[发明专利]一种使用富锂氧化铝的铝电解方法

说明书

技术领域

一种使用富锂氧化铝的铝电解方法，涉及一种铝电解，特别使用富锂氧化铝的铝电解方法的改进。

背景技术

 随着国内铝土矿铝硅比持续降低，氧化铝中的锂含量不断上升，富锂氧化铝的产量占到了我国矿石生产氧化铝总量的60%。富锂氧化铝使用导致电解质中LiF含量不断增加，电解温度持续走低，电解槽炉底沉淀增多、稳定性变差，电解槽正常生产难以为继，能耗大幅度升高，个别企业电解铝能耗上升500kwh/t-Al。富锂氧化铝带来的问题已十分严重，影响广泛，传统电解工艺方法难以应对当前富锂氧化铝的铝电解生产，迫切需要开发出合理使用富锂氧化铝的铝电解节能方法解决当前生产难题。

而使用含Li₂O较低的氧化铝原料的电解企业，其能耗指标一直在较高难以大幅降低，主要是其电解质导电性能较差造成槽电压居高不下。结合我国富锂氧化铝产量较大的有利因素，合理配比使用富锂氧化铝，可以在不增加成本的前提下提高电解质导电性能，大幅降低槽电压和强化电流，在不损失产量的情况下降低单位产品能耗。这也需要有合理使用富锂氧化铝的铝电解节能生产方法来实现这个目标。

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，提供一种应用效果良好，可较大幅度降低生产电解铝能耗和生产过程氟化铝消耗的使用富锂氧化铝的铝电解方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种使用富锂氧化铝的铝电解方法，其特征在于其电解过程中，按建立的富锂氧化铝中Li₂O 含量、电解质中LiF含量及分子比 CR的数学模型进行相关的工艺条件控制。

本发明的一种使用富锂氧化铝的铝电解方法，其特征在于其电解过程中，富锂氧化铝中Li₂O 含量是按下列数学模型控制的：

w(Li₂O)_氧化铝=0.577×[2×(M_氧化铝+B)×w(LiF)_电解质+3.714×A] ÷M_氧化铝。

本发明的一种使用富锂氧化铝的铝电解方法，其特征在于其电解过程中，电解质中LiF是按下列数学模型控制：w(LiF)_电解质=K×[1.733×M_氧化铝×w(Li₂O)_氧化铝－3714×w(Li)_铝液] ÷{M_氟化盐+M_氧化铝×[0.452×w(Na₂O)_氧化铝+0.638×w(K₂O)_氧化铝+0.393×w(CaO)_氧化铝+0.15×w(MgO)_氧化铝－0.133×w(Li₂O)_氧化铝]}。

本发明的一种使用富锂氧化铝的铝电解方法，其特征在于其电解过程中，分子比CR是按下列数学模型控制： CR=3.334+0.0942×LiF%-0.0446×KF%+0.0098×MgF₂%-0.0070×ΔT-0.0895×AO-0.0452×t。

本发明的一种使用富锂氧化铝的铝电解方法，其特征在于其电解过程控制氧化铝原料中的Li₂O质量含量为0.03%～0.10%。

本发明的一种使用富锂氧化铝的铝电解方法，其特征在于其电解过程控制所用电解质中的LiF质重含量为2.5-5.8%。

本发明的一种使用富锂氧化铝的铝电解方法，其特征在于其电解过程电解质分子比为2.50～2.70。

本发明的一种使用富锂氧化铝的铝电解方法，其特征在于其电解过程电解质水平为16～20cm，铝水平为20～24cm。

本发明的一种使用富锂氧化铝的铝电解方法，其特征在于其电解过程氧化铝中Li₂O含量为0.05%～0.08%，其电解质LiF含量为2.5～4.5%，电解质温度为930～945℃；普通平底槽平均槽电压为3.90～3.95V。