[发明专利]一种铝电解槽的防渗方法

说明书

技术领域

一种铝电解槽的防渗方法，涉及一种有色冶金行业铝电解槽用于抵抗含钾盐低温电解质熔盐对电解槽渗透的防渗方法。

背景技术

防渗料作为铝电解槽的保温防渗材料，其主要利用化学防渗原理，与通过阴极炭块渗透下来的电解质反应生成一层致密的玻璃状霞石层，从而有效阻止和抑制液体电解质对电解槽下部保温层的破坏，提高电解槽寿命，降低槽底压降，延长电解槽工作周期。

在传统铝电解过程中，采用的电解质主要为钠冰晶石，其熔点高，高温下粘度大，普通的防渗料即能阻挡其进一步渗透。申请号为96120239.4的中国专利《一种铝电解槽用抗侵蚀耐火材料及其制备方法》公开了一种铝电解槽用抗侵蚀耐火材料及其制备方法，其能阻挡电解液渗透，延长电解槽使用寿命；申请号为201210090353.6的中国专利《一种环保节能型防渗料及其制造方法》公开了一种环保节能型防渗料及其制造方法，其主要是利用粉煤灰制备防渗料，降低成本，节约能源。上述专利技术针对的电解质主要为钠冰晶石，在传统电解槽取得了较好的应用效果。

随着铝工业的发展以及节能降耗要求的进一步提高，低温铝电解技术逐步走向工业化的应用。低温铝电解的主要特征就是采用低温电解质体系。低温电解质体系一般具有相对较低的熔点和初晶温度，并且低温电解质在使用过程中一般需要相对较高的过热度，以保证低温电解质具有良好的导电性以及对氧化铝的溶解能力。

在低温电解质体系中，大都通过在钠冰晶石中添加AlF₃、KF、LiF、CaF₂、KCl、AlCl₃、NaCl、BaCl₂等来实现。而目前惰性阳极铝电解技术中，采用KF-AlF₃、NaF-KF-AlF₃体系的较多。这种电解质在高温下粘度小，再加上过热度大，其渗透能力极强。并且由于钾盐的存在，当电解质与防渗料接触后，影响了霞石的生成量及粘度，使电解质的渗透深度大幅提高，严重时会使防渗料失去防渗作用。因此，对于采用含钾盐低温电解质的电解槽，仍采用普通防渗料和原有的使用方法，已经不能满足筑炉要求，漏炉风险会大幅增加。

然而，关于这方面的应用研究也未见有公开的报导。因此，有必要开发一种防渗料制备及使用技术，用于抵抗含钾盐低温电解质熔盐对电解槽的渗透，以满足低温铝电解工艺或惰性电极铝电解工艺要求。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种用于抵抗含钾盐低温电解质熔盐对电解槽的渗透，以满足低温铝电解工艺或惰性电极铝电解工艺需要的铝电解槽的防渗方法。

为实现上述目的，本发明采用如下的方法实现。

一种铝电解槽的防渗方法，其特征在于采用耐火颗粒55%-65wt%、耐火粉料30%-40wt%、添加剂1%-7%均匀混配成防渗料；在电解槽筑炉使用时，防渗料均匀铺在保温材料上方并振实，然后在其表层均匀撒上一层外加剂，再铺内衬材料，完成筑炉。

本发明的一种铝电解槽的防渗方法，其特征在于混配防渗料过程是将耐火颗粒、耐火粉料、添加剂混合均匀，并控制其Al₂O₃与SiO₂综合质量含量的比值为0.85-1.1，Al₂O₃与SiO₂综合质量含量之和大于85wt%，自然堆积密度为1.55-1.65 g/cm³，振实密度大于1.9g/cm³。

本发明的一种铝电解槽的防渗方法，其特征在于所述的耐火颗粒选自焦宝石熟料、铝矾土熟料、烧结莫来石、硬质粘土熟料中的一种或任意组合，其粒度为0-8mm；采用0-1mm、0.5-1mm、1-2mm、1-3mm、3-5mm、3-6mm、6-8mm粒度中的3种或3种以上进行粒级配或自然级配。

本发明的一种铝电解槽的防渗方法，其特征在于所述的耐火粉料选自焦宝石熟料、铝矾土熟料、烧结莫来石、粘土熟料、钠长石粉、石英粉中两种或任意组合，其粒度小于0.2mm。采用细粉（粒度0.1-0.2mm）、微粉（粒度小于0.1mm）进行粒级配或自然级配。

本发明的一种铝电解槽的防渗方法，其特征在于所述的添加剂由氧化硼、硼酐、硼砂中的一种或两种组合，其纯度大于95%，粒度小于0.2mm。

本发明的一种铝电解槽的防渗方法，其特征在于所述防渗料配制完长期放置或明显潮湿的，在使用前需要进行干燥处理，干燥温度小于200℃。