【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、商业铝电解精炼电解槽可以基于三层hoopes槽，并可用于制造高纯度铝。hoopes槽是由熔融电解质组成的卧式电解精炼槽，其分隔两个熔融电极：用铜合金化的不纯铝作为阳极，纯铝充当阴极。不纯的铝与铜合金化以提高其密度，使得不纯的铝与铜合金在该槽的底部形成阳极层。此外，对于hoopes槽构造，需要密度大于纯铝密度的电解质，使得纯铝可以形成三层槽的顶部阴极层，其浮在电解质上。在电解过程中，铝离子从电解质层移动到上部阴极层中，并被在下部阳极层中产生的铝离子替代，所述铝离子迁移到电解质层中。尽管与hoopes槽的操作相关联的理论能量成本是最小的，但是实际操作能量成本是显著的，这主要是由于槽的电阻率，其是电极之间的距离与电解质的电导率的函数。减小电极之间的距离和/或提高hoopes槽中电解质的电导率可能是具有挑战性的。例如，可以仅使用具有必要密度性质的电解质，并且较高密度的电解质倾向于具有较低的电导率。此外，在基于hoopes槽的电解精炼工艺中，槽底部处的阳极层中的铝可能随时间推移而耗尽，由此，基于hoopes槽的系统可能需要用新的不...
【技术保护点】
1.铝提纯系统，其包含：
2.权利要求1的铝提纯系统，其中阳极结构包括第一阳极结构部分和第二阳极结构部分以及在其间的阳极储池，并且其中所述阳极结构配置成在阳极储池中接收不纯铝。
3.权利要求2的铝提纯系统，其中第二阳极结构部分的第一侧与不纯铝流体连通，并且第二阳极结构部分的第二侧与液体电解质流体连通。
4.权利要求2–3任一项的铝提纯系统，其中第二阳极结构部分包括孔隙。
5.权利要求4的铝提纯系统，其中确定第二阳极结构部分中的孔隙的尺寸以防止不纯铝流过所述孔隙并允许铝离子穿过所述孔隙。
6.权利要求1–5任一...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.铝提纯系统，其包含：
2.权利要求1的铝提纯系统，其中阳极结构包括第一阳极结构部分和第二阳极结构部分以及在其间的阳极储池，并且其中所述阳极结构配置成在阳极储池中接收不纯铝。
3.权利要求2的铝提纯系统，其中第二阳极结构部分的第一侧与不纯铝流体连通，并且第二阳极结构部分的第二侧与液体电解质流体连通。
4.权利要求2–3任一项的铝提纯系统，其中第二阳极结构部分包括孔隙。
5.权利要求4的铝提纯系统，其中确定第二阳极结构部分中的孔隙的尺寸以防止不纯铝流过所述孔隙并允许铝离子穿过所述孔隙。
6.权利要求1–5任一项的铝提纯系统，其中所述下部包括阳极熔融材料收集区，阳极结构在阳极熔融材料收集区上方垂直对齐。
7.权利要求6的铝提纯系统，其中阴极熔融材料收集区通过设置在其间的隔板与阳极熔融材料收集区分开。
8.权利要求6–7任一项的铝提纯系统，其中所述阳极结构限定阳极流动路径，熔融态的不纯铝可沿着该路径从上部流到阳极熔融材料收集区。
9.权利要求2–8任一项的铝提纯系统，其中所述第二阳极结构部分配置成变得浸渍有不纯铝。
10.权利要求8–9任一项的铝提纯系统，其中所述阳极流动路径从阳极储池通过第二阳极结构部分延伸到阳极熔融材料收集区。
11.权利要求2–10任一项的铝提纯系统，其中所述第二阳极结构部分包含多孔碳材料。
12.权利要求2–11任一项的铝提纯系统，其中所述第二阳极结构部分包含石墨、碳纤维布、多孔tib2和泡沫中的至少一种。
13.权利要求1–12任一项的铝提纯系统，其中所述阳极结构包含铝可润湿性材料。
14.权利要求13的铝提纯系统，其中所述铝可润湿性材料至少在阳极表面上包含tib2。
15.权利要求14的铝提纯系统，其中所述tib2是在阳极结构的表面上的电镀层。
16.权利要求14–15任一项的铝提纯系统，其中所述阳极结构包含具有设置在其上的tib2层的石墨。
17.权利要求1–16任一项的铝提纯系统，其中所述阴极结构包含铝可润湿性材料。
18.权利要求1–17任一项的铝提纯系统，其中所述阴极结构包含在其中限定的一个或多个凹槽。
19.权利要求1–18任一项的铝提纯系统，其中所述液体电解质包含lif和alf3。
20.权利要求1-19任一项的铝提纯系统，其中所述液体电解质进一步包含naf、kf或caf2。
21.权利要求1–20任一项的铝提纯系统，其中所述液体电解质具有小于约2.7 g/cm3的密度。
22.权利要求1–21任一项的铝提纯系统，其中所述阴极结构配置成捕集具有比引入阳极结构的不纯铝更高重量%的al的提纯铝。
23.权利要求1–22任一项的铝提纯系统，其中所述阴极结构配置成以约1.5至7 kwh/kg在阴极结构处捕集的提纯铝的能耗来捕集提纯铝。
24.权利要求1–23任一项的铝提纯系统，进一步包含与阳极熔融材料收集区流体连通的出口，用于从中移除不纯的熔融铝。
25.权利要求1–24任一项的铝提纯系统，进一步包含与阴极熔融材料收集区流体连通的出口，用于从中移除提纯铝。
26.权利要求1–25任一项的铝提纯系统，其中阳极结构与阴极结构之间的距离为约2mm至约5 cm。
27.权利要求7–26任一项的铝提纯系统，其中在液体电解质与阳极熔融材料收集区和阴极熔融材料收集区的每一个中所含的熔融铝之间限定界面，并且其中所述隔板在腔室内从槽底部延伸到所述界面上方的高度。
28.权利要求7–27任一项的铝提纯系统，其中所述液体电解质具有上表面，并且其中所述隔板不接触液体电解质的上表面。
29.权利要求1–28任一项的铝提纯系统，其中在液体电解质与阴极熔融材料收集区...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·R·戴维斯，T·M·斯奈德，W·库尔切斯尼，
申请(专利权)人：雷诺兹消费产品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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