铝电解槽避免沉淀的方法

发布时间:2021-04-14 10:33浏览次数:
铝电解槽中生成沉淀时,氧化铝被流体带动形成一薄层,属于一种稳定相形式,它在电解质中的溶解速度较低,严重减少了氧化铝的溶解,如果此时再向槽中加料,就会使槽中氧化铝达到过饱和状态,破坏生产技术指标。槽底上的沉淀物也会在流体的带动下对阴极产生磨损,软沉淀的电导率是(1.0±0.2)S/cm(9) ,是传统电解质的一半,这就会使它周边的阴极有很大的电流密度,容易受到腐蚀。此外,如果沉淀过多的聚积在槽底,会增加过热度,破坏电解槽的热平衡。MarkP(10)等指出,沉淀物是在956℃以下的等温线存在,在这个等温线上实际上是一种固/液混合物,氧化铝是一种饱和的液体沉淀,因此,沉淀物处的温度会很高,会使阴极处等温线出现分界点,在沉淀物处的温度会比其它地方高5℃,这就破坏了阴极处的温度场,使槽子处于不平稳的工作状态。如果槽子的沉淀物大量积累,就会导到“病槽”。因此,必须减少或避免沉淀的形成,可以采取的方法有:
(1)减少每次氧化铝的加入量可以改善其溶解状态,防止电解质温度明显降低。Daniel Whit-field(8)和Bonnardel O(11)都提出了控制电解槽中氧化铝含量的较好范围。现代工业电解槽采用点式下料器,有利于减少或避免沉淀,但下料器的个数和氧化铝的加入量要根据现场生产合理选择。
(2) 采用导热性较好的阴极块,这样能使阴极边部较热,可以减少沉淀。
(3) 保持足够的阳极保温料和炉面保温料,减少通过槽上部的散热损失,保证炉底有足够高的温度,使电解质的初晶温度等温线降到阴极炭块之下,保持良好的热平衡。
(4) 提高氧化铝的质量,氧化铝的质量对电解过程是相当重要的。此外,氧化铝的粒径等级不同,加料时要混料均匀。
另外,要严格控制铝电解生产的技术条件,减少人工作业对电解槽的各项指标的影响,这都会减少或避免沉淀的生成。

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