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冰晶石-氧化铝熔盐生产过程中常用的添加剂是什么?
作者: 日期: 2013-05-20 点击: 1658


   铝电解生产所需用的原材料大致分三类: 原料——氧化铝; 熔剂——氟化盐(包括冰晶石、 氟化铝、 氟化钠、 氟化镁、 氟化钙和氟化锂等); 预焙阳极炭块或炭糊。
铝电解原料——氧化铝
   氧化铝是当前冰晶石-氧化铝熔盐电解法的唯一原料, 是由矿石中提炼出来的有一定粒度要求的白色粉料, 流动性很好, 不溶于水, 能溶解在熔融的冰晶石中, 熔点2050℃, 真密度3.5~3.6 g/cm3, 体积密度1.0 g/cm3。氧化铝有7种晶型, 最常见的是α-Al2O3, 又称刚玉型氧化铝。它主要是不断的补充电解质中的铝氧氟配合离子, 使其保持一定范围的浓度, 以保证电解的持续进行。为了取得良好的生产指标, 对氧化铝的要求是非常严格的, 主要体现在化学纯度和物理性能上。
   (1)化学纯度
工业氧化铝通常含有98.5%的氧化铝以及二氧化硅、 三氧化二铁、 二氧化钛、 氧化钠、 氧化钙和水等少量杂质。在电解过程中, 那些电位比铝正的元素的氧化物杂质, 如二氧化硅、 三氧化二铁都会优先还原, 还原出来的 Si 和 Fe等杂质进入铝内, 从而使铝的品位降低, 且降低电流效率; 而那些电位比铝负的元素的氧化物杂质, 如氧化钠、 氧化钙会分解冰晶石, 使电解质组成发生改变并增加氟盐消耗量。水分会分解冰晶石, 不仅产生氟化氢气体, 还会增加铝液中的氢含量。P2O5等高价氧化物杂质则会降低电流效率。所以铝工业对于氧化铝的纯度提出了严格的要求。
   (2)物理性能
工业氧化铝的物理性能, 对于保证电解过程正常进行和提高气体净化效率, 关系很大。一般要求它具有较小的吸水性, 能够较多较快地溶解在熔融冰晶石里, 粒度适宜、 飞扬损失少, 并且能够严密地覆盖在阳极炭块上, 当氧化铝覆盖在电解质结壳上时, 可起良好的保温作用。在气体净化中, 要求它具有较好的活性和足够的比表面积, 从而能够有效地吸收氟化氢气体。另外, 氧化铝要有良好的流动性。这些物理性能取决于氧化铝晶体的晶型、 形状和粒度。按照氧化铝的物理特性, 可将其分成砂型、 中间型和粉型三种。