LiF與KF對冰晶石熔鹽體系初晶溫度和Al 2 O 3 溶解度的影響的研究
發(fā)布時間:2021-12-17 13:20
由于國產(chǎn)氧化鋁中雜質(zhì)較多,特別是富含氧化鉀和氧化鋰。在鋁電解生產(chǎn)過程中,使用此類型氧化鋁作為原料的電解槽不斷出現(xiàn)鉀鹽和鋰鹽的大量富集,使電解質(zhì)中含有較高濃度的KF和LiF.KF和LiF對電解質(zhì)的初晶溫度和A1203的溶解度有較大影響。因此探索Na3A1F6-A1203-A1F3-KF-LiF-CaF2-MgF2熔鹽體系電解質(zhì)的初晶溫度和A1203溶解度的變化情況,可為工業(yè)鋁電解生產(chǎn)過程準確控制氧化鋁濃度和過熱度,穩(wěn)定生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ),這有利于實現(xiàn)更加高效和節(jié)能的鋁電解生產(chǎn)過程。本課題根據(jù)單一變量的原則,分別研究電解質(zhì)分子比,LiF.KF.CaF2.MgF2的添加量對電解質(zhì)體系初晶溫度的影響并應用最小二乘回歸分析方法對數(shù)據(jù)進行處理,得到回歸方程;同時研究保溫時間、LiF.KF的添加量以及溫度對A1203溶解度的影響并應用最小二乘回歸分析方法對數(shù)據(jù)進行處理,通過系統(tǒng)的研究表明:(1)分子比對初晶溫度的變化有著明顯的影響,隨著分子比的增大,電解質(zhì)的初晶溫度升高。同時分子比一定時,在實驗范圍內(nèi),隨著氟化鋰、氟化鉀、氟化鈣和氟化鎂含量的增加,均能降低冰晶石熔鹽體系的初晶溫度,并且氟化鋰和氟化鎂對...
【文章來源】:東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鋁電解工業(yè)概況
1.2 鋁電解基本原理
1.3 工業(yè)鋁電槽電解質(zhì)組成
1.3.1 電解質(zhì)體系的基本要求
1.3.2 常用的添加劑
1.3.3 添加劑對鋁電解質(zhì)物理化學性質(zhì)的影響
1.4 初晶溫度
1.4.1 初晶溫度的意義
1.4.2 初晶溫度的研究方法
1.5 氧化鋁的飽和溶解度
1.5.1 氧化鋁的飽和溶解度的研究意義
1.5.2 氧化鋁的飽和溶解度的研究方法
1.6 課題意義及研究內(nèi)容
第2章 LiF與KF對冰晶石體系初晶溫度的影響
2.1 初晶溫度對冰晶石體系鋁電解的影響
2.2 步冷曲線法實驗原理
2.3 實驗藥品與裝置
2.3.1 實驗藥品
2.3.2 實驗裝置
2.4 實驗研究方法
2.4.1 實驗步驟
2.4.2 初晶溫度的判定方法
2.4.3 熱電偶標定與測量方法準確性驗證
2.5 實驗結(jié)果與討論
2.5.1 添加劑對熔鹽初晶溫度的影響及回歸方程
2.5.2 分子比對初晶溫度的影響
2.5.3 氟化鋰對初晶溫度的影響
2.5.4 氟化鉀對初晶溫度的影響
2.5.5 氟化鈣對初晶溫度的影響
2.5.6 氟化鎂對初晶溫度的影響
2.5.7 回歸方程
2.5.8 Na_3AlF_6-Al_2O_3-AlF_3-LiF-KF-CaF_2-MgF_2電解質(zhì)體系的初晶溫度等溫圖
2.6 本章小結(jié)
第3章 LiF與KF對Al_2O_3在冰晶石熔體中溶解度的影響
3.1 鋁電解中的氧化鋁
3.1.1 氧化鋁在冰晶石體系中的溶解機理
3.1.2 鋁電解對氧化鋁性質(zhì)的要求
3.1.3 研究含有KF、LiF的電解質(zhì)體系A(chǔ)l_2O_3溶解度的意義
3.2 實驗藥品與裝置
3.2.1 實驗藥品
3.2.2 實驗裝置
3.3 實驗研究方法
3.3.1 探討石墨坩堝是否與Al_2O_3發(fā)生副反應
3.3.2 實驗內(nèi)容與步驟
3.3.3 測量方法準確性驗證
3.4 實驗結(jié)果與討論
3.4.1 時間對氧化鋁溶解量的影響
3.4.2 無LiF與KF的熔鹽溫度與Al_2O_3溶解度的關(guān)系
3.4.3 KF=4%熔鹽溫度與Al_2O_3溶解度的關(guān)系
3.4.4 LiF=4%熔鹽溫度與Al_2O_3溶解度的關(guān)系
3.4.5 KF=LiF=4%熔鹽溫度與Al_2O_3溶解度的關(guān)系
3.4.6 LiF=6%、KF=4%熔鹽溫度與Al_2O_3溶解度的關(guān)系
3.4.7 KF=LiF=6%熔鹽溫度與Al_2O_3溶解度的關(guān)系
3.4.8 回歸方程
3.4.9 氧化鋁溶解度的模擬圖
3.5 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺析氧化鋁質(zhì)量的改善及對鋁電解的影響[J]. 胡美,梁宏偉. 中國石油和化工標準與質(zhì)量. 2011(10)
[2]Na3AlF6-K3AlF6-AlF3電解質(zhì)體系鋁溶解度的研究[J]. 袁敏娟,闞素榮,孟慶勇,張向軍,丁海洋,盧世剛. 稀有金屬. 2011(02)
[3]鋰鹽、鉀鹽對預焙槽生產(chǎn)的影響[J]. 陳富強. 材料與冶金學報. 2010(S1)
[4]鋁電解質(zhì)初晶溫度研究方法及其現(xiàn)狀[J]. 王家偉,趙平原,靳學利. 輕金屬. 2010(04)
[5]中國鋁工業(yè)60年回顧與展望[J]. 熊維平. 中國有色金屬. 2009(20)
[6]Electrolysis expansion performance of semigraphitic cathode in [K3AlF6/Na3AlF6]-AlF3-Al2O3 bath system[J]. 李劼,方釗,賴延清,呂曉軍,田忠良. Journal of Central South University of Technology. 2009(03)
[7]鋁電解用金屬惰性陽極的研究進展[J]. 丁海洋,盧世剛,闞素榮,張向軍,楊娟玉. 稀有金屬. 2009(03)
[8]鋁電解質(zhì)體系初晶溫度、密度和電導率[J]. 闞洪敏,班允剛,邱竹賢,王兆文. 過程工程學報. 2007(03)
[9]NaCl和LiF的添加對鋁電解質(zhì)初晶溫度影響的研究[J]. 闞洪敏,王兆文,班允剛,石忠寧,邱竹賢. 冶金分析. 2007(03)
[10]鋁電解大型金屬陶瓷惰性陽極制備及電解測試[J]. 吳賢熙,徐利華,張立成. 貴州工業(yè)大學學報(自然科學版). 2006(03)
博士論文
[1]新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽試驗研究[D]. 彭建平.東北大學 2009
[2]Na3AlF6-K3AlF6-AlF3體系的初晶溫度、Al2O3溶解能力及NiFe2O4基惰性陽極低溫電解腐蝕研究[D]. 王家偉.中南大學 2008
碩士論文
[1]富Li、K工業(yè)鋁電解質(zhì)的物理化學性質(zhì)研究[D]. 辛鵬飛.中南大學 2012
[2]NaF-KF-LiF-AlF3系鋁電解質(zhì)熔鹽電導率研究[D]. 黃海波.中南大學 2009
本文編號:3540206
【文章來源】:東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鋁電解工業(yè)概況
1.2 鋁電解基本原理
1.3 工業(yè)鋁電槽電解質(zhì)組成
1.3.1 電解質(zhì)體系的基本要求
1.3.2 常用的添加劑
1.3.3 添加劑對鋁電解質(zhì)物理化學性質(zhì)的影響
1.4 初晶溫度
1.4.1 初晶溫度的意義
1.4.2 初晶溫度的研究方法
1.5 氧化鋁的飽和溶解度
1.5.1 氧化鋁的飽和溶解度的研究意義
1.5.2 氧化鋁的飽和溶解度的研究方法
1.6 課題意義及研究內(nèi)容
第2章 LiF與KF對冰晶石體系初晶溫度的影響
2.1 初晶溫度對冰晶石體系鋁電解的影響
2.2 步冷曲線法實驗原理
2.3 實驗藥品與裝置
2.3.1 實驗藥品
2.3.2 實驗裝置
2.4 實驗研究方法
2.4.1 實驗步驟
2.4.2 初晶溫度的判定方法
2.4.3 熱電偶標定與測量方法準確性驗證
2.5 實驗結(jié)果與討論
2.5.1 添加劑對熔鹽初晶溫度的影響及回歸方程
2.5.2 分子比對初晶溫度的影響
2.5.3 氟化鋰對初晶溫度的影響
2.5.4 氟化鉀對初晶溫度的影響
2.5.5 氟化鈣對初晶溫度的影響
2.5.6 氟化鎂對初晶溫度的影響
2.5.7 回歸方程
2.5.8 Na_3AlF_6-Al_2O_3-AlF_3-LiF-KF-CaF_2-MgF_2電解質(zhì)體系的初晶溫度等溫圖
2.6 本章小結(jié)
第3章 LiF與KF對Al_2O_3在冰晶石熔體中溶解度的影響
3.1 鋁電解中的氧化鋁
3.1.1 氧化鋁在冰晶石體系中的溶解機理
3.1.2 鋁電解對氧化鋁性質(zhì)的要求
3.1.3 研究含有KF、LiF的電解質(zhì)體系A(chǔ)l_2O_3溶解度的意義
3.2 實驗藥品與裝置
3.2.1 實驗藥品
3.2.2 實驗裝置
3.3 實驗研究方法
3.3.1 探討石墨坩堝是否與Al_2O_3發(fā)生副反應
3.3.2 實驗內(nèi)容與步驟
3.3.3 測量方法準確性驗證
3.4 實驗結(jié)果與討論
3.4.1 時間對氧化鋁溶解量的影響
3.4.2 無LiF與KF的熔鹽溫度與Al_2O_3溶解度的關(guān)系
3.4.3 KF=4%熔鹽溫度與Al_2O_3溶解度的關(guān)系
3.4.4 LiF=4%熔鹽溫度與Al_2O_3溶解度的關(guān)系
3.4.5 KF=LiF=4%熔鹽溫度與Al_2O_3溶解度的關(guān)系
3.4.6 LiF=6%、KF=4%熔鹽溫度與Al_2O_3溶解度的關(guān)系
3.4.7 KF=LiF=6%熔鹽溫度與Al_2O_3溶解度的關(guān)系
3.4.8 回歸方程
3.4.9 氧化鋁溶解度的模擬圖
3.5 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺析氧化鋁質(zhì)量的改善及對鋁電解的影響[J]. 胡美,梁宏偉. 中國石油和化工標準與質(zhì)量. 2011(10)
[2]Na3AlF6-K3AlF6-AlF3電解質(zhì)體系鋁溶解度的研究[J]. 袁敏娟,闞素榮,孟慶勇,張向軍,丁海洋,盧世剛. 稀有金屬. 2011(02)
[3]鋰鹽、鉀鹽對預焙槽生產(chǎn)的影響[J]. 陳富強. 材料與冶金學報. 2010(S1)
[4]鋁電解質(zhì)初晶溫度研究方法及其現(xiàn)狀[J]. 王家偉,趙平原,靳學利. 輕金屬. 2010(04)
[5]中國鋁工業(yè)60年回顧與展望[J]. 熊維平. 中國有色金屬. 2009(20)
[6]Electrolysis expansion performance of semigraphitic cathode in [K3AlF6/Na3AlF6]-AlF3-Al2O3 bath system[J]. 李劼,方釗,賴延清,呂曉軍,田忠良. Journal of Central South University of Technology. 2009(03)
[7]鋁電解用金屬惰性陽極的研究進展[J]. 丁海洋,盧世剛,闞素榮,張向軍,楊娟玉. 稀有金屬. 2009(03)
[8]鋁電解質(zhì)體系初晶溫度、密度和電導率[J]. 闞洪敏,班允剛,邱竹賢,王兆文. 過程工程學報. 2007(03)
[9]NaCl和LiF的添加對鋁電解質(zhì)初晶溫度影響的研究[J]. 闞洪敏,王兆文,班允剛,石忠寧,邱竹賢. 冶金分析. 2007(03)
[10]鋁電解大型金屬陶瓷惰性陽極制備及電解測試[J]. 吳賢熙,徐利華,張立成. 貴州工業(yè)大學學報(自然科學版). 2006(03)
博士論文
[1]新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽試驗研究[D]. 彭建平.東北大學 2009
[2]Na3AlF6-K3AlF6-AlF3體系的初晶溫度、Al2O3溶解能力及NiFe2O4基惰性陽極低溫電解腐蝕研究[D]. 王家偉.中南大學 2008
碩士論文
[1]富Li、K工業(yè)鋁電解質(zhì)的物理化學性質(zhì)研究[D]. 辛鵬飛.中南大學 2012
[2]NaF-KF-LiF-AlF3系鋁電解質(zhì)熔鹽電導率研究[D]. 黃海波.中南大學 2009
本文編號:3540206
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