Способ электролитического получения алюминия

 

Изобретение относится к производству алюминия электролизом криолит-глиноземного расплава. Цель изобретения - снижение расхода фтористого сырья, увеличение выхода по току и срока службы электролизера. Процесс электролиза ведут при криолитовом отношении, значение которого изменяют от степени заполненности шахты электролизера расплавЪм согласно уравнению hjtp КО 1,2+ 1,5 при ш п2./пш 0,7 - 1,2, где КО - величина криолитового отношения электролита; hsp- суммарный уровень расплава электролита и алюминия в шахте ванны; hц - глубина шахты. Изобретение позволяет снизить рабочую температуру процесса. 2 табл. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН ()9) SU)в

А1 (ц) С 25 С 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ где KAh2)—

h —

При

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБРетениям и отнРытиям

ПРИ ГННТ СССР

H А BTOPGH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4419429/02 (22) 04.05.89 (46) 23.03.91. Бюл. Р 11 (71) Иркутский. алюминиевый завод и

Иркутский филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектного ин- ститута алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (72) Ю.Д.Лозовой, Н.Ф,Еремеев, И.С.Гринберг и В.Н.Дерягин (53) 669 . 713 . 72 (088 .8) (56) Баймаков Ю.В. и др. Электролиз расплавленных солей . — M., 1966, с.430. ,(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение относится к произвоДству алюминия электролизом криоИзобрет ени е ат носится к области металлургии легких металлов, в частности к производству алюминия электрализом криолит-глиноземного расплава.

Целью изобретения является снижение расхода фтористого сырья, увеличение выхода по току и срока службы эл ектролиз ера.

Электролиз осуществляют при криолитовом отношении, значение которого изменяют от степени заполненности шахты электролизера расплавом согласно уравнению

КО= 1 2+ 1,5 ——

У пш при отношении h2 /h,„= 0,7 — 1,2, 2 лит-глиноземного расплава. Цель изобретения — снижение расхода фтористого сырья, увеличение выхода по току и срока службы электролизера.

Процесс электролиза ведут при криолитовом отношении, значение которого изменяют ат степени заполненности шахты электрализера расплатам согласно ура внению

I КО = 1,2 + 1,5 - - при

"ы

Ь2 /h 0,7 — 1,2, где K0 — величина крйалитавого отношения электролита;

h — суммарпый уровень расплава элек2Р тралита и алюминия в шахте ванны;

h ) — глубина шахты. Изобретение позволяет снизить рабочую температуру процесса. 2 табл. величина криолитового отношения электролита; суммарный уровень расппава электролита и алюминия в шахте ванны; глубина шахты. м е р. Заполненность шахты

80%: — —.— = 0,8. Электролит имеет

h2P

Ю криолитовое отношение 2,8. Расход фтора 58,2 кг/т алюминия. Суточная производительность 997 кг. Работа электролизера .характеризуется горячим ходом! температура электролита 968971 С, настыпи отсутствуют, велики утечки тока в борта, бортовая угольная футеровка разрушена.

1636479

Таблица 1

Необходимое h<>/h< при MIIP см

e t (8

Средняя толщина настыли, см

Размер анода, см

Тип

Размеры шахты ванны эл екролизера

Г 1" а в

840 285 10 0,80 0,76 0,72

840 275 10 . 0,77 0,74 0,70

940 412 565

940 39 2. 550

С-8БМ

С-8Б

После корректировки электролита фтористым алюминием K0=2,4. Работа электролизера нормализовалась. суточная температура составляет 1029 кг, 5 расход фтора на 1 т алюминия 49,3 кг.

Срок службы ориентировочно увеличился на 4,1 мес.

Пример 2. Заполненность шахты 100X.. Ь . h ш = 1. Электролит 10 имеет криолйтовое отношение 2,60.

Расход фтора 49, 6 кг /т. Суточная производительность 1028 кг. Работа электролизера характерИзуется частыми перегревами и переохлаждениями элек- f5 тролита, низкой растворимостью глино з ема в эл ектр олит е, повышенной частотой вспышек.

После корректировки состава электролита до KO = 2,70, работа элект- 20 ролизера стала более устойчивой.

Расход фтора снизился до 42,0 кг/т.

Производительность возросла до 1040 кг.;

Срок службы ориентировочно увеличил сй на 4,2 мес ° 25

Пример 3. Заполненность шахты 107Х. h hL„= 1,07. Электролит имеет криолйтовое отношение 2, 70.

Расход фтора 43,0 кг/т. Суточная производительность 1039 кг . Работа электролизера характеризуется повышенной частотой вспышек, пониженной растворимостью глинозема в электролите, частыми прорывами расплава через гарнисаж.

После корректировки состава электролита до KO = 2,80 работа электролизера стала отличаться высокой производительностью 1070 кг, сниженным расходом фтора до 38,1 кг. Срок службы ориентировочно увеличился на 4,9 мес.

Отработанная технология электроh о лиза на гарнисажах, т.е. — - — ) 1, 45 для эффективной работы требует повышенного КО.

Как показывавт результаты исследований, табличные значения KO npu

1,2 наилучшее 2,85 - 2,9, h го

Ш

h z,Р при — — = 1,2 оно равно 2,95 — 3,0.

Ь |д

В табл.1 приведены значения отноh |: щения при — — - для случая гашения

hы анодных эффектов замыканием анода с катодом на электролизерах С-8БИ и

С-8Б, с укаэанными размерами шахты и анода, толщиной защитной настыли на бортах ванны, в зависимости от величины межполюсного расстояния, на котором работают ванны.

Необходимое отношение Н . /h для электролизеров с применейием технологии гашения анодных эффектов замыканием составляет О, 7 — 0,8, что подтверждается данными табл. 2.

Формула изобретения

Способ электролитического получения алюминия, включающий электролиз в шахте ванны криолит-глинозем-. ного расплава с корректировкой криолитового отношения электролита, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода фтористого сырья, увеличения выхода по току и срока службы электролизера, корректировку криолитового отношения осуществляют в зависимости от уровня расплава по б уравненив

K0=1 2+1 5

Э

У

hl где КΠ— криолитное отношение;

h — суммарный уровень расплава электролита и алюминия в шахте;

h — глубина шахты; при этом отношение h> /h ш составляет

О, 7 — 1,2.

16364 79

Таблица 2

Группа ванн h

"ш

КО

Выход по току, Ж

Составитель С.Махов

Редактор Н.Бобкова Техред Л.Олийнык Корр ект ор T. Мал е ц

Заказ 798 Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

2

4

0,8

0,8

1,0

1,0

1,1

1,!

2,8

2,4

2,6

2,7

2,7

2,8

83,5

87,5

84,4

87,4

85,4

87,8