Корректирующая добавка к электролиту для получения алюминия Советский патент 1979 года по МПК C25C3/18 

- . -I

Данное изобретение относится к области электромёталлургай легких металлов, в частности, к технологии электролит «еского способа получения алюминия.

В настоящее время для повышения техникоэкономических покайтелей процесса электролктаческого получения алюминия в электролит вводят различные добавки окислов и солей. Причем, каждая добавка сама по себе может влиять на отдельные физико-химические свойства электролита как положительно, так и отрицательно. Например, при электрояитйческом получении алюминия добавка хлористого мапш оказывает положительное влияние, снижая температуру начала кристаллизации и вязкость электролита. В то же время при этом снижаетс электропроводность электролита. Поэтому ценность добавки определяется комплексным воздействием ее на свойства электролита. В связи с этим в современной практике применяют корректировку состава электролита смешанными добавками, которые обладалзт более благоприятными : свойствами, чем кг-ждый компонент в отдельности.

Известна корректирующая добавка к электролиту для получения алюмнш я, включающая фториды кальция и магния, хлорид натрия и гидроокись или карбонат лития 1.

Недостатками ее являются низкая эффективность (лишь частичное комплексное воздействие на свойства электролита при раздельном введении компонентов добавки в расплав), большой, расход фтористых солей на фторирование соединений лития, а также высокая стоимость и дефицитность литиевых солей.

Известна корректируюа.я добавка к электролиту для получения апюминяя, представлян щая собой шихту, составленную из окислов я хлоридов 12. Эта добавка позволяет повы5сить технологические показатели процесса электролиза за счет комплексного воздействия на свойства электролита, снижения стоимости сырья и экономии фтористьк солей. Однако при общей экономрш. фтористых солей за счет снижения тешературы электролита и степеш его испарешя потребляется большое количество фтора на фториров ип1е окпслов, содержащихся в составе добавки. Это приводит

к нарушению состава электролита, повышению криолитового отношения, необходимости дополнительной корректаровки состава электролита фтористым алюминием, обладающим большой лет)Д1естью.- .

Целью настоящего изобретения является по вышение техлико-экономических показателей процесса электролизера за счет стабилизаШй сосйва электролита и экономии фтористых

солей при комплексном воэдейсгвии на свойства электролита.

Поставленная цель достигается тем, что добайсаДбполиительно содержит хлориД кальция и фторид магния При следующем собтноцхенш компонентов, % по массе:

Хлорид натрия10-22

ХЙЙрЩ 1 Ш18

Хлорид кальция2 - 6

Хлорид и фторид магния при соотношений от 1:1 до 3:1ОстальноеГ Корректирующая добавка значительно улучшает физико-химические свойства электролита. Причем влияние составляющих шйхТы взаимно дополняют друг друга. Например, хлориды щейочных металлов компенсируют отрицательное влияние хлористого магния, на электропроводйосТь расплава. Нижние пределы сЬстайлАющих иШйГШрёйеЯШтся Ь6лбйте 1ЙЕШ 1Шй Их на свойства электролита. Верхние пределы составляющих шихты обусловливаются отрицательным влиянием каждого из компонентов на свойства электролита. Уменьшать нижний предел нецелесообразно в связи с недостаточном пбложительным воздействием, а увеличивать вигрШяйГТфЩел riertliSSB СййЗй с 1 рр1н8Шями КбмйЬнСациИ вредного влияйия каждого из составляющих шихты на свойства электролита

при ограничении общего количества добавок в электролит (не более .). Отсутствие окислов и наличие фторидов в цшхте позволяет избежать расхода фтора на фторирование окислов и дополнительную корректировку состава электролита фтористым алю иинием.

Соотношение между хлоридом и фторидом матия от 1:1 до 3:1 определяется составом электролита, в частности, его крирлитовым отнощением. Чем больше последнее, тем нн5ке орбтнощение между хлоридом и фторидом магния.,Добавку применяют следующим образом: ШИХТУ составляют, смеишвая составляющие в вьшеуказанньк соотношениях. Далее шихть загружают в электролизеры на криолиТо-глиноземную корку. После некоторого подогрева Щихты проводят общую или местную обработку электролизера и погружайт щихту в расплав. . .,. .. IB качестве шихты могут быть применены вь1сокочистые смеси фтористых и хлористьрс солей магния, калия и натрия, получаемых при Производстве магниево-цнркониевой лигатуры магниетермическим способом, которые в настоящее время в основном идут в отвал, несмотря на Наличие в составе ценных компойёНТов. В этом случае появляется возможность корректировки электролита при помощи брике тов.

Пример. Были подготовлены добавки, содержащие вышеуказанные компоненты в разных соотношениях. Для сравнения была также приготовлена добавка, состав которой указан в прототипе. Эти добавки были введены в электролит дай поЛучения алюминия электролизом криолито-глИноземного расплава. В таблице Приведены результаты экспериментов.

18 21 ост

10 18 .2 15 13 4 22- 86

ост. 1:1 ост. 2:1 ост. 3:1 5703 Как видно из таблицы, сйстав электролита стабилен, что положительно сказьгвявтся на процессе электролита., Ф о р м у л а и 3 о б р е I е н я я Корректирующая добавка к элект|ролиту Для получения алюшиия, содержащая хлорид натрия, хлорид калия и хлорид магния, о т яя-чающаяся тем, что, с целью iniBbnifeиия техиико-экономических пб азателей электрелиза за счет стайшизацки состава электродйта и экономии фтористых солей при комИлексном воздействии на свойства электролита она дополнительно содержит хлорид кальция 046 и фторид магния, при следующем соотлонгснии компонентов, % по массе Хлорид натрия10-22 Хлорид калия8-18 5 Хлорид к.альция2-6 Хлорид магния и фторид магния йри . . соотношений от 1:1 до 3:1Остальное, Ю Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1- Авторское отидетельство СССР .N 458626, кл. С 25 С 3/06, 1965. 5 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2449026/02, кл. С 25 С 3/1 И, 25.01.77.