Способ получения электролита для электролиза глинозема

 

Использование: касается электролитического выделения алюминия из криолит - глиноземных расплавов. Суть: оксид алюминия обрабатывали раствором бикарбоната натрия. Получили осадок - давсонит, который после отделения обрабатывали 2%-ной плавиковой кислотой до нейтрализации. Выпавшая соль являлась электролитом для получения алюминия электролизом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (I () (5t)5 С 01 F 7/54

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4914762/26 (22) 25,02,91 (46) 23.03,93, Бюл, М 11 (71) Уральский политехнический институт им. С,M,Êèðîâà (72) И.В.Логинова, А.В.Лукинских, В.Г.Кожевников, Ф.Д,Демидов-Полякман, А.Г.Бисеров, П,А,Койнов, А.Г.Подкин и И.С;Гринберг (73) Богословский алюминиевый завод (56) Коробицын A.Ñ. Влияние условий нейтрализации фторалюминиевой кислоты содой на свойства электролита. Цветные металлы, 1987, М 9, с. 40-41.

Изобретение относится к области металлургии алюминия.

Целью изобретения является повышение выхода по току при электролизе глинозема и снижение энергозатрат в производстве алюминия.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве алюминийсодержащего материала используют давсонит, полученный при выщелачивании гидроксида или оксида алюминия бикарбонатом натрия. Сущность изобретения заключается том, что в результате такой обработки получают вещество; которое может служить электролитом при электролизе алюминия; причем это вещество обладает повышенными технологическими свойствами. Электропроводность электролита равна 2,26 Ом cM, а температура плавления 740 С. Несмотря на одинаковое с прототипом криолитовое отношение и одинаковый химический состав электролит, получаемый по заявляемому способу, имеет лучшие физические и связанные с ними технологические характеристики, По(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА

ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗА ГЛИНОЗЕМА (57) Использование: касается электролитического выделения алюминия из криолит = глиноземных расплавов. Суть: оксид алюминия обрабатывали раствором бикарбоната натрия. Получили осадок — давсонит, который после отделения обрабатывали 2;ь-ной плавиковой кислотой до нейтрализации

Выпавшая соль являлась электролитом для получения алюминия электролизом. следнее обусловлено образованием комплексных ионов, возникающих при обработке давсонита раствором плавиковой кислоты, Увеличение электропроводности электролита с 1,5 до 2,25 Ом см существенно снижает затраты электроэнергии и д увеличивает выход по току при электролизе. р

Снижение температуры плавления с 785 до

740 С позволяет понизить температуру рабочей ванны при электролизе и тем самым + также снизить энергозатраты.

Пример 1, Оксид алюминия выщела- Ф чивали в 20(,-ном растворе бикарбоната Hà- Q трия при Ж:Т 10:1 и температуре 220 С в течение 1 ч, Полученный твердый продукт (давсонит) отделяли от раствора, промывали горячей водой, после чего обрабатывали его при 70 С с 2 g,-ной плавиковой кислотой до нейтрализации. Выпавший хорошо откристаллизованный осадок легко отделяли от раствора путем фильтрации, промывали горячей водой и сушили при температуре

95 С. Известными методами определяли физико-химические свойства электролита;

1804449

Составитель Н. Арцыбышева

Редактор А. Купрякова Техред M.Moð åíòàë Корректор Н. Кишеля

Заказ 1069 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГККТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Температура плавления 740 С

Плотность 2,08 г/см

Электропроводность 2,26 Ом cM

Вязкость при 740 С 2,27 10 Па с

Криолитовое отношение 1

Пример 2. Гидроксид алюминия выщелачивали в 20 -ном растворе.бикарбоната натрия при Ж:Т 10;1 температуре

175 С в течение 1 ч, Полученный давсонит обрабатывали по приведенной в первом примере схеме. Физические свойства электролита такие же, как в первом примере.

П.р и м е р 3 (по прототипу). Гидроксид алюминия выщелачивали в плавиковой кислоте и затем добавляли карбонат натрия до получения хиолита. Сметанообразную массу центрифугировали с целью отделения твердой фазы от жидкого промывали горячей водой и сушили при температуре 105 С, Полученный продукт имел криолитовое отношение 1,2.

Далее были проведены опыты по определению выхода по току в промышленном электролите, в электролите полученном в . примерах 1 и 2, в электролите, полученном в 3 примере. Опыты проводились в герметической реторте из нержавеющей стали диаметром 80 мм при температуре 1000 С с промышленным электролитом и 840 С с легкоплавкими электролитами. Контейнером для электролита служит тигель из стеклоуглерода марки СУ-2000, Он служил противоэлектродом во время поляризации исследуемого образца, Рабочий электрод помещался в центре тигля, при этом rtnoщадь поверхности контакта регулировалась глубиной погружения в электролит. Свободное.пространство в реторте заполнялось углекислым газом, перед нагреванием- и в дальнейшем опыт проводился при герметично закрытой крышке. Для защиты пробки из вакуумной резины от высокой температу5 ры изнутри использовались теплооотражающие экраны, а верхняя часть стенок охлаждалась водяной рубашкой.

Содержание растворенного глинозема во всех криолит-глиноземных расплавах со10 ответствовало 2 . Выход по току в промышленном электролите с криолитовым отношением 3 равен 48, выход по току в электролите, полученном в примерах 1 и 2 равен 53,2, выход по току в криолите, 15 полученном в примере 3 равен 45,0 0 что ниже показателя по предлагаемому способу на 53,2 — 45,0 = 8,2 .

Заявляемый способ позволил получить электролит, обладающий электропроводно20 стью на 100 (2,26-1;50)/1,50 = 51, температурой плавления на 785 — 740 = 45 С ниже, чем в случае применения технологии по прототипу, Увеличение электропроводности и снижение температуры плавления электро25 лита при электролизе приводит к снижению энергозатрат и увеличению выхода по току;

Кроме того, полученный электролит является веществом, легко отделяемым от жидкой фазы в процессе получения, таким образом

30 обладает высокой технологичностью.

Формула изобретения

Способ получения электролита для электролиза глинозема, включающий обработку алюминийсодержащего материала

35 плавиковой кислотой, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода по току при электролизе и снижения энергозатрат, в качестве алюминийсодержащего материала используют давсонит, полученный при

40 выщелачивании оксида или гидроксида алюминия раствором бикарбоната натрия. а