng)過相關(guān)的生產(chǎn)工藝后，實(shí)現(xiàn)了提純與精煉，其含量在99.99%以上范圍的金屬鋁。精鋁與原鋁在性質(zhì)上，有著較大的差異性。精鋁與原鋁相比，鋁的延展性、導(dǎo)電性、抗腐蝕性、反射性都有所增強(qiáng)。精鋁最大的價(jià)值效果，就是它具有著強(qiáng)大的抗腐蝕力，是原鋁的9倍以上。那么，在航空技術(shù)與電子工業(yè)迅速發(fā)展的進(jìn)程中，對(duì)精鋁的要求與需求量都有所增加。這就需要生產(chǎn)精鋁的相關(guān)工業(yè)企業(yè)提高對(duì)相關(guān)技術(shù)與工藝的改進(jìn)步伐，應(yīng)用最為先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，在保障環(huán)境不被污染的情況下，提升精鋁生產(chǎn)的效率。

2 三層液精煉鋁體的技術(shù)工藝研究

當(dāng)前，我國(guó)所應(yīng)用的生產(chǎn)精鋁的技術(shù)工藝，主要是三層液電解法。如圖1所示，這種三層液電解法，主要是由三層的溶體所構(gòu)成。因而，該項(xiàng)技術(shù)工藝的功能優(yōu)勢(shì)，逐漸被國(guó)內(nèi)的精鋁生產(chǎn)企業(yè)所發(fā)現(xiàn)，并實(shí)現(xiàn)了廣泛性的應(yīng)用。在它的最下層是樣機(jī)的合金，主要是由加重劑與原鋁所構(gòu)成；它的中層則為電解質(zhì)；最上層是講練所形成的精鋁液；通過有效的利用陰極的精鋁液、電解質(zhì)與陽(yáng)極的合金，三者之間的密度差，來讓精煉槽內(nèi)保持著三層液體的狀態(tài)。從而形成了三層液電解法生產(chǎn)精鋁的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。

3 優(yōu)化三層精鋁電解槽技術(shù)工藝的可行性措施

3.1 利用純氟化物進(jìn)行電解質(zhì)

在精煉鋁體的過程中，電解質(zhì)發(fā)揮著重要的作用。從我國(guó)當(dāng)前的精鋁生產(chǎn)企業(yè)具體的精煉鋁體情況來看，多數(shù)應(yīng)用的都是氟氯化物Na F—AlF3—BaCI2—Na CI進(jìn)行電解質(zhì)。而國(guó)外的一些企業(yè)在精煉鋁體的過程中，所應(yīng)用的則是純氟化物Na F—AlF3—BaF2—CaF2來進(jìn)行電解質(zhì)的技術(shù)操作。

而由于氟氯化物的電解中BaCI2，具有著較強(qiáng)的吸水性，且通常都會(huì)含有一些結(jié)晶的水體。那么，在工業(yè)電解的環(huán)境下，極易溶解形成HCI與HF氣體。致使電解質(zhì)的內(nèi)部各個(gè)構(gòu)成會(huì)出現(xiàn)大量的消耗，極容易產(chǎn)生過多的氟氯化合物酸氣與電解質(zhì)殘?jiān)６兎颪a F—AIF3—BaF2—CaF2的電解質(zhì)幾乎是不會(huì)進(jìn)行吸水的。因而，在進(jìn)行電解質(zhì)的過程中，不會(huì)產(chǎn)生許多的電解質(zhì)殘?jiān)c酸霧，電解質(zhì)的消耗量也會(huì)較小。

3.2 對(duì)電解槽的容量進(jìn)行合理的增加

對(duì)100KA以上級(jí)別的三層液電解槽進(jìn)行開發(fā)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)槽體容量的不斷增大，熱損失就會(huì)逐漸的變小。在國(guó)外的一些發(fā)達(dá)地區(qū)的三層液電解槽，主要是采用100KA級(jí)。我國(guó)國(guó)內(nèi)區(qū)域所應(yīng)用的則是較大容量的，相關(guān)的鋁業(yè)工業(yè)企業(yè)所開發(fā)的電解槽多數(shù)是80KA。在一定程度上，導(dǎo)致我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)精鋁的水準(zhǔn)上升到了新的層次。但是，我國(guó)國(guó)內(nèi)與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還是存在著一定的距離，需要經(jīng)過不斷的實(shí)踐研究與探索。實(shí)現(xiàn)新的突破。

3.3 優(yōu)化槽體的結(jié)構(gòu)

如圖2所示，電解槽下層的側(cè)面，留有一定的楔子型加料口。而且，還用采用不會(huì)產(chǎn)生污染的環(huán)保材料制作成的擋板進(jìn)行合理的遮擋。而在加料環(huán)節(jié)，能夠直接以原鋁錠進(jìn)行加入。在電解槽的加料口與上部，相應(yīng)的一側(cè)都流出了一定的溢流口。這種技術(shù)工藝，在國(guó)外應(yīng)用的較為廣泛，在我國(guó)應(yīng)用的還是較少。它主要是通過應(yīng)用一種不會(huì)污染陰極精鋁的環(huán)保材料，所制成的擋板對(duì)其進(jìn)行合理的遮擋。在出精鋁時(shí)，在進(jìn)行打開操作。從而有效的促使用石墨套筒底部所設(shè)的若干個(gè)徑向小孔的真空胎包出鋁減少，導(dǎo)致陰極的精鋁產(chǎn)生一定的波動(dòng)情況，利于陰極精鋁液水平上的穩(wěn)定狀態(tài)，切實(shí)的為精鋁生產(chǎn)的質(zhì)量提供保障。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，與我國(guó)節(jié)能減耗政策的出臺(tái)。給我國(guó)眾多的精鋁生產(chǎn)企業(yè)帶來了許多技術(shù)改革問題。為了更好的迎合國(guó)家所提出的節(jié)能減耗政策，提高企業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)下的優(yōu)勢(shì)性地位。就需要國(guó)內(nèi)的精鋁生產(chǎn)企業(yè)，通過不斷的實(shí)踐，研究三層液電解法生產(chǎn)精鋁的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。從而在保障不污染環(huán)境的情況下，實(shí)現(xiàn)精鋁的生產(chǎn)，促進(jìn)精鋁生產(chǎn)工業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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