(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.10.23C N 103361675 A (21)申请号 201310198329.9
(22)申请日 2013.05.24
C25C 3/18(2006.01)
(71)申请人张文昌
地址中国香港新界大屿山愉景湾峰曦欣阁
7楼E 室
(72)发明人张文昌
(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务
所(普通合伙) 11350
代理人汤东凤
(54)发明名称
其制作方法
(57)摘要
本发明公开了一种适用于铝电解工艺的电解
质的添加剂，包括铝电解质及用于电解质内的溶
组成，冰晶石为溶剂，氧化铝为溶质；氟化铝，氟
化钠，氟化锂，氟化镁为添加剂。本发明由粉状
低盐低烧失量重碱，在不含任何昂贵粘合剂，用
15-20吨物理压力制作，便可制成的重质块碱。
将铝电解质原有添加剂中的氟化钠替换为本发明
重质碱块，可以加速铝电解质的沸腾与循环，有利
于铝电解质添加剂成分均匀并降低成本。相比用
粉状纯碱。在铝电解过程中，添加本发明重质块
碱时，粉末喷粉显著降低与消除及本发明块状重
碱在铝电解过程中易分解中和，效果明显，已在铝
炼厂被测试铝电解生产用的电解质无产生不良影
响。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页 说明书3页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页(10)申请公布号CN 103361675 A
*CN103361675A*
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1.一种适用于铝电解工艺的电解质的添加剂，其特征在于：包括铝电解过程中用于电解质内的添加剂，所述铝电解质主要成份由氧化铝和冰晶石而组成，冰晶石为溶剂，氧化铝为溶质，氟化铝、碱块、氟化锂、氟化镁、氟化钙为添加剂。
2.根据权利要求1所述的适用于铝电解工艺的电解质的添加剂，其特征在于：添加剂氟化铝、碱块、氟化锂、氟化镁、氟化钙用以调整由于新槽的碳素内衬选择性吸收钠盐及装炉时装入大量低分子比冰晶石所造成的分子比下降。
3.一种适用于铝电解工艺中碱块的制作方法，其特征在于：包括采用溢流式加热制碱的工艺，由以下几个具体步骤完成：
步骤一：将溢流式加热制碱装置放置于梯度升温的空间内，装置包括预热罐组、蒸发罐组、保温罐组组成，按照低温向高温方向依次设置；
步骤二：将氢氧化钠液体放入储液罐内，经储液罐进入到预热罐组加热，温度为100摄氏度，浓度为40%；
步骤三：上述液体从预热罐组加热罐内分隔板一侧流入，当达到分隔板另一侧出液口高度时，通过出液管进入加热罐；
步骤四：上述液体经预热罐组、蒸发罐组、保温罐组，经过一次蒸发，产出浓液碱；
步骤五：将上述浓液碱导倒入铁锅中熬制，熬制时注意周围坏境的通风，使液体碱中水分蒸发，直至成为固体碱；
步骤六：将上述制得的固体碱通过破碎机破碎，再经筛分机多层筛分成180-200目数，低烧失量的粉状重碱；
步骤七：在筛分后粉状碱再经制块碱机制成块碱. 制成块碱时需要用到的压力值为15-20吨的压力.
步骤八：块碱的大小数值为40x25x13mm ，重量在18-21克，得此体积和质量后的块碱再将其进行包装、出厂、销售。
4.根据权利要求3所述的适用于铝电解工艺中碱块的制作方法，其特征在于：梯度升温的空间为烟道，所述颗粒制碱机为可进行编程的自动制碱机。权 利 要 求 书CN 103361675 A
一种适用于铝电解工艺的电解质的添加剂及其制作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种适用于铝电解工艺的电解质的添加剂及其制作方法，属于化工领域。
背景技术
[0002] 目前铝电解工艺的电解质的添加剂普遍为粉状添加剂，在电解铝过程中沸腾与爆炸性的反应比较大，特别是用粉状纯碱为添加剂，电解质的沸腾会产生爆炸性的反应，在铝电解过程中电极易产生不良影响和安全问题。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是为解决现有技术中铝电解质在电解时容易产生杂质等不良影响，进而提供一种不含昂贵的粘合剂、将原有添加剂中的氟化钠替换为重质碱块的一种适用于铝电解工艺的电解质的添加剂及其制作方法。
[0004] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种适用于铝电解工艺的电解质的添加剂，包括铝电解过程中用于电解质内的添加剂，所述铝电解质主要成份由氧化铝和冰晶石而组成，冰晶石为溶剂，氧化铝为溶质，氟化铝、重质碱块、氟化锂、氟化镁、氟化钙为添加剂。
[0005] 作为优选的技术方案，添加剂氟化铝、重质碱块、氟化锂、氟化镁、氟化钙用以调整由于新槽的碳素内衬选择性吸收钠盐及装炉时装入大量低分子比冰晶石所造成的分子比下降，一般由于新槽开动也用重质碱块代替氟化钠，这样更加经济且能加速电解质的沸腾与循环，有助于电解质成份均匀。
[0006] 一种适用于铝电解工艺中碱块的制作方法，其特征在于：包括采用溢流式加热制碱的工艺，由以下几个具体步骤完成：
步骤一：将溢流式加热制碱装置放置于梯度升温的空间内，装置包括预热罐组、蒸发罐组、保温罐组组成，按照低温向高温方向依次设置；
步骤二：将氢氧化钠液体放入储液罐内，经储液罐进入到预热罐组加热，温度为100摄氏度，浓度为40%；
步骤三：上述液体从预热罐组加热罐内分隔板一侧流入，当达到分隔板另一侧出液口高度时，通过出液管进入加热罐；
步骤四：上述液体经预热罐组、蒸发罐组、保温罐组，经过一次蒸发，产出浓液碱；
步骤五：将上述浓液碱导倒入铁锅中熬制，熬制时注意周围坏境的通风，使液体碱中水分蒸发，直至成为固体碱；
步骤六：将上述制得的固体碱通过破碎机破碎，再经筛分机多层筛分成180-200目数, 低盐，低烧失量的粉状重碱；
步骤七：在筛分后粉状碱再经制块碱机制成重质块碱. 制成重质块碱时需要用到的物理压力值为15-20吨的压力.
步骤八：重质块碱的大小数值为40x25x13mm，重量在18-21克，得此体积和质量后的重质块碱再将其进行包装、出厂、销售。
[0007] 作为优选的技术方案，梯度升温的空间为烟道，所述颗粒制碱机为可进行编程的自动制碱机。
[0008] 本发明的有益效果是：本发明由粉状低盐，低烧失量重碱，用15-20吨的物理压力制成，不含任何粘合剂便可制成块碱，不含昂贵的粘合剂，不会产生对电解质有干扰的杂质，本发明将原有铝电解过程中的电解质添加剂中的氟化钠替换为重质块碱，可以加速电解质的沸腾与循环，有利于电解质成分均匀并降低成本，使用更加安全。在铝电解过程中用于电解质时添加本发明由低盐，低烧失量重块碱添加剂，添加到电解质时的沸腾与爆炸性的反应会明显减少或消除，相比粉状纯碱及电解质的沸腾会产生爆炸性的反应，粉末喷粉显著降低与消除。本发明由低盐，低烧失量重碱添加剂易分解，效果明显，已在铝炼厂被测试铝电解生产用的电解质无产生不良影响。
具体实施方式
[0009] 实施例1
包括铝电解过程中用于电解质内的添加剂，铝电解质主要成份由氧化铝和冰晶石而组成，冰晶石为溶剂，氧化铝为溶质，氟化铝、重质碱块、氟化锂、氟化镁、氟化钙为添加剂，其中氟化铝添加0.012%，重质碱块添加0.015%，氟化锂添加0.001%，氟化镁添加0.001%，氟化钙添加0.001%；
在铝电解过程中, 冰晶石比不断变化, 电解槽启动初期, 由于阴极碳素内衬迭择性地吸收NaF,NaF的损失速度大于AIF，挥发和被Na2O,CaO,H2O分解的损失速度, 冰晶石比会自动降低，因此, 需添加碱块加以调整, 使冰晶石比保持在一定范围。
[0010] 实施例2
包括铝电解过程中用于电解质内的添加剂，铝电解质主要成份由氧化铝和冰晶石而组成，冰晶石为溶剂，氧化铝为溶质，氟化铝、重质碱块、氟化锂、氟化镁、氟化钙为添加剂，其中氟化铝添加0.013%，重质碱块添加0.016%，氟化锂添加0.002%，氟化镁添加0.002%，氟化钙添加0.002%；
在铝电解过程中, 冰晶石比不断变化, 电解槽启动初期, 由于阴极碳素内衬迭择性地吸收NaF,NaF的损失速度大于AIF，挥发和被Na2O,CaO,H2O分解的损失速度, 冰晶石比会自动降低，因此, 需添加碱块加以调整, 使冰晶石比保持在一定范围。
[0011] 实施例3
包括铝电解过程中用于电解质内的添加剂，铝电解质主要成份由氧化铝和冰晶石而组成，冰晶石为溶剂，氧化铝为溶质，氟化铝、重质碱块、氟化锂、氟化镁、氟化钙为添加剂，其中氟化铝添加0.014%，重质碱块添加0.017%，氟化锂添加0.003%，氟化镁添加0.003%，氟化钙添加0.003%；
分子比是电解质中氟化钠与氟化铝的分子数量的比值，现在电解生产大多数都采用分子比2.2-2.4，电解质呈酸性，分子比低有利于降低电解温度，提高电流效率，但分子比愈低，氧化铝溶解度愈降低，槽内易产生大量沉淀，所以分子比不易过低，分子比高时，添加氟化铝加以调整，分子比低时，添加重质块碱加以调整。
[0012] 首先，重质块碱的使用更加安全。纯碱导致的爆裂或爆炸性反应明显减少，甚至消失。电解槽内由于纯碱粉末导致形成的粉尘明显减少，因而减少进入熔炉除尘器系统的粉尘量。
[0013] 块状重质碱更具成本效益，有证据表明，块状重质碱消耗量比粉末状纯碱（重质/轻质）低20%-40%。块状重质碱产品经过测试，无任何不良作用。
[0014]
包装时，采用覆膜塑料编织袋包装, 每袋重量25kg , 每个托盘装上40袋，或每袋重量15kg , 每个托盘裝上80袋.或采用500kg及1000kg塑料覆膜塑料编织集装袋包装。[0015] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
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