Электролит для получения алюминия Советский патент 1982 года по МПК C25C3/18 

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ Изобретение относится к электрюлнтическому получению алюминия. Известен электролит, содержащий 4-4,5% MgFj; 3-3,5% CaFj при криолитовом отношении 2,5-2,6; 5% 5% CaFj при кри олитовом отношении 2,7 1. Недостатками известного состава электролита являются повышенный переход магния в алюминий, пониженная электропроводность электролита. Известен электролит, содержащий глинозем 6-9% CaFj; 6-9% NaCI; фторид натрия и ф рид алюминия при молярном отношении 2,2- 3,2 2. Однако у известного состава электролита пониженная раствоимость глинозема за счет большого количества вводимых добавок, а также повышенные потери алюминия, что при водит к ухудшению технико-экономических показателей электролиза. В связи с этим, при менение известного состава в промышленност ограни11ено. Цель изобретения - получение алюминия с содержанием магния не выше. 0,0005-0,005%. Поставленная цель достигается тем, что электролит, содержащий фториды натрия, алюминия, кальция и глинозем дополнительно содержит фториды магния и калия при Ъледуюшем соотношении компонентов, вес.%: Фторид алюминия47-52 Фторид йатрия35-40 Фтйрид кальция6-10 Фторид магния0,5-1,5 Фторид калия0,5- 1,5 ГлиноземОстальное при соотношении фторида кальция к фторид магния 4-20. Использование электролита с более высоким содержанием фтористого йатрия или более низким содержанием в нем фтористого алю ииния повышает криолитовое oтнoшeннeJ что при содержании добавок 8-11% приводит к повышенному переходу натрия в алюминий. При содержании фтористого кальция в электролите более10% ухудшается раствори3979

Mi)cri. глинозема в нем и другие его свойства {плотность, электропроводагость): при содержании 1)тористого кальция в электролите менее (f/( увеличивается переход магния в алюмшшй, при содержании фтористого магния в электролиге выше 1,5% возрастает переход магния в металл. Фтористый калий, содержащийся в электролите в количестве, превышающем 1,5% значикльно снижает срок службы электролизеров,

При электролизе глинозема, растворенного в расплавленном электролите, состоящем из фторидов натрия, алюминия, кальция и магния, на катоде выделяется жидкий алюминий, на угольном аноде - оксиды углерода. Загрузка.глинозема в электролит может производиться непрерывно, полунепрерывно или периодически при обработке электролизеров. Загрузка добавок производится периодически, частично 01Ш поступают с вырьем в виде примесей . (СаО, МдО,, KjO). Кальций в электролит может быть введен в виДе СаР или смеси СаО + А1Рз и СаО + технический криолит. Калий и магний в электролит вводятся с глиноземом и фтористЪ1МИ солями.

Для поддержания заданного криолитового отношения и уровня электролита периодически погружается технический криолит и фтористый

алюминий. В процессе электролита состав электролита кoppekтиpyeтcя по добавкам CaFj-, Мдр2 и KF так, .чтобы сумма этих добавок не превышала 11%.

Состав электролита опробуется в лабораторных условиях. Электролиз проводят в расплаве, содержащем фториды натрия, алюминия, кальция, магния, и глинозема. Продолжительность опь1та 4 ч. На катоде выделяется жидкий алюминий, на аноде - оксиды углерода. Загрузку глинозема в электролит производят периодически через 1 ч, кальций вводят в виде CaFi, кальций и магний поступает с глиноземом, техническим криолитом и фтористым алюминием.

В таблице приведены примеры составов ; электролита и результаты их использования я процессе злектролиза.

Как видно из данных, приведенных в таблице, предложенные составы электролнта обеспечивают получение алюминия с содержанием магния в пределах 0,0005-0,005%.

Использование предлагаемого электролита позволяет получить экоиомический. эффект в размере 300-500 тыс. руб , при пронэводительности корпусов электролиза 100 тыс.т. алюминия.

Состав электролита,

мас.% NaF 51524952 I. AlFj 37383836 К.О. 2,762,732,582,89

4 2

7 0,5 2 4

121234

0,0120.02 0,0008 0,003 ОДО5 0,0005 56

0,004 0,001

I

610

66

1,0 0,5

1,5 0,5 51 504752 .37 363540 2,76 2,782,69 2,60

5 979528

Формула изобретенияФторид магния 0,5 -1,5

Электролит для получения алюминия, со-Глинозем Остальное

держащий фториды натрия, алюминия, кальция при соотношенин фтррида кальция к фтормду

и глинозем, отличающийся тем, 5магния 4-20. что, с целью повыщения чистоты алюминия по

магнию «он дополнительно содержит фторидыИсточники информации,

магния и калия при следующем соотиощеюшпринятые во внимание при экспертизе

компонентов, вес.%:1. Беляев А. И. Электролит алюминиевых

Фторид алюминия 35-40 Оaa i. М., Металлургия, 1961, с. 167-173.

Фторид иатрия 47-522. Патеит США N«2915448, кл. 204-67,

Фторид кальция 6-101957.

Фторид калия0,5-1,5