本发明涉及酸法氧化铝铝电解技术领域，特别涉及一种高溶解性酸法氧化铝铝电解的电解质体系及其应用。
背景技术：
目前传统碱法氧化铝铝电解工业一直采用传统的hall-herouh法，其电解质为na3alf6-a12o3，常加入caf2或由于原料带入氧化钙而生成caf2。电解过程中为了控制分子比(naf与alf3物质的量之比)，通常添加alf3，将电解质的分子比控制在一定的范围之内，目的是改善电解质的性质，主要是降低初晶温度等实现较低温度电解以达到节能的目的。通常只能通过添加一些盐类来改善冰晶石-氧化铝熔盐的物理化学性质，以提高铝电解生产的综合指标。所添加盐类应该稳定，在铝电解中不分解，同时能够起到改善冰晶石-氧化铝熔液的物理化学性能，例如降低熔点、提高电导率或提高铝的溶解度等。大体能够满足上述所有目的的添加剂很少，只有在碱金属氟化物、氯化物或碱土金属氟化物、氯化物中寻找。
酸法氧化铝由于其特殊的物理化学性能，传统的适用于碱法氧化铝的电解质体系不适用于酸法氧化铝，实验证明，酸法氧化铝在传统电解质中的溶解性能较碱法的溶解性能差。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种能适用于酸法氧化铝铝电解的电解质体系，该电解质体系能克服酸法氧化铝在电解质体系中溶解速度慢的缺点。
本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：
一种高溶解性酸法氧化铝铝电解用的电解质体系，包括如下质量百分比的各组分：
naf为30％-35％，
kcl为1％-8％，
caf2为0-5％，
lif为0-3％，
mgf2为0-2％，
al203为1.0％-3％，优选1.5-3％(所述al203来自酸法氧化铝)
alf3为38％-40％，
余量为冰晶石。
较佳的，所述电解质体系的总分子比cr(指电解质体系中naf与alf3的摩尔比)为2.3-2.5。
优选实施方式中，电解质体系中，所述caf2、lif、mgf2三者之和＞0。例如，在一些优选实施方式中，所述caf2的质量百分比为2-5％。在一些优选实施方式中，所述lif的质量百分比为1-2.5％。在一些优选实施方式中，所述mgf2的质量百分比为1-2％。采用优选的比例，更有利于酸法氧化铝的电解。
本发明提供的电解质体系特别适合于在酸法氧化铝铝电解中的应用，具有酸法氧化铝溶解度高的特点，在利用本发明的电解质进行酸法氧化铝电解时，控制电解质的温度为930-953℃，阳极电流密度为0.85-1a/cm3，在该条件下电解效果更佳。本发明的电解质的初晶温度为920-943℃，氧化铝饱和溶解度在1.5％-3％之间，溶解速度大大加快。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
本发明提供的电解质能适用于酸法氧化铝铝电解，具有酸法氧化铝溶解度高的特点，且能加快酸法氧化铝的溶解速度。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合实施例进一步阐述本发明的内容，但本发明的内容并不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
酸法氧化铝电解质体系，物料组成为:naf为30wt％，kcl为1wt％，alf3为38wt％，caf2为4wt％，lif为0wt％，mgf2为lwt％，a1203为1.5wt％，余量为冰晶石；电解质体系的总分子比cr为2.3；酸法氧化铝在电解质体系中的电解条件为：电解温度930℃，阳极电流密度为0.96a/cm2。
实施例2
酸法氧化铝电解质体系，物料组成为:naf为31wt％，kcl为3wt％，alf3为39wt％，caf2为2wt％，lif为1wt％，mgf2为l.5wt％，a1203为2wt％，余量为冰晶石；电解质体系的总分子比cr为2.4；酸法氧化铝在电解质体系中电解的电解条件为：电解温度930℃，阳极电流密度为0.89a/cm2。
实施例3
酸法氧化铝电解质体系，物料组成为:naf为32wt％，kcl为3wt％，alf3为38wt％，caf2为0wt％，lif为2.5wt％，mgf2为2wt％，a1203为2.5wt％，余量为冰晶石；电解质体系的总分子比cr为2.4；酸法氧化铝在电解质体系中的电解条件为：电解温度943℃，阳极电流密度为0.9a/cm2。
实施例4
酸法氧化铝电解质体系，物料组成为:naf为34wt％，kcl为6wt％，alf3为40wt％，caf2为3wt％，lif为1wt％，mgf2为0wt％，a1203为1.5wt％，余量为冰晶石；电解质体系的总分子比cr为2.3；酸法氧化铝在电解质体系中的电解条件为：电解温度953℃，阳极电流密度为0.85a/cm2。
实施例5
酸法氧化铝电解质体系，物料组成为:naf为35wt％，kcl为7wt％，alf3为40wt％，caf2为4wt％，lif为2wt％，mgf2为lwt％，a1203为3wt％，余量为冰晶石；电解质体系的总分子比cr为2.4；酸法氧化铝在电解质体系中电解条件为：电解温度952℃，阳极电流密度为0.85a/cm2。
实施例6
酸法氧化铝电解质体系，物料组成为:naf为35wt％，kcl为8wt％，alf3为39wt％，caf2为5wt％，lif为3wt％，mgf2为2wt％，a1203为2.7wt％，余量为冰晶石；电解质体系的总分子比cr为2.5；酸法氧化铝在电解质体系中的电解条件为：电解温度952℃，阳极电流密度为0.85a/cm2。
实施例1-6的氧化铝原料为酸法氧化铝，对比例1的氧化铝原料为碱法氧化铝，对比例2的氧化铝原料为酸法氧化铝。
表1
从以上实验可见，和对比例2相比，本发明实施例1-6中，酸法氧化铝溶解度高，且溶解速度快。而从对比例1可见，适合于酸法氧化铝的电解质体系，在用于碱法氧化铝时，并不能取得相当的电解效果。
上述各实施例和对比例在电解过程中涉及的具体工艺操作均采用本领域氧化铝电解的常规工艺操作进行即可，对此不作一一赘述。
本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导之下，可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。