一种铝电解槽运行过程降低电解质中氟化物的方法与流程

本申请涉及铝电解，具体涉及一种铝电解槽运行过程降低电解质中氟化物的方法。

背景技术：

1、铝土矿中一般含有少量的锂、钾、钙和镁等杂质元素，铝土矿生产氧化铝过程中部分锂、钾、钙和镁进入氧化铝。以氧化铝为原料，采用冰晶石体系为熔剂进行了铝电解生产原铝时，氧化铝中的锂、钾、钙和镁在电解质中转变成对应的氟化物。氧化铝中锂含量较高，会导致某些企业的电解质中氟化锂高达6％以上，电解质初晶温度偏低，氧化铝熔解性差，严重影响了正常生产，经济技术指标恶化。氧化铝中钾含量较高，导致某些企业电解质中氟化钾含量高达5％甚至以上，生产过程中出现炭渣分离难度大，电流效率低等问题，严重影响了铝电解生产经济技术指标。也有个别企业，电解质中钙、镁偏高时，若工艺控制不合理，炉底容易形成硬结壳，处理难度大。

2、若电解质中杂质偏高，可以用化学法从电解质中脱除部分杂质，降低电解质中杂质含量。当企业有大量富余电解质时可以采用上述方法，若企业没有足够的富余电解质，则采用化学法从电解质中脱除杂质工艺流程持续运行难度大，这种方法成本高，代价大。企业需要将高温电解质冷却到室温，除杂结束后，重新加入电解槽。电解质在降温、升温过程消耗大量能源，同时耗费大量劳动力。

3、在生产过程中铝电解的阳极覆盖料与电解质持续进行着物质交换，物料交换平衡后覆盖料中杂质水平和电解质中杂质水平相当，如果降低阳极覆盖料中杂质含量，长期使用低杂质含量的覆盖料，则可以显著降低电解质中和铝电解生产系统中杂质含量，为铝电解生产的稳定提供基础。通常企业的覆盖料循环量较大，可以为采用化学法降低电解质中杂质含量提供充足的原料基础。

技术实现思路

1、本发明提供一种铝电解槽运行过程降低电解质中氟化物的方法，该方法基于阳极覆盖料中氧化铝、氟化物在特定溶液中溶解性的差异，选择性脱除对电解质不利的部分元素，降低其在阳极覆盖料中的含量，从而有效降低电解质中的杂质。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、所述的铝电解槽运行过程降低电解质中氟化物的方法，包括如下步骤：

4、将阳极覆盖料破碎至60目以下，进行酸浸，固液分离后，取固相物料脱水后进入铝电解系统作为阳极覆盖料。

5、所述的酸浸过程中产生的有害气体通过处理后排空；固液分离后的溶液进行无害化处理后循环利用。

6、酸浸过程中产生的有害气体通过氧化铝固体吸附后排空。

7、固液分离后的溶液，加入可溶性铝盐，用钠盐或氢氧化钠调节ph值为5.5-7.0，生成氟化盐，过滤，固体物干燥后作为电解质原料，溶液蒸发结晶，得到碱金属盐类。

8、所述的酸浸所用的酸为盐酸、硫酸、硝酸的一种或一种以上的混合物。

9、所述的酸浸所用的酸浓度的摩尔浓度味1-10mol/l。

10、所述的酸浸的条件为：反应温度为40-100℃，酸与阳极覆盖料的液固比为0.5:1-5:1，反应时间为5-10小时。

11、本发明的有益技术效果是：

12、本发明的方法通过酸处理，实时降低阳极覆盖料中的有害杂质含量，阳极覆盖料酸浸处理后进入电解槽与其中电解质进行物质交换，从而降低铝电解槽中电解质有害杂质含量，具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种铝电解槽运行过程降低电解质中氟化物的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的铝电解槽运行过程降低电解质中氟化物的方法，其特征在于：所述的酸浸过程中产生的有害气体通过处理后排空；固液分离后的溶液进行无害化处理后循环利用。

3.如权利要求2所述的铝电解槽运行过程降低电解质中氟化物的方法，其特征在于：酸浸过程中产生的有害气体通过氧化铝固体吸附后排空。

4.如权利要求3所述的铝电解槽运行过程降低电解质中氟化物的方法，其特征在于：固液分离后的溶液，加入可溶性铝盐，用钠盐或氢氧化钠调节ph值为5.5-7.0，生成氟化盐，过滤，固体物干燥后作为电解质原料，溶液蒸发结晶，得到碱金属盐类。

5.如权利要求1所述的铝电解槽运行过程降低电解质中氟化物的方法，其特征在于：所述的酸浸所用的酸为盐酸、硫酸、硝酸的一种或一种以上的混合物。

6.如权利要求5所述的铝电解槽运行过程降低电解质中氟化物的方法，其特征在于：所述的酸浸所用的酸浓度的摩尔浓度味1-10mol/l。

7.如权利要求1所述的铝电解槽运行过程降低电解质中氟化物的方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开一种铝电解槽运行过程降低电解质中氟化物的方法，包括如下步骤：将阳极覆盖料破碎至60目以下，进行酸浸，固液分离后，取固相物料脱水后进入铝电解系统作为阳极覆盖料。本发明基于阳极覆盖料中氧化铝、氟化物在特定溶液中溶解性的差异，选择性脱除对电解质不利的部分元素，降低其在阳极覆盖料中的含量，从而有效降低电解质中的杂质。

技术研发人员：汤伟,曾振双,吕健良,卢锐,王恒,尹好莺
受保护的技术使用者：广西华磊新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21