[发明专利]铝电解的低温熔盐体系及使用该熔盐体系进行铝电解的方法

权利要求书

1、一种铝电解的熔盐体系，其特征在于：熔盐体系组成为(x)A(y)AlF₃(z)Al₂O₃，其中x为A的摩尔百分比含量，y为AlF₃的摩尔百分比含量，z为Al₂O₃的摩尔百分比含量，x为25～77％，y为22～50％，z为1～25％；A由KF、NaF、MgF₂、CaF₂、NaCl、LiF、BaF₂的单一或多种盐组成。

2、一种铝电解的熔盐体系，其特征在于：熔盐体系组成为(x)A(y)AlF₃(z)Al₂O₃，其中x为A的摩尔百分比含量，y为AlF3的摩尔百分比含量，z为Al₂O₃的摩尔百分比含量，x为30～76％，y为22～50％，z为2～20％；A由KF、KCl、NaF、MgF₂、CaF₂、NaCl、LiF、BaF₂的单一或多种盐组成。

3、一种使用权利要求1或2的铝电解的熔盐体系进行铝电解的方法，其特征在于：该方法包括下述步骤：

(1)、将粉状物质A、AlF₃和Al₂O₃分别加热脱水后、磨细；

(2)、按照权利要求1或2的铝电解的熔盐体系中摩尔百分比含量混合A、AlF₃和Al₂O₃，升温得到熔体即电解液；或是按照权利要求1或2的铝电解的熔盐体系中摩尔百分比含量混合A和AlF₃，升温得到熔体即电解液，再按照权利要求1或2的铝电解的熔盐体系中摩尔百分比含量加入Al₂O₃，搅拌熔融得到熔体即电解液；

(3)、将步骤(2)中得到的电解液控制在680～900℃进行电解得到原铝。

4、根据权利要求3所述的铝电解的方法，其特征在于：在电解过程中连续或定时补充随着电解过程中消耗或挥发造成的电解液的流失量。

5、一种铝电解体系，其特征在于：该电解质体系包括权利要求1或2所述的铝电解的熔盐体系，以及阳极和阴极，所述的阳极为金属陶瓷或金属合金的惰性阳极，所述的阴极为TiB₂涂层阴极。

6、根据权利要求5所述的铝电解体系，其特征在于：所述的金属陶瓷组成为(x’)A’(y’)B’，A’由Ni_aFe_3-aO₄、且0＜a＜1，Ni_bFe_1-bO、且0＜b＜1，NiFe₂O₄，ZnFe₂O₄中的一种或多种混合组成，B’由Cu、Fe、Ni、Ag中的一种或多种混合组成，x’为A’的质量百分比含量，y’为B’的质量百分比含量，x’为40～98％，y’为2～60％；所述的金属合金由Cu、Ni、Fe、Al、Mg、Zn、Mn、Ti、Ta、W中的两种或多种组成的合金构成。

7、根据权利要求5所述的铝电解体系，其特征在于：所述的TiB₂涂层阴极是在碳素材料表面涂覆0.1mm～28mm厚TiB₂涂层。