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矿业综合
基于循环经济的再生铝与电解铝生产技术分析
来源:通讯世界2019-04-02244

 

1 循环经济下电解铝生产技术分析

循环经济发展形势下, 随着电解铝生产的一些新型电极材料与电解工艺的研究开发, 也推动了基于循环经济的电解铝生产技术发展和应用实现。结合传统电解铝生产工艺技术及其局限性, 新型电极材料的开发研究中, 逐渐实现了以惰性阳极与阴极材料的开发应用, 这种新型电极材料在电解铝生产中, 具有阳极材料不消耗形状稳定以及耐高温、抗震与抗腐蚀、抗氧化性能好, 惰性阴极材料能够与熔融态铝液实现良好湿润, 并且不熔融于电解质以及铝液中, 具有较好的抗磨损以及抗热、抗震性特点, 容易进行加工成形, 在电解铝生产中十分受欢迎。同时, 循环经济发展要求下, 电解铝新型工艺创新发展中, 为了实现惰性阳极电极材料生产环境改善, 还研究提出了低温铝电解工艺, 能够在800~900℃、甚至更低温度环境下实现铝的电解生产与加工实现, 从而有效降低传统电解铝生产中电解槽引起的热损失影响, 实现电解电流提升。有研究显示, 较低分子比的KF-Al F3以及Na F-Al F3体系在电解生产过程中, 其电解温度已经能够满足低于800℃的电解生产环境, 但是, 由于惰性阳极材料体系的不确定, 使得电解铝低温电解生产体系需要进一步研究与探索。

当前, 国内电解铝生产中较为成熟的电解质体系主要为4~5%的Ca F2以及8~12%的Al F3、1~2%的Mg F2、少量KF与Li F钠冰晶石电解质体系等, 在这些相对成熟的电解质体系支持下形成的电解铝生产技术主要包括电解槽技术、自动控制技术和净化技术等不同技术类型。其中, 电解槽技术是循环经济下电解铝生产的核心技术, 尤其是在新型电极材料与电解工艺推广应用前, 对电解铝生产发展具有极大的作用和影响。循环经济下的电解槽技术不断向着大型化与节能化两个方向发展进步。以特大型电解槽的研发应用, 实现电解电流强度在500~600k A电解槽技术研究开发, 以促进电解槽技术在电解铝生产加工中能量提升基础上的生产加工效率提升, 同时通过新型结构电解槽的研究开发, 比如导流型电解槽与新型阴极结构电解槽等, 在电解铝生产的节能化发展与提升上起到了积极推动作用。

2 循环经济下再生铝生产技术研究

循环经济下再生铝生产技术的演变发展主要从再生铝生产中原料预处理以及工艺设备更新、环保改进等方面, 对传统再生铝生产中的设备陈旧、技术落后以及工艺水平低、环境污染影响严重等进行有效改进和提升, 以实现循环经济下的生产效益与技术水平、环境保护等综合发展。首先, 在再生铝生产的原料预处理方面, 通过分拣、解体以及去污、除铁、重选、电选除杂、捆扎压实、预热除湿等工艺环节, 对不同品种以及成分杂铝进行分类区别, 并进行有害杂质去除, 达到相应的生产质量要求, 减少环境污染及危害产生。在设备与工艺改进方面, 通过自主研发再生铝生产的三室反射炉以及研发提出铝灰渣处理系统、永磁搅拌技术等, 促进再生铝生产工艺技术水平与效率提升, 并且通过废铝预处理、再生铝生产工艺与设备系统改进, 极大减少了再生铝生产中环境污染及危害影响, 促进生产效率与综合效益的提升发展。

 

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