[發明專利]一種使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法

有效

• 申請號: 201310671354.4
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103820812A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 李旺興;邱仕麟;黃海波;李昌林;王俊青;李強;候光輝;張延利
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C25C3/06
• 分類號: C25C3/06;C25C3/20
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李迎春;李子健

技術領域

一種使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法，涉及一種鋁電解，特別使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法的改進。

背景技術

?隨著國內鋁土礦鋁硅比持續降低，氧化鋁中的鋰含量不斷上升，富鋰氧化鋁的產量占到了我國礦石生產氧化鋁總量的60%。富鋰氧化鋁使用導致電解質中LiF含量不斷增加，電解溫度持續走低，電解槽爐底沉淀增多、穩定性變差，電解槽正常生產難以為繼，能耗大幅度升高，個別企業電解鋁能耗上升500kwh/t-Al。富鋰氧化鋁帶來的問題已十分嚴重，影響廣泛，傳統電解工藝方法難以應對當前富鋰氧化鋁的鋁電解生產，迫切需要開發出合理使用富鋰氧化鋁的鋁電解節能方法解決當前生產難題。

而使用含Li₂O較低的氧化鋁原料的電解企業，其能耗指標一直在較高難以大幅降低，主要是其電解質導電性能較差造成槽電壓居高不下。結合我國富鋰氧化鋁產量較大的有利因素，合理配比使用富鋰氧化鋁，可以在不增加成本的前提下提高電解質導電性能，大幅降低槽電壓和強化電流，在不損失產量的情況下降低單位產品能耗。這也需要有合理使用富鋰氧化鋁的鋁電解節能生產方法來實現這個目標。

發明內容

本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種應用效果良好，可較大幅度降低生產電解鋁能耗和生產過程氟化鋁消耗的使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法，其特征在于其電解過程中，按建立的富鋰氧化鋁中Li₂O?含量、電解質中LiF含量及分子比?CR的數學模型進行相關的工藝條件控制。

本發明的一種使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法，其特征在于其電解過程中，富鋰氧化鋁中Li₂O?含量是按下列數學模型控制的：

w(Li₂O)_氧化鋁=0.577×[2×(M_氧化鋁+B)×w(LiF)_電解質+3.714×A]?÷M_氧化鋁。

本發明的一種使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法，其特征在于其電解過程中，電解質中LiF是按下列數學模型控制：w(LiF)_電解質=K×[1.733×M_氧化鋁×w(Li₂O)_氧化鋁－3714×w(Li)_鋁液]?÷{M_氟化鹽+M_氧化鋁×[0.452×w(Na₂O)_氧化鋁+0.638×w(K₂O)_氧化鋁+0.393×w(CaO)_氧化鋁+0.15×w(MgO)_氧化鋁－0.133×w(Li₂O)_氧化鋁]}。

本發明的一種使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法，其特征在于其電解過程中，分子比CR是按下列數學模型控制：?CR=3.334+0.0942×LiF%-0.0446×KF%+0.0098×MgF₂%-0.0070×ΔT-0.0895×AO-0.0452×t。

本發明的一種使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法，其特征在于其電解過程控制氧化鋁原料中的Li₂O質量含量為0.03%～0.10%。

本發明的一種使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法，其特征在于其電解過程控制所用電解質中的LiF質重含量為2.5-5.8%。

本發明的一種使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法，其特征在于其電解過程電解質分子比為2.50～2.70。

本發明的一種使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法，其特征在于其電解過程電解質水平為16～20cm，鋁水平為20～24cm。

本發明的一種使用富鋰氧化鋁的鋁電解方法，其特征在于其電解過程氧化鋁中Li₂O含量為0.05%～0.08%，其電解質LiF含量為2.5～4.5%，電解質溫度為930～945℃；普通平底槽平均槽電壓為3.90～3.95V。