一种铝电解用阻流体及其制备方法技术

本发明专利技术特别涉及一种铝电解用阻流体及其制备方法，属于铝电解技术领域，阻流体原料包括：氧化铝、氟化物和冰晶石；该阻流体放入电解槽后，硬度降低，可以粘在槽底阴极表面，提高了与阴极的结合，降低了阻流体被铝液冲击移动位置的几率；解决了目前阻流体发生不规则移动的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解用阻流体及其制备方法


[0001]本专利技术属于铝电解
，特别涉及一种铝电解用阻流体及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着铝电解技术的发展，电解槽逐渐向大型化发展，电解槽的大型化一定程度上降低了固定投资。根据铝电解理论和生产实践实现，随着铝电解槽大型化后，铝液流速显著增大，电解槽稳定性明显降低，操作难度增大。由于铝液流速增大，二次反应速度提高，降低了电流效率，同时铝液界面变形增大，在低电压下操作难度增大，电解槽槽电压相对较高，电解槽的经济技术指标较容量小的电解槽有较大劣势。
[0003]采用物理阻流技术可以有效降低铝液流速，提高电解槽的经济技术指标，以异性阴极电解槽技术和加阻流块的铝液阻流技术为代表的物理阻流技术的应用证实了物理阻流的效果，但是实际操作中传统的物理阻流技术也存在一些不足，采用上述技术后，多组阻流体置于电解质熔体中，增加了工人的操作难度；采用抓斗作业的企业，阻流体则面临破坏的风险；阻流体与铝液密度差较小，在磁场和铝液流速的双重影响下，阻流体在短时间内就离开最初放置的部位，在电解槽内不规则移动。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种铝电解用阻流体及其制备方法，以解决目前阻流体发生不规则移动的问题。
[0005]本专利技术实施例提供了一种铝电解用阻流体，所述阻流体原料包括：氧化铝、氟化物和冰晶石。
[0006]可选的，所述氧化铝为α型氧化铝。
[0007]可选的，所述氟化物包括氟化锂、氟化钙、氟化镁、氟化钾和游离氟化铝中的至少一种。
[0008]可选的，所述阻流体原料以质量百分比计包括：氧化铝30％
‑
60％、氟化锂≤3％、氟化钙
[0009]≤6％、氟化镁≤2％、氟化钾≤3％、游离氟化铝≤5％，其余为冰晶石。
[0010]可选的，所述阻流体的体积密度≥3g/cm3。
[0011]基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种铝电解用阻流体的制备方法，所述方法包括：
[0012]把含氧化铝、氟化物和冰晶石的原料进行混合，得到混合物；
[0013]对所述混合物进行压制成型，得到坯体；
[0014]对所述坯体进行烧结，得到阻流体。
[0015]可选的，所述含氧化铝的原料包括冶金级氧化铝、氧化铝产品和铝电解过程形成的氧化铝含量大于10％的物料中的至少一种。
[0016]可选的，所述含氟化物的原料包括铝电解用氟化盐、铝电解过程产生的电解质、铝
电解过程形成的氟化物含量大于30％的物料和从铝电解过程废料中回收的以氟化物为主的物料中的至少一种。
[0017]可选的，所述含氧化铝、氟化物和冰晶石的原料的粒度均不大于1mm。
[0018]可选的，所述烧结的温度为400℃
‑
800℃。
[0019]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：
[0020]本专利技术实施例提供的铝电解用阻流体，该阻流体放入电解槽后，硬度降低，可以粘在槽底阴极表面，提高了与阴极的结合，降低了阻流体被铝液冲击移动位置的几率；解决了目前阻流体发生不规则移动的问题。
[0021]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上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1是本专利技术实施例提供的方法的流程图。
具体实施方式
[0024]下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0025]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0026]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0027]本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0028]申请人在专利技术过程中发现：铝电解过程中，由于电流在各导体的传输，会产生电磁力，电解槽内的铝液在电磁力的作用下会一直循环流动。铝液的流动会带动电解质流动，有利于氧化铝的传输。此外铝液的流动，尤其是速度较高时，会增加铝液在电解质中的溶解，降低电流效率；铝液的快速流动会增大铝液界面变形，极距均衡性变差，电解槽稳定性降低，槽电压升高，影响了铝电解的经济技术指标。
[0029]在电解槽铝液中放置阻流块可以降低铝液流速，改善电解槽的指标。阻流块放入电解槽后，部分阻流块会在铝液的冲击下移动位置，影响了阻流效果。
[0030]本申请提供一种阻流体，阻流体放入电解槽后，硬度降低，可以粘在槽底阴极表面，提高了与阴极的结合，降低了阻流体被铝液冲击移动位置的几率。
[0031]本申请涉及的阻流体，可以在设定的位置放置，实现了精准阻流，降低铝液流速，
减小铝液界面变形，为电解槽在更低电压下高效运行提供支撑。
[0032]根据本专利技术一种典型的实施方式，提供了一种铝电解用阻流体，所述阻流体原料包括：氧化铝、氟化物和冰晶石。
[0033]在一些实施例中，氧化铝可以选自α型氧化铝；氟化物可以选自氟化锂、氟化钙、氟化镁、氟化钾和游离氟化铝中的至少一种。
[0034]在一些实施例中，阻流体原料以质量百分比计包括：氧化铝30％
‑
60％、氟化锂≤3％、氟化钙≤6％、氟化镁≤2％、氟化钾≤3％、游离氟化铝≤5％，其余为冰晶石(Na3AlF6)。
[0035]氧化铝的作用是调控阻流体的耐铝电解电解质侵蚀性和工作状态下的硬度，控制氧化铝的质量分数为30％
‑
60％既能保证阻流体对电解质具有较好的耐侵蚀性，同时也保证阻流体工作状态下与电解槽阴极表面具有合理的结合能力，该质量分数取值过大导致工作状态下硬度太大，与电解槽阴极表面结合差，位置不易固定，过小的不利影响是阻流体容易被铝电解的电解质侵蚀；
[0036]氟化物的作用是调节阻流体工作状态下阻流体与电解槽阴极表面结合能力，控制氟化锂的质量分数为≤3％、氟化钙的质量分数为≤6％、氟化镁的质量分数为≤2％、氟化钾的质量分数为≤3％、游离氟化铝的质量分数为≤5％，若上述物质含量过高，则导致阻流体的抗侵蚀能力降低。
[0037]冰晶石的作用是调节阻流体工作状态下阻流体与电解槽阴极表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝电解用阻流体，其特征在于，所述阻流体原料包括：氧化铝、氟化物和冰晶石。2.根据权利要求1所述的铝电解用阻流体，其特征在于，所述氧化铝为α型氧化铝。3.根据权利要求1或2所述的铝电解用阻流体，其特征在于，所述氟化物包括氟化锂、氟化钙、氟化镁、氟化钾和游离氟化铝中的至少一种。4.根据权利要求3所述的铝电解用阻流体，其特征在于，所述阻流体原料以质量百分比计包括：氧化铝30％
‑
60％、氟化锂≤3％、氟化钙≤6％、氟化镁≤2％、氟化钾≤3％、游离氟化铝≤5％，其余为冰晶石。5.根据权利要求1所述的铝电解用阻流体，其特征在于，所述阻流体的体积密度≥3g/cm3。6.一种铝电解用阻流体的制备方法，其特征在于，所述方法包括：把含氧化铝、氟化物和冰晶石的原料进行混...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊青，李昌林，陈开斌，张旭贵，方斌，邱仕麟，张芬萍，常高卿，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：