一种铝电解生产方法技术

本发明专利技术特别涉及一种铝电解生产方法，属于铝电解领域。一种铝电解生产方法，包括：得到阳极覆盖料粉料、炭质大修渣粉料及非炭质大修渣粉料；将辅料与阳极覆盖料粉料混合，得到第一混合物；将第一混合物与非炭质大修渣粉料混合，得到第二混合物；将添加剂与炭质大修渣粉料混合，得到第三混合物；将第二混合物分为至少三部分，其中，第一部分加入铝电解的电解质溶体中并搅拌，第二部分铺设于电解质熔体表面，形成膜壳；将第三混合物铺设于膜壳表面，形成第一覆层；将第二混合物的第三部分铺设于第一覆层表面，形成第二覆层。其能够有效解决现有技术无法妥善处理阳极覆盖料及大修渣的技术问题。术问题。术问题。

A production method of aluminum electrolysis

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解生产方法


[0001]本专利技术属于铝电解领域，特别涉及一种铝电解生产方法。

技术介绍

[0002]阳极覆盖料是铝电解槽上用于覆盖炭阳极的一种混合物料，要起到保温、减少热损失、减少炭阳极氧化烧损、减少电解质熔体挥发的作用。通常阳极覆盖料中氧化铝含量在40wt％左右，电解质含量在60wt％左右。正常情况下，阳极覆盖料在电解槽上不断的生成、溶解，存在自我循环和平衡，对于电解厂来说阳极覆盖料的总量基本维持在一个平衡的范围内。然而，有不少电解铝企业，由于电解质体系变化、电解槽技术条件失控，以及生产管理等因素，导致电解槽过热度偏小，覆盖料会越来越多，甚至堆积如山，无处存放。并且在这种情况下，往往也会伴随着出现电解质不够用的问题。电解铝厂每月需要花费几百万，甚至上千万，来大量外购电解质，这给电解铝企业带来巨大的经济负担。整体上来说，铝电解生产过程电解质呈增长趋势，但通常不会直接反映到阳极覆盖料的增多。铝电解过程使用的氧化铝中含有氧化钠，电解槽需持续补充氟化铝，铝电解质整体上呈略微增加趋势，但有很大一部分会随着生产过程的炭渣打捞而被带出。炭渣经过浮选工艺可回收其中绝大部分的电解质，该电解质通常被称作再生冰晶石，一般会重新返回到电解车间。
[0003]大修渣是电解槽停槽大修过程，从电解槽中刨出的废槽衬，包括炭质废阴极、炭质废扎固糊、炭质废侧块或废碳化硅结合氮化硅侧块、废防渗料、废浇注料、废耐火砖、废保温砖、废陶瓷纤维板、废硅酸盖板等。通常将炭质废阴极、炭质废扎固糊、炭质废侧块称作炭质大修渣。废碳化硅结合氮化硅侧块、废防渗料、废浇注料、废耐火砖、废保温砖、废陶瓷纤维板、废硅酸钙板等称作非炭质大修渣。由于长期高温条件下受到电解质熔体的侵蚀，大修渣含有毒性较高的可溶氟化物和氰化物，如果处置不当，会随雨水混入江河、渗入地下，进而污染地表水、地下水和土壤，对周围生态环境、公众健康及动植物生长造成巨大危害。2016年版《国家危险废物名录》已明确规定，铝电解槽大修渣属于T类工业危险废物。对于电解铝企业来说，需要将大修渣定点安全堆放，或委托有资质企业进行处理，这给电解铝企业带来了巨大的环境负担和经济负担。
[0004]对于电解铝企业来说，需要一种经济有效的铝电解生产方法，既能妥善处理阳极覆盖料，回收其中的电解质和氧化铝，又能妥善处理大修渣。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种铝电解生产方法，以解决现有技术无法妥善处理铝电解过程中产生的阳极覆盖料及大修渣的技术问题。
[0006]本专利技术实施例提供了一种铝电解生产方法，包括如下步骤：
[0007]得到阳极覆盖料粉料、炭质大修渣粉料及非炭质大修渣粉料；
[0008]将辅料与所述阳极覆盖料粉料混合，得到第一混合物；
[0009]将所述第一混合物与所述非炭质大修渣粉料混合，得到第二混合物；
[0010]将添加剂与所述炭质大修渣粉料混合，得到第三混合物；
[0011]将所述第二混合物分为至少三部分，其中，第一部分加入铝电解的电解质溶体中并搅拌，第二部分铺设于所述电解质熔体表面，形成膜壳；
[0012]将所述第三混合物铺设于所述膜壳表面，形成第一覆层；
[0013]将所述第二混合物的第三部分铺设于所述第一覆层表面，形成第二覆层。
[0014]可选的，以质量百分比计，所述铝电解中：
[0015]当铝水中Si≥3％，或Fe≥0.35％，包括如下步骤：
[0016]得到阳极覆盖料粉料、炭质大修渣粉料及非炭质大修渣粉料；
[0017]将辅料与所述阳极覆盖料粉料混合，得到第一混合物；
[0018]将添加剂与所述炭质大修渣粉料混合，得到第三混合物；
[0019]将所述第一混合物分为至少三部分，其中，第一部分加入铝电解的电解质溶体中并搅拌，第二部分铺设于所述电解质熔体表面，形成膜壳；
[0020]将所述第三混合物铺设于所述膜壳表面，形成第一覆层；
[0021]将所述第一混合物的第三部分铺设于所述第一覆层表面，形成第二覆层；或，
[0022]当所述铝水中Si≤2％，且Fe≤0.25％后，包括如下步骤：
[0023]得到阳极覆盖料粉料、炭质大修渣粉料及非炭质大修渣粉料；
[0024]将辅料与所述阳极覆盖料粉料混合，得到第一混合物；
[0025]将所述第一混合物与所述非炭质大修渣粉料混合，得到第二混合物；
[0026]将添加剂与所述炭质大修渣粉料混合，得到第三混合物；
[0027]将所述第二混合物分为至少三部分，其中，第一部分加入铝电解的电解质溶体中并搅拌，第二部分铺设于所述电解质熔体表面，形成膜壳；
[0028]将所述第三混合物铺设于所述膜壳表面，形成第一覆层；
[0029]将所述第二混合物的第三部分铺设于所述第一覆层表面，形成第二覆层。
[0030]可选的，以质量百分比计，所述电解质熔体中C≥0.5％时，步骤S8
‑
S10暂停；至所述电解质熔体中C≤0.4％后，步骤S8
‑
S10重启。
[0031]可选的，所述阳极覆盖料粉料、炭质大修渣粉料及非炭质大修渣粉料的粒径均≤1mm。
[0032]可选的，所述膜壳、第一覆层及第二覆层的厚度均≤5cm。
[0033]可选的，所述辅料包括：再生冰晶石、冰晶石、氟化铝及固体铝电解质粉中的任意一种或多种组合，所述固体铝电解质粉的粒径≤12mm。
[0034]可选的，以质量百分比计，所述第一混合物中，所述辅料的含量为30
‑
70％；当所述辅料包括氟化铝时，氟化铝的含量≤5％。
[0035]可选的，以质量百分比计，所述第二混合物中，所述非炭质大修渣粉料的含量≤25％。
[0036]可选的，所述添加剂包括：碳酸钠和/或氟化铝。
[0037]可选的，所述第三混合物中，所述添加剂的含量≤5％；当所述添加剂包括碳酸钠和氟化铝时，碳酸钠与氟化铝的质量比为2:1。
[0038]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0039]本专利技术实施例提供的铝电解生产方法，利用铝电解生产过程的电化学反应，消耗
加入的第二混合物中的氧化铝和氧化硅，使氧元素生成二氧化碳气体排出，使铝、硅及铁元素被还原后进入铝电解产生的铝水中，使其他元素生成氟化盐进入铝电解的电解质熔体中；利用电解质熔体的热量加热炭质大修渣粉料，使炭质大修渣粉料中的碳元素被渗入的空气氧化生成二氧化碳或一氧化碳气体排出，使炭质大修渣粉料中剩余的电解质进入电解质熔体；该生产方法能够协同处理阳极覆盖料和大修渣，既能有效利用覆盖料中的电解质和氧化铝，解决大量覆盖料堆积、电解质却不够用的问题，又能处理非炭质大修渣和炭质大修渣，利用过程中增多的铝水生产铝硅合金。
[0040]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝电解生产方法，其特征在于，包括如下步骤：得到阳极覆盖料粉料、炭质大修渣粉料及非炭质大修渣粉料；将辅料与所述阳极覆盖料粉料混合，得到第一混合物；将所述第一混合物与所述非炭质大修渣粉料混合，得到第二混合物；将添加剂与所述炭质大修渣粉料混合，得到第三混合物；将所述第二混合物分为至少三部分，其中，第一部分加入铝电解的电解质溶体中并搅拌，第二部分铺设于所述电解质熔体表面，形成膜壳；将所述第三混合物铺设于所述膜壳表面，形成第一覆层；将所述第二混合物的第三部分铺设于所述第一覆层表面，形成第二覆层。2.根据权利要求1所述的铝电解生产方法，其特征在于，以质量百分比计，所述铝电解中：当铝水中Si≥3％，或Fe≥0.35％，包括如下步骤：得到阳极覆盖料粉料、炭质大修渣粉料及非炭质大修渣粉料；将辅料与所述阳极覆盖料粉料混合，得到第一混合物；将添加剂与所述炭质大修渣粉料混合，得到第三混合物；将所述第一混合物分为至少三部分，其中，第一部分加入铝电解的电解质溶体中并搅拌，第二部分铺设于所述电解质熔体表面，形成膜壳；将所述第三混合物铺设于所述膜壳表面，形成第一覆层；将所述第一混合物的第三部分铺设于所述第一覆层表面，形成第二覆层；或，当所述铝水中Si≤2％，且Fe≤0.25％后，包括如下步骤：得到阳极覆盖料粉料、炭质大修渣粉料及非炭质大修渣粉料；将辅料与所述阳极覆盖料粉料混合，得到第一混合物；将所述第一混合物与所述非炭质大修渣粉料混合，得到第二混合物；将添加剂与所述炭质大修渣粉料混合，得到第三混合物；将所述第二混合物分为至少三部分，其中，第一部分加入铝电解的电解质溶体中并搅拌，第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：包生重，陈开斌，张旭贵，张芳芳，石序，罗丽芬，唐新平，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：