氧化铝微量元素及杂质对铝电解生产的影响

摘要

铝电解生产中,氧化铝是重要的原料之一,为保持平稳生产和获取良好的技术经济指标,要求氧化铝具有良好的流动性、易溶解、对氟化氢吸附能力强、杂质含量少等理化指标.随着中国电解铝工业的迅速发展,2014年产能达3000余万吨,巨大的市场需求,使氧化铝行业也得到快速发展,国内部分地区微量元素和杂质含量高的铝土矿生产的氧化铝.导致氧化铝物理化学指标品位的下降,对电解生产产生极大的影响.现代电解铝厂的原料输送方式和干式吸氟生产工艺及环保要求，生产原料氧化铝要具有很好的物理性能，使氧化铝在电解质中的溶解速度快，减少槽底沉淀;流动性好，利于长距离风动输送和电解槽氧化铝的白动添加;在加料和输送过程中吃扬损失少，破碎率低，以降低氧化铝单耗，改善环境质量;较强的吸附氟化氢的能力，提高氧化铝做吸附剂的干法烟气净化的效果;良好的保温性能，易于在电解质表面形成良好的结壳-一电解质熔体天然屏障，减少热损失;有效地防护阳极氧化，减少阳极消耗。氧化铝化学性能对电解生产影响则更为巨大，微量元素含量直接影响原铝品质和生产技术经济指标。 随着现代电解铝厂精细化操作管理、环保及下游铝加工行业质量的要求，氧化铝物理和化学性质对铝电解生产技术经济指标影响越来越突出。粒度均匀适中，磨损指数、比表面积、松散密度、a -Al2O含量、安息角等物理性能优良的砂状氧化铝流动性好，飞扬损失少，溶解速度快，对氟化氢的吸附能力强对电解生产非常有利，氧化铝的化学杂质如Fe2O3、SiO2、TiO2等会使原铝的质量降低，同时影响电流效率;灼减高将增加电解质中氟化物的水解而产生氟化氢，影响铝电解过程的技术经济指标，尽可能地降低氧化铝中的杂质含量。氧化铝生产厂家可通过工艺升级改良满足铝电解生产的需要。氧化铝中的LiF,CaF,KF等微量元素，大多在铝电解质中产生富集，影响电解初晶温度和溶解度，适量的添加不同氧化铝可改善电解质成分。但富LiF,KF氧化铝电解质体系能为低温低电耗铝电解生产带来必要的基础，降低能耗和改善环境。取利除弊，需进一步探索研究高铿电解质体系对电解生产的技术条件影响。