一种从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统和方法技术方案

本申请具体涉及一种从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统和方法，属于铝电解技术领域，包括加热装置和搅拌装置，所述加热装置内设有第一空间，所述第一空间用于盛装铝电解氟化物电解质；搅拌装置包括搅拌体，所述搅拌体位于所述第一空间内，所述搅拌体内设有第二空间，所述第二空间内设有冷却介质。通过所述的系统和方法脱除电解质中杂质时，能够通过搅拌电解质，提高电解质的均质程度，从而提升杂质的分离程度，获得需要的低杂质电解质和高杂质电解质，降低除杂过程中电解质的损耗率。降低除杂过程中电解质的损耗率。降低除杂过程中电解质的损耗率。

【技术实现步骤摘要】
一种从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统和方法


[0001]本申请涉及铝电解
，尤其涉及一种从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统和方法。

技术介绍

[0002]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、钙和镁会进入氧化铝，导致以氧化铝为原料，采用冰晶石体系为熔剂进行铝电解生产原铝时，氧化铝中的锂、钾、钙和镁在电解质中转变成对应的氟化物。
[0003]氧化铝中锂含量较高时，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；氧化铝中钾含量较高时，会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；氧化铝中钙、镁含量偏高时，容易在炉底形成硬结壳，处理难度大。因此氧化铝中的锂、钾、钙和镁元素偏高会影响正常生产，导致经济技术指标恶化。
[0004]根据现有的技术手段，可以采用化学法脱除电解质中的过高的杂质，采用该方法时，需要将电解质冷却、破碎、磨细，用适当的试剂浸出，处理后的电解质烘干可重新利用。但是这种方法处理电解质时，电解质会有一部分损耗，导致除杂时电解质损耗率高，从而使处理成本增加。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统和方法，解决现有技术手段中的铝电解氟化物电解质除杂时电解质损耗率高的技术问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统，包括：
[0007]加热装置，所述加热装置内设有第一空间，所述第一空间用于盛装铝电解氟化物电解质；
[0008]搅拌装置，包括搅拌体，所述搅拌体位于所述第一空间内，所述搅拌体内设有第二空间，所述第二空间内设有冷却介质。
[0009]可选的，所述搅拌体沿所述第一空间的中轴线设置。
[0010]可选的，所述搅拌体为多边形柱状、圆柱状或不规则柱状。
[0011]可选的，所述搅拌装置还包括：
[0012]输送管，所述输送管包括输入管和输出管，所述输入管和所述输出管分别与所述第二空间连通；
[0013]调节阀，所述调节阀设于所述输入管上。
[0014]可选的，所述加热装置包括炉胆，所述炉胆的材料包括：耐高温铁基材料、碳质材料、氮化硅材料、碳化硅材料、镁铝尖晶石结构材料和刚玉中的至少一种。
[0015]可选的，所述系统还包括温度传感器，所述温度传感器设于第一空间，用以监测所述铝电解氟化物电解质的温度。
[0016]可选的，所述温度传感器有多组，每组所述温度传感器关于所述搅拌体中轴线呈环形阵列设置；
[0017]每组所述温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器靠近所述加热装置内壁设置，所述第二温度传感器靠近所述搅拌体外壁设置。
[0018]可选的，所述系统还包括控制模块，所述控制模块分别与所述加热装置和所述搅拌装置电连接，所述控制模块包括：
[0019]温度控制单元，用于控制所述加热装置，以加热所述铝电解氟化物电解质；
[0020]搅拌速度控制单元，用以控制所述搅拌装置的搅拌速度；
[0021]流量控制单元，用以控制所述冷却介质的流量。
[0022]可选的，所述控制模块还包括：
[0023]信号采集单元，用以采集所述铝电解氟化物电解质的温度信号；
[0024]计算单元，用于根据所述温度信号计算得到所述铝电解氟化物电解质的最大温差和平均温度。
[0025]第二方面，本申请还提供一种从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的方法，包括以下步骤：
[0026]使用所述一种从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统，加热铝电解氟化物电解质，以使所述铝电解氟化物的温度达到熔点温度以上；
[0027]控制搅拌速度和控制冷却介质的流量，以使所述铝电解氟化物电解质在所述搅拌体表面凝固，以偏析除杂。
[0028]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0029]由于含锂、钾、钙和镁的电解质在冷却时会出现成分偏析，即，在高温的熔融电解质逐渐冷却的过程中，高分子的电解质及锂、钾、钙和镁的氟化物杂质会先凝固，其余部分为低分子电解质，通过逐渐降温，能将降温过程中偏析出的高分子的电解质及锂、钾、钙和镁的氟化物，附着在搅拌体上并带出。因此在本申请中，通过所述的系统和方法脱除电解质中杂质时，能够通过搅拌电解质，提高电解质的均质程度，从而提升杂质的分离程度，获得需要的低杂质电解质和高杂质电解质，降低除杂过程中电解质的损耗率。
附图说明
[0030]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本申请实施例提供的一种从铝电解氟化物电解质中偏析除杂系统的结构示意图；
[0033]图2为本申请实施例提供的一种从铝电解氟化物电解质中偏析除杂系统的另一结构示意图。
[0034]附图标记：
[0035]1‑
加热装置，11
‑
第一空间，12
‑
炉胆，13
‑
加热体，14
‑
保温材料，15
‑
外壳，16
‑
炉盖；
[0036]2‑
搅拌装置，21
‑
搅拌体，22
‑
第二空间，23
‑
冷却介质，24
‑
基座，25
‑
驱动机构，26
‑
连接轴，27
‑
输送管，271
‑
输入管，272
‑
输出管，28
‑
搅拌桨，29
‑
调节阀；
[0037]3‑
控制模块，31
‑
温度控制单元，32
‑
控制中心单元；
[0038]4‑
温度传感器。
具体实施方式
[0039]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0040]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统，其特征在于，包括：加热装置，所述加热装置内设有第一空间，所述第一空间用于盛装铝电解氟化物电解质；搅拌装置，包括搅拌体，所述搅拌体位于所述第一空间内，所述搅拌体内设有第二空间，所述第二空间内设有冷却介质。2.根据权利要求1所述的从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统，其特征在于，所述搅拌体沿所述第一空间的中轴线设置。3.根据权利要求1所述的从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统，其特征在于，所述搅拌体为多边形柱状、圆柱状或不规则柱状。4.根据权利要求1所述的从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统，其特征在于，所述搅拌装置还包括：输送管，所述输送管包括输入管和输出管，所述输入管和所述输出管分别与所述第二空间连通；调节阀，所述调节阀设于所述输入管上。5.根据权利要求1所述的从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统，其特征在于，所述加热装置包括炉胆，所述炉胆的材料包括：耐高温铁基材料、碳质材料、氮化硅材料、碳化硅材料、镁铝尖晶石结构材料和刚玉中的至少一种。6.根据权利要求1所述的从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统，其特征在于，所述系统还包括温度传感器，所述温度传感器设于第一空间，用以监测所述铝电解氟化物电解质的温度。7.根据权利要求6所述的从铝电解氟化物电解质中偏析除杂的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌林，方斌，汪艳芳，邱仕麟，陈开斌，张旭贵，周云峰，王俊青，李致远，马军义，白卫国，张芬萍，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：