Корректирующая добавка к электролиту для получения алюминия

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТИЛЬСТВУ

Союз Советски»

Соцлвалмстимесюи

Ресяубднк агав (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 25.01.77 (21) 2449026/22-0 с нрисоединеиием заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.11.78.Бюллетень №4 (45) Дата опубликования описання15.11.7

Госулэрстввиимй комитет

Соввта Министров СССР оо делам изобретений и открытий

В. В. Крюков, Н. H. Хавский, Ю. P Смирнов, И. Т. Гульдин, И. В. Кайдалов, Г. И. Белкин, О. А„Лебедев, В. В. Бойченко, И. В. Волков и В. А. Агалаков (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт craw и сплавов (7l) Заявитель (54) КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ДОБАВКА К ЭЛЕКТРОЛИТУ

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к получению алюминия элекгролизом криолитоглиноземного расплава.

В настоящее время для повышениятехнико-экономических показателей процесса электротехнического получения алюминия в электролит вводят различные корректирующие добавки, состоящие из одного или нескольких компонентов. Каждый компонент сам по себе может влиять на отдельные физико-химические свойства электролита как положительно, так и от рицательно. Например, хлорисгый магний уменьшает гемперагуру начала кристаллизации электролита н в го же время снижаег его элекгропроводносгь. Поэтому ценность добавки определяется комплексным воздействием на свойства элеи . ролига.

Известна коррекгируюшая добавка к электролигу для получения алюминия., состоящая нз хлорида магния (1).

Недостатками ее являются низкая эффективность в связи с отсутствием комплексного воздействия на свойства элекгролига, а также высокая гигроскопичносгь и стоимость

Известна корректирующая добавка к электролиту для получения алюминия, 5 включающая фториды кальция и магния, хлорнд нагпия и гидроокись или карбонат лития (2).

Недостатками ее являются низкая эффективность (лишь частичное комплекстВ ное воздействие на свойства электролита при раздельном введении компонетов добавки в расплав), а также высокая стоимость и дефицитность фторисгых и литиевых солей.

Известна корректирующая добавка к электролиту для нолучения алюминия элекгролизом xpaoaaro-глиноземного расплава в виде шихты, включающая окись алюминия и гапоидные соли. Шихта составлена из глинозема, криолига и фгорис гого алюминия 131.

Достоинством этой добавки является выполнение ее в виде шихты.

Недосгагками являются инакая зффек-; тивность (в шихте фактически присутствует только один активный корректирующий состав электролита компоненгфторисгый алюминий), а также высокая ф стоимость и дефицитность фтористых со» лей, Электролит при введении эгай добавки имеет следующие характеристики; о

- температура ликвидуса 940 С

- удельная электропровод- 10

-(«< ность 2,62 ом см вязкость 2,76 спз, Целью изобретения является повьпаеwe технико-экономических показателей процесса электролиза за счет комплекс- 13 ного воздействия на свойства алекгролига и снижения сгоимости сырья.

Поставленная цель достигается тем, что добавка дополнительно содержит окись 20 магнии, а в качестве галоидных солейхлорид магния и хлориды щелочных металлов при следующих соотношениях ком« поненгов, вес. %:

Окись алюминия 4-6 23

Окись магния 9-45

Хлорид магния 6-48

Хлориды щелочных металлов

Остальное.

39

Шихту составляют,, смешивая компоненты в вышеукааанных соотношениях. добавку применяют следующим образом.

В алектролиаеры на криолиго-глинозем- з иую корку загружают шихгу и после некоторого подогрева ее проводят общую или местную обработку элекгролиаера и погружают шихгу в криоли го глинозем» иый расплав.

1 2,8 4 9 6 ocr.

2,70

2,97

930

S ...18 21 ocr, 6 45 48 ост.

2,65

910

2,89

2 2,8

3 2,8

2,61

2,83

920

631559

При атом аначительно улучшаются фи-, зико-химические свойства алекгролита.

Причем скааываегся комплексное влияние компонентов шихты, вааимно дополняющих друг друга. Например, хлористый натрий компенсирует отрицательное влияние хлористого магния на злектропроводность расплава. Нижние пределы соотношения компонентов в шихта определяются положительным влиянием каждого из компонентов на свойства электролита. Верхние пределы соотношения компонентов в шихте обусловливаются отрицательйым, влиянием каждого иа компонентов на свой. ства элекгролига. Уменьшать нижний предел соотношения нецелесообразно в связи с недостаточным положительным воздей-, ствием, а увеличить верхний предел соотношения нельзя в связи с трудностями компенсации вредного влияния каждого из компоненгов на свойства электролита при ,ограничении общего количества добавок в электролит (не более 8-10%). В каче- стве шихгы могут быть применены шламы и обработанный алектролит магниевого производства, которые в настоящее время в основном идут в отвал, несмот,ря на наличие в составе ценных компонентов.,В агом случае цоявляегся возможность корректировки алекгролита добавками в виде брикетов.

Пример . В лабораторных условиях были "подготовлены, три добавки, содержащие вышеукааанные компоненты

s разных соотношениях. Эти добавки были введены в электролит для получения алюминия элекгролизом криолито-глиноземного расплава. В габлице приведены характеристики полученных алекгролигов.

631559

Составитель В. Крюков

Редактор Е. Брагчикова Техред 3. Фанта Корректор Н. Золотовская

Заказ 6294/28 Тираж 696 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Пагент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно нз таблицы, характеристики алекгролнгов с введением предложенной добавки значительно превышают ге же величины в случае применения известной добавки.

В заводских условиях исследовано применение корректирующей добавки, состоящей из окисно-хлоридной шихты пои, различном соотношении компонентов, Получены положительные результаты: температура, вязкость и плотность алекгролига, а также расход фторисгых солей понизились. В частности, на 12 алзкгролизерах откоррекгировалн состав алектролига шламами магниевого производст» ва в смеси с 6% окиси алюминия, содержащими окиси магния 23,3%, хлористого магния - 34,8%, хпористых натрия и калия в сумме — 35,5%, Суммарное содеражние добавок составило 8% or веса алекгропига. При агом снизились температура алекгролита на 5оС, рабочее напряжение на 0,1 вольт, расход фгористого алюминия иа 4 кг/r алюминия.

Изобретение позволяет повысить технико-акономические показатели процесса алекгролитического получения алюминия за счет комплексного воздействия на свойства электролита и снижения стоимости сырья. формула изобретения

Корректирующая добавка к алектролигу для получения алюминия электролнзом криолито-глиноземного расплава в виде шихты, включающая окись алюминия и галондные соли, о г и и ч а ю ш а я— с я тем, что, с целью повышения технико-зкономических показателей процесса алекгролиза за счет комплексного воздействия на свойства электролита и снижения стоимости сырья, добавка дополнительно содержит окись магния, а в качестве галоидных солей - хпорид магния и хлорнды щелочных металлов при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Окись алюминия 4-6

Окись магния 9 45

Хлорид магния 6-48

Хлориды щелочных металлов

Источники информации, принятые во внимание нри акспергизе:

1. Asгорское свидетельство СССР № 141310, кл. С 22 д 3/02, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 458626, кл. C 22 Й 3/02, 1975, 3. Авторское свидетельство СССР № 160320, кп. С 22 d 3/02, 1963.