我國鋁電解企業(yè)所使用的原料氧化鋁來源復(fù)雜,特別是富含鋰、鉀元素,造成鋰鹽、鉀鹽在鋁電解質(zhì)體系中大量富集,導(dǎo)致鋁電解質(zhì)成分復(fù)雜,對氧化鋁的溶解過程造成極大影響。依據(jù)大量生產(chǎn)控制數(shù)據(jù),解析了氟化鋰、氟化鉀在復(fù)雜鋁電解質(zhì)體系中對氧化鋁的溶解性能的影響關(guān)系。結(jié)果表明,電解質(zhì)體系中的鋰鹽、鉀鹽與冰晶石反應(yīng)生成氟化鋰、氟化鉀。在低氟化鋰濃度（<3.00%）時,氧化鋁濃度隨著氟化鋰濃度的增加而降低;在高氟化鋰濃度（>3.00%）時,氧化鋁濃度隨著氟化鋰濃度的增加而增加。氧化鋁的濃度隨著氟化鉀濃度的增加而增加;在復(fù)雜鋁電解質(zhì)體系中氟化鋰的濃度控制在1.50%～2.50%可以保持鋁電解過程的最優(yōu)狀態(tài),鋁電解質(zhì)體系中盡量避免含氟化鉀。 

【文章來源】：有色金屬(冶煉部分). 2020,(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同電解系列中LiF、KF的含量

在7個復(fù)雜鋁電解質(zhì)體系中，氟化鋰含量與電流效率的關(guān)系如圖2所示。氟化鋰含量與氧化鋁濃度的關(guān)系如圖3所示，其中圖3h為研究鋁電解系列平均氟化鋰含量與氧化鋁濃度的關(guān)系。從圖2可以看出，在低氟化鋰濃度（<3.00%）下，電解效率隨著氟化鋰濃度的增加而增加。因此，在相同下料濃度控制下，電流效率提高，氧化鋁反應(yīng)速度增加，鋁電解質(zhì)體系中的氧化鋁濃度逐漸降低。在高氟化鋰濃度（>3.00%）下，復(fù)雜鋁電解質(zhì)體系中氧化鋁的濃度隨著氟化鋰濃度的增加而增加。在高氟化鋁濃度（>3.00%）下，鋁電解質(zhì)的初晶溫度大幅下降，導(dǎo)致鋁電解過程反應(yīng)性能降低，電流效率降低。從圖2可以看出，在高氟化鋰濃度下，電流效率隨著氟化鋰濃度的增加而降低。因此，在相同下料濃度控制下，電流效率降低，氧化鋁反應(yīng)速度降低，鋁電解質(zhì)體系中的氧化鋁濃度逐漸升高。

在7個復(fù)雜鋁電解質(zhì)體系中，氟化鉀含量與氧化鋁濃度的關(guān)系如圖4所示，其中圖4h為研究鋁電解系列平均氟化鉀含量與氧化鋁濃度的關(guān)系。氟化鉀含量與電流效率的關(guān)系如圖5所示。從圖4可以看出，復(fù)雜鋁電解質(zhì)體系中氧化鋁的濃度隨著氟化鉀濃度的增加而增加。從圖5可以看出，電解效率隨著氟化鉀濃度的增加而降低。主要是因為，氟化鉀的加入會降低鋁電解質(zhì)體系的導(dǎo)電性能，進(jìn)而影響反應(yīng)性能，降低電流效率。此外，鉀離子可以在陰極放電，亦可降低電流效率。因此，在控制相同下料濃度下，電流效率降低，氧化鋁反應(yīng)速度降低，鋁電解質(zhì)體系中的氧化鋁濃度逐漸升高。由上述分析可知，鋁電解質(zhì)體系中盡量避免含氟化鉀。圖4 復(fù)雜鋁電解質(zhì)體系中氟化鉀對氧化鋁濃度的影響

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3121467