[發明專利]一種利用鋁灰渣制備高純鋁的裝置與方法

有效

• 申請號: 201710248020.4
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN106929688B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 賀永東;孫郅程
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: C22B21/06
• 分類號: C22B21/06;C22B7/00;C25C1/02;C25C7/00
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• 代理人: 暫無信息

1.一種利用鋁灰渣制備高純鋁的裝置，其特征在于，該裝置包括以鋁灰渣為原料的雙層液鋁電解槽（2）、以雙層液鋁電解槽（2）出來的電解產物為原料的三層液鋁電解槽（3）、雙層液電解區-三層液電解區分隔墻（5）；所述的雙層液鋁電解槽（2）包括聯體鋁電解槽下部槽體（4）、雙層液鋁電解槽進電母線(2a)、雙層液鋁電解槽陽極(2b)、雙層液鋁電解槽電解液區(2c)、雙層液鋁電解槽陰極鋁液區（2d）；所述的三層液鋁電解槽（3）包括聯體鋁電解槽下部槽體（4）、三層液鋁電解槽陰極出電母線（3e）、三層液鋁電解槽碳素陰極（3d）、三層液鋁電解槽陰極鋁液區（3c）、三層液鋁電解槽電解液區（3b）、陽極區鋁液（3a）。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，聯體鋁電解槽下部槽體（4）包含聯體鋁電解槽鋼結構（4a），該電解槽內襯為碳素-剛玉質材料構成；聯體鋁電解槽鋼結構（4a）作為電解槽整體支撐的骨架，碳素內襯（4b）、剛玉質耐火內襯(4c)、分隔墻(5)均為整體砌筑結構，其中：碳素內襯（4b）、剛玉質耐火內襯(4c)、分隔墻(5)、雙層液鋁電解槽陽極(2d)圍成的第一密閉區域(1A)為鋁灰渣雙層液電解區；碳素內襯(4b)、剛玉質耐火內襯(4c)、分隔墻(5)、三層液鋁電解槽碳素陰極(3d)圍成的第二密閉區域(1B)為高純鋁三層液電解區；第一密閉區域(1A)用于盛放雙層液鋁電解槽電解液（2f1）和鋁液（2g1）,是進行鋁灰渣電解的場所；第二密閉區域(1B)用于盛放三層液鋁電解槽陽極液（3a1）、電解液（3b1）和高純鋁液（3c1），是進行高純鋁電解的場所，剛玉質耐火內襯(4c)作為雙層液鋁電解槽、三層液鋁電解槽鋁液區內襯，起到耐火、耐蝕、絕緣的作用，電解液區內襯采用耐氟鹽腐蝕的碳素內襯(4b)。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，雙層液電解區-三層液電解區分隔墻(5)上開設有雙層液-三層液電解槽電解液區聯結通道(5a)、電解液通道閘板(5b)、雙層液-三層液電解槽鋁液區聯結通道(5c)，在分隔墻(5)的基部靠近三層液鋁電解槽陽極區一側，安設有碳素材質的電流導板(5d)；所述雙層液-三層液電解槽電解液區聯結通道(5a)用于聯通鋁灰渣雙層液鋁電解槽與高純鋁三層液鋁電解槽的電解液區，使鋁灰渣雙層液鋁電解槽的電解液可以通過通道（5a）流入高純鋁三層液鋁電解槽的電解液區，雙層液鋁電解槽的電解液與高純鋁三層液鋁電解槽的電解液通過聯通器的原理聯成一個整體，由電解液通道閘板（5b）控制聯結通道(5a)打開-閉合；所述雙層液-三層液電解槽鋁液區聯結通道(5c)用于聯通鋁灰渣雙層液鋁電解槽與高純鋁三層液鋁電解槽的電解鋁液區，使鋁灰渣雙層液鋁電解槽的電解鋁液可以通過通道(5c)流入高純鋁三層液鋁電解槽的陽極鋁液區，雙層液鋁電解槽的電解鋁液通過連通器的原理與高純鋁三層液鋁電解槽的陽極鋁液區聯成一個整體，通道(5c)既是鋁液聯結通道，也是電流由雙層液鋁電解槽流入三層液鋁電解槽的導電通道，鋁灰渣雙層液鋁電解槽的電解產物作為高純鋁三層液鋁電解槽的原料；所述三層液鋁電解槽陽極區電流導板(5d)，用于調整、均布三層液電解區陽極區電流。

4.一種利用鋁灰渣制備高純鋁的方法，其特征在于，所述的方法包括：采用一臺雙層液鋁電解槽與一臺三層液鋁電解槽的聯體結構，進電側為雙層液鋁電解槽，采用鋁灰渣為原料，電解產物作為三層液鋁電解槽的原料，出電側為三層液鋁電解槽；所述三層液鋁電解槽（3）以鋁灰渣的電解產物-鋁液為原料，通過三層液電解工藝將普鋁液電解為高純鋁，產品為高純鋁。