[發(fā)明專利]一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910087742.1
• 申請日: 2009-06-24
• 公開（公告）號: CN101580949A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李旺興;趙慶云;唐新平;劉吉波;周益文;王躍勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鋁業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08
• 代理公司: 中國有色金屬工業(yè)專利中心
• 代理人: 李迎春

技術(shù)領(lǐng)域

一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，涉及一種鋁電解方法的改進。

背景技術(shù)

電解槽的沉淀是指沉積在陰極及內(nèi)襯上的含有不溶氧化物和電解質(zhì)的堆積物。在電解過程中，由于要不斷地向電解質(zhì)溶體中添加氧化鋁，而加入的氧化鋁有的不能及時完全溶解，有部分粘著冰晶石沉積到槽底上，形成沉淀。槽底上的沉淀物也會在流體的帶動下對陰極產(chǎn)生磨損，沉淀的電導(dǎo)率約是傳統(tǒng)電解質(zhì)的一半，這就會使它周邊的陰極有很大的電流密度，容易受到腐蝕。此外，如果沉淀過多地聚積在槽底，會影響電解槽電流分布，破壞電解槽能量平衡，降低電解槽技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。

目前電解鋁廠采用下列方法避免產(chǎn)生沉淀：減少每次氧化鋁的加入量可以改善其溶解狀態(tài)；采用較高電解溫度、較高過熱度的電解工藝加快氧化鋁溶解速度，采用溶解性能較好的砂狀氧化鋁，將槽內(nèi)氧化鋁濃度控制在低窄范圍加快氧化鋁溶解速度，換極時采用機械式或人工的方法撈取槽內(nèi)沉淀物。這些方法在采用低溫、低分子比、低過熱度的電解生產(chǎn)過程中無法從根本上防止下料引起的沉淀的作用。

陰極鋁液由于受電解槽電磁力作用，電解槽運行時，鋁液在槽膛內(nèi)作水平流動和垂直波動。此種鋁液的運動的大小主要由于電解槽磁場和流經(jīng)電解槽的電流相互作用引起的。磁場主要由設(shè)計的母線結(jié)構(gòu)決定，槽內(nèi)沉淀過多會影響到槽內(nèi)電流分布，進而影響到鋁液流速，造成電解槽電壓擺動，破壞電解槽穩(wěn)定運行，使電解槽技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)惡化。當(dāng)電解槽建好后，磁場就基本定了。鋁液流速較大是影響電解槽穩(wěn)定運行的主要因素。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效防止產(chǎn)生沉淀，降低鋁液水平流速和垂直波動高度，降低極距，降低鋁電解能耗，提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于在電解槽的陰極炭塊上放置密度大于鋁液的、耐電解質(zhì)腐蝕的材料制成的塊狀體。

本發(fā)明的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述塊狀體為芯部為大比重金屬塊，外層為炭素的塊狀體。

本發(fā)明的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述塊狀體用剛玉磚制成的塊狀體。

本發(fā)明的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述的塊狀體的形狀為圓柱體或長方體，圓柱體的直徑為10～40cm，高度為5～25cm，長方體的長寬高：10～80*10～40*5～25cm。

本發(fā)明的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，在電解槽下料器的下方的陰極炭塊上放置炭素的塊狀體，使電解槽在電解質(zhì)中未溶解的氧化鋁和電解質(zhì)混合物質(zhì)全部存于炭素的塊狀體上，這些混合物質(zhì)會堆積并浸在電解質(zhì)中逐步溶解，從而避免槽底形成致密的沉淀。由于鋁液水平流速受炭素的塊狀體的阻擋而降低，垂直波動也減少了，提高了鋁電解槽的穩(wěn)定性。電解槽可以在更低的極距下運行，降低了鋁電解的能耗。

本發(fā)明的方法簡單，實施方便，能有效防止氧化鋁未充分溶解引起的沉淀，降低鋁液流速和波動，提高了鋁電解槽的穩(wěn)定性，減少了鋁電解的能耗。

具體實施方式

一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于在電解槽的陰極炭塊上放置密度大于鋁液的、耐電解質(zhì)腐蝕的材料制成的塊狀體。其塊狀體為芯部可以為大比重金屬塊，外層為炭素的塊狀體；或用剛玉磚制成的塊狀體。

本發(fā)明的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述的塊狀體的形狀為圓柱體或長方體，圓柱體的直徑為10～40cm，高度為5～25cm，長方體的長寬高：10～80*10～40*5～25cm。

由于塊狀體的密度大于鋁液的密度，其高度和形狀根據(jù)工廠實際來定。將塊狀體安置于下料器的正下方和/或鋁液流速較大處的陰極炭塊上。因塊狀體的密度大，因此不需要緊固，塊狀體就能固定在陰極炭塊表面。在下料器的下方放置塊狀體后，下料時，部分氧化鋁能即時溶解在電解質(zhì)中，未溶解的氧化鋁和電解質(zhì)混合物質(zhì)全部存于塊狀體上。堆積的混合物質(zhì)浸在電解質(zhì)中會逐步溶解，避免槽底形成致密的沉淀。在鋁液流速較大處放置塊狀體后，由于有塊狀體的阻擋，鋁液水平流速降低，并減少了垂直波動。由于槽底無氧化鋁沉淀，鋁液垂直波動減少，提高了鋁電解槽的穩(wěn)定性，電解槽可以在更低的極距下運行，降低了鋁電解的能耗。

實施例1