專利名稱：一種鋁電解用電解質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁電解用電解質(zhì)。
背景技術(shù)：
從Hal1-Heroult法問世以來，工業(yè)鋁電解質(zhì)一直以冰晶石-氧化鋁為基本體 系。鋁的熔點為660.2'C，為了電解制取液態(tài)鋁，電解溫度在800。C附近是可行的。 E(前鋁工業(yè)上采取930r 960 r左右的電解溫度，主要是因為目前所應(yīng)用的電 解質(zhì)初晶溫度高，且要使其很好地溶解氧化鋁，還必須保持1(TC以上的過熱度。 電解溫度高，導(dǎo)致電解行業(yè)能耗大，熱損失大，電解工作業(yè)環(huán)境差。如果電解 溫度降低1(TC，則電流效率提高1%。目前工業(yè)上應(yīng)用的電解質(zhì)如果降低電解溫 度，則氧化鋁溶解性能不好，導(dǎo)致槽底沉淀以及陽極效應(yīng)發(fā)生等使槽子運行不 穩(wěn)定而且電流效率降低。因此，改良現(xiàn)有工業(yè)上應(yīng)用的電解質(zhì)成份又不需要改 變鋁電解工藝的新型電解質(zhì)體系就成為降低電解溫度，提高電流效率的上策。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述己有技術(shù)存在的不足，提供一種既可降低電解 質(zhì)初晶溫度，又可提高氧化鋁在電解質(zhì)中的溶解性能和電導(dǎo)率，從而可以提高 鋁電解的電流效率，降低原鋁生產(chǎn)能耗，達到節(jié)能降耗減排目的鋁電解用電解質(zhì)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
一種鋁電解用電解質(zhì)，其特征在于該電解質(zhì)體系是由NaF、 A1F3、 K3A1F6、 LiF、 MgF2、 Ca&和A1A組成，該體系的各成份的質(zhì)量百分比為氟鋁酸鉀K3A1F6: 1% 15%;氟化鋰LiF: 1% 6%;氟化鎂MgF2: 1% 8°/。；氟化釣CaF2: 5% 8%; 氧化鋁A1A: 1.5% 3%;其余為冰晶石nNaF'AlF3和不可避免的雜質(zhì)，且氟化 鈉NaF與氟化鋁A1F3之摩爾比為1. 6 2. 4。
本發(fā)明的一種鋁電解用電解質(zhì)的初晶溫度為810°C 925°C，電導(dǎo)率為1.9/ Q.cm 2. 3 /Q.cm,密度為1. 85g/cm3 2. 12g/cm3，粘度為2. 8xl0-3 Pa'S 3.2xl(T3 Pa'S，氧化鋁溶解性能得到很大改善。
本發(fā)明的一種鋁電解用電解質(zhì)與現(xiàn)有電解質(zhì)相比，主要是添加了鉀鹽，粘
3度稍大于現(xiàn)在工業(yè)上應(yīng)用的電解質(zhì)，能很好地改善氧化鋁在低分子比、低電解 溫度的電解質(zhì)中的溶解性能，其電導(dǎo)率和密度與現(xiàn)在工業(yè)上應(yīng)用的電解質(zhì)相似， 不需要改變現(xiàn)行的電解工藝而達到降低電解槽運行溫度的目的，可以使電解溫
度降低到818。C 935t:，減少氟化物揮發(fā)損失，降低電解能耗和生產(chǎn)成本，改 善電解工的作業(yè)環(huán)境。
具體實施例方式
—種鋁電解用電解質(zhì)，其特征在于該電解質(zhì)體系是由NaF、 A1F3、 KsAlF" UF、 MgFs、 Ca&和八1203組成，該體系的各成份的質(zhì)量百分比為氟鋁酸鉀fcAl^: 1% ]5%;氟化鋰UF; 1% 6%;氟化鎂MgF2: 1% 8%;氟化鈣CaF2: 5% 8%; 氧化鋁A1A: i.5% 3%;其余為冰晶石nNaF'AlF3和不可避免的雜質(zhì)，且氟化 鈉NaF與氟化鋁A1F3之摩爾比為1. 6 2. 4。
木發(fā)明適合于現(xiàn)在所有的預(yù)焙陽極鋁電解槽，采用此電解質(zhì)成份的電解槽 的運行溫度可以降低到818'C 935°C,不需要改變現(xiàn)行的電解工藝，達到節(jié)能 降耗減排目的，可以在現(xiàn)行鋁電解槽上推廣應(yīng)用。
實施例1
電解質(zhì)成份為氟鋁酸鉀K3A1F" 15%;氟化鋰LiF: 2.5%;氟化鎂MgF2: 6%;氟化鈣CaFw 6%;氧化鋁A1203: 3%;其余為冰晶石n NaF A1F3和不可避免 的雜質(zhì)，且氟化鈉NaF與氟化鋁Al^之摩爾比為1.6。此組份的電解質(zhì)初晶溫度 為823. 5。C,電導(dǎo)率為1, 92/Q. cm,密度為1. 89g/cm3,粘度為3. 16xl(T3 Pa'S， 氧化鋁溶解性能得到很大改善。
實施例2
電解質(zhì)成份為氟鋁酸鉀fOUF" 10%;氟化鋰LiF: 5%;氟化鎂MgF2: 8%; 氟化藥CaF2: 5%;氧化鋁AW)3: 2.5%;其余為冰晶石n NaF Am和不可避免的 雜質(zhì)，且氟化鈉NaF與氟化鋁AlF3之摩爾比為1.8。此組份的電解質(zhì)初晶溫度為 856",電導(dǎo)率為2. 14/Q.cm，密度為1. 93g/cra3，粘度為3. 09xl(T3 Pa'S，氧
化鋁溶解性能得到很大改善。 實施例3
電解質(zhì)成份為氟鋁酸鉀fcAlFa: 8%;氟化鋰LiF: 3%;氟化鎂MgF" 7%;
氟化f丐CaF2: 2%;氧化鋁A1A: 2.5%;其余為冰晶石nNaF A1F3和不可避免的 雜質(zhì)，且氟化鈉NaF與氟化鋁AlFs之摩爾比為2。該成份的電解質(zhì)初晶溫度為875°C，電導(dǎo)率為1.99/Q.cm，密度為1. 92g/cm3，粘度為3. 01x10—3 Pa'S，氧
化鋁溶解性能得到很大改善。 實施例4
電解質(zhì)成份為氟鋁酸鉀K3AlFe: 2.5%;氟化鋰LiF: 4%;氟化鎂MgF2: 5%;
氟化媽CaF2: 6%;氧化鋁八1203: 2.5%;其余為冰晶石nNaF A1F3和不可避免的 雜質(zhì)，且氟化鈉NaF與氟化鋁A1R之摩爾比為2. 2。此組份的電解質(zhì)初晶溫度為 886°C，電導(dǎo)率為2. 07/Q.cm，密度為2. 03g/cm3，粘度為2.94x10—3 Pa'S，氧 化鋁溶解性能得到很大改善。 實施例5
電解質(zhì)成份為氟鋁酸鉀K3AlFe: 2.5%;氟化鋰LiF: 1.5%;氟化鎂MgF2:
1.5%;氟化轉(zhuǎn)CaF2: 5%;氧化鋁A1203: 2%;其余為冰晶石nNaF A1F3和不可避 免的雜質(zhì)，且氟化鈉NaF與氟化鋁AlF3之摩爾比為2.2。此組份的電解質(zhì)初晶溫 度為915. 7°C ，電導(dǎo)率為1. 94/ Q. cm，密度為2. 05g/cm3，粘度為2. 99xl0'3 Pa'S，
氧化鋁溶解性能得到很大改善。
權(quán)利要求
1.一種鋁電解用電解質(zhì)，其特征在于該電解質(zhì)體系是由NaF、AlF3、K3AlF6、LiF、MgF2、CaF2和Al2O3組成，該體系的各成份的質(zhì)量百分比為氟鋁酸鉀K3AlF61％～15％；氟化鋰LiF1％～6％；氟化鎂MgF21％～8％；氟化鈣CaF25％～8％；氧化鋁Al2O31.5％～3％；其余為冰晶石nNaF·AlF3和不可避免的雜質(zhì)，且氟化鈉NaF與氟化鋁AlF3之摩爾比為1.6～2.4。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁電解用電解質(zhì)，其特征在于該電解質(zhì)體系是由NaF、AlF₃、K₃AlF₆、LiF、MgF₂、CaF₂和Al₂O₃組成，該體系的各成份的質(zhì)量百分比為氟鋁酸鉀K₃AlF₆1％～15％；氟化鋰LiF1％～6％；氟化鎂MgF₂1％～8％；氟化鈣CaF₂5％～8％；氧化鋁Al₂O₃1.5％～3％；其余為冰晶石n NaF·AlF₃和不可避免的雜質(zhì)，且氟化鈉NaF與氟化鋁AlF₃之摩爾比為1.6～2.4。本發(fā)明的一種鋁電解用電解質(zhì)，既可達到降低鋁電解溫度的目的，又可很好地改善氧化鋁在低溫電解質(zhì)中的溶解性能，從而可以很好地達到節(jié)能降耗減排目的。
文檔編號C25C3/00GK101255575SQ20071017967
公開日2008年9月3日 申請日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者徐建華, 羅麗芬, 邱仕麟 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司