[发明专利]一种降低铝液钒含量的方法

说明书

本发明涉及一种降低铝液钒含量的方法，属于铝电解技术领域。为了解决现有的除钒处理复杂和除钒效果不佳的问题，提供一种降低铝液钒含量的方法，该方法包括在铝电解连续生产线上的电解槽内投入氧化铝原料，对电解槽内原铝液进行取样分析，获取原铝液中钒元素的含量；根据钒元素的含量确定硼砂的起始添加量；从原铝液对应的液态层中投入连续进行电解反应并进行除钒处理；钒元素的含量达到要求后，根据氧化铝原料的投料量投入硼砂，每隔一段时间从电解槽的出料口取出合格的铝液，除渣后，得到除钒后的铝液。能够有效控制钒元素的含量控制在0.002％以内，硼元素的含量能控制在0.005％以内，保证铝液中低钒和低硼的效果。

技术领域

本发明涉及一种降低铝液钒含量的方法，属于铝电解技术领域。

背景技术

高纯铝由于具有良好的导电性、可塑性和极低的导磁性，使其在以高科技为主导的当今工业产品具有广泛的应用。采用偏析法对铝进行提纯是一种比较成熟的工业化工艺，但是偏析法提纯电解铝液生产高纯铝(精铝)的过程中，为了降低铝中金属钒(V)的含量，通常是将电解铝液另外投入保温炉内，并在保温炉内添加铝硼合金或硼砂等进行精炼预处理，使钒含量合格后，再用铝包将高温铝液转入偏析法进行进一步提纯。但目前的偏析法提纯工艺中对于电解铝液预先在保温炉中进行除矾处理，处理时间长，生产作业流程长，在铝液转移的过程中易造成损耗，在实际操作中铝液的损耗多，能耗也高，员工的劳动强度大等问题，生产效率低，且除矾的稳定性不佳。如中国专利文献(CN102031406A)公开的一种铝合金中杂质元素钒、铁、钛的去除方法，通过向铝合金熔体中加入含锰物质和含硼物质，充分搅拌以除去杂质元素，其实质上也是通过将熔融的铝液在保温炉内通过搅拌进行反应除去，易造成铝液浪费，且其除钒效果并不佳，钒含量只能控制在0.005％左右。

发明内容

本发明针对以上现有技术中存在的问题，提供一种降低铝液钒含量的方法，解决的问题是如何有效降低铝液中钒含量，提高铝液的质量，且方便操作。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现，一种降低铝液钒含量的方法，该方法包括以下步骤：

A、在铝电解连续生产线上的电解槽内投入氧化铝原料，对电解槽内原铝液进行取样分析，获取原铝液中钒元素的含量；根据钒元素的含量确定硼砂的起始添加量；

B、将上述起始添加量的硼砂从电解槽中电解反应形成的原铝液对应的液态层中投入，保持并控制电解槽内的温度在900℃～980℃的条件下连续进行电解反应，在电解过程中进行除钒处理；

C、在连续电解过程中取样分析铝液中钒元素的含量达到要求后，根据氧化铝原料的投料量投入硼砂用于除去电解过程中新生成的铝液中钒元素，每隔一段时间从电解槽的出料口取出合格的铝液，除渣后，得到除钒后的铝液。

通过直接在电解形成铝液的过程中进行除钒处理，有效避免了后续需长时间进行精炼和铝液浪费严重的问题，更重要的讲，由于在连续生产电解铝液的过程中电解槽中会保持一定的原铝液，不会抽干，通过先对原铝液中的钒元素的含量进行分析，再根据钒元素的含量确定硼砂的起始添加量，并通过电解过程中进行确认铝液中钒元素有效除去至合格后，再进行连续生产，根据连续生产中氧化铝的投料量进行后续的硼砂投料，既能够有效除去原铝液中钒元素，又能实现连续生产过程中氧化铝的投料与硼砂的投料，实现电解过程中新产生的铝液中钒元素的稳定去除，使起到高效去除钒元素的目的；同时，通过利用电解质在电解过程中的强磁场作用，通过直接将硼砂从形成的铝液对应的液态层内加入，利用电解槽中铝液的高温能够更快速的熔融加入的硼砂，使添加的硼砂在快速熔融后能随着电解槽内铝液和电解质的运动而实现更均匀的自动混合，相当于能均匀的分散在铝液体系中，这样能够使铝液中的矾元素充分的与硼砂接触反应，形成VB₂相，部分在电解槽内形成渣料除去，也能够使在后续取出铝液后除渣过程中有效的析出VB₂相而除去，实现更高效的除钒效果，能使除钒后的铝液中钒元素的含量控制在0.002％以内，使电解形成的铝液无需另外转炉进行精炼处理，即可直接用于偏析法提纯生产精铝的效果，具有操作方便的优点。