Электролит для получения алюминия

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресттубпик ()979528 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.06.81 (2I ) 3300565/22-02 с присоединением заявки J6— (23) Приоритет (53)M. Кл.

С 25 C 3!18

9мударствоявй кеиитет

СССР по аелаи язобретеккк и открытия

Опубликовано 07.12.82. Бюллетень М45

Дата опубликования описания 07.12,82 (53) УД К 669.713.

724.4 (088.8) Н И. Ануфриева, 3. Н. Балашова, Л. С. Баранова, Г. М. Бушина, И. М. Кравцов, И. Г. Львовская и В, Н. Сенин (72) Авторы изобретения

Ф

1

l !

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (7I ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к электролитическому получению алюминия, Известен электролит, содержащий 4 — 4,5%

MgF, 3 — 3,5% CaF z при криолитовом отношении 2 5 — 2 6; 5% MgF>, 5% СаР, при криолитовом отношении 2,7 (тl.

Недостатками известного состава электролита являются повышенный переход магния в алюминий, пониженная электропроводность электролита.

Известен электролит, содержащий глинозем, 6 — 9% CaF2, 6 — 9% NaCI; фторид натрия и фторид 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 приЭ го водит к ухудшению технико-экономических показателей электролиза. В связи с этим, применение известного состава в промышленности ограничено.

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 следующем соотношении компонентов, вес.%:

Фторид алюминия 47-52

Фторид натрия 35-40

Фторид кальция 6 — 10

Фторид магния 0,5-1,5

Фторид калия 0,5-1,5

Глинозем Остальное при соотношении фторида кальция к фториду магния 4 — 20.

Использование электролита с более высоким содержанием фтористого натрия или более низким содержанием в нем фтористого алюминия повышает криолитовое отношение, . что при содержании добавок 8 — 11% приводит. к повышенному переходу натрия в алюминий;

При содержании фтористого кальция в электролите более10% ухудшается раствориН

Состав электролита, мас.% ° 50

47 52

35 40

52

51 52

37 38

NaF

37

38

AIFs

2,76 2,73 2,58 2,89 2,76 2,78 2,69 2,60

К.О.

4 2

2 4

1,0 0,5

1,5 0,5

1,0

0,5

MgF>

0,5 0,5 0,5

1,5 0,5

0,5

0„S

0,5

А4О, Са Рз/Мй Рз

5 5 3,5 5

95 10

6 12

3,0

4,0

2,5

2 0,5 14 8 4 20

Содержание магния в алюминии, мас.%

1 2 1 2 3 4

0 012 0,02 0,0008 0,003 0,005 0,0005

5 6

0,004 0,001

3 979528 мость глинозема в нем и другие его своиства (плотность, электропроводность): при содержании фтористого кальция в электролите менее

6Я увеличивается переход магния в алюминий,, при содержании фторнстого магния в электро- S лите выше 1,5% возрастает переход магния в металл. Фгористый калий, содержащийся в электролите в количестве, превышающем 1,5% значительно снижает срок службы электролизе ров. 10

При электролизе глинозема,.растворенного в

1жсплавленном электролите, состоящем иэ фторидов натрия, алюминия, кальция и магния, на катоде выделяется жидкий алюминий, на угольном аноде — оксиды углерода. Загруз- Л5 ка, глинозема в электролит может производиться непрерывно, полунепрерывно нли периодически при обработке электролизеров. Загрузка добавок производится периодически, частично они поступают с вырьем в виде примесей., зп (СаО, MgO, К О). Кальций в электролит может быть введен в виде CaF> или смеси

СаО + AIF> и CaO + технический криолит.

Калий и магний в электролит вводятся с глиноземом и фтористыми солями. 25

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

4 алюминий. В процессе электролита состав электролита корректируется по добавкам СеЕ,;

MgF и KF так, лтобы 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 опыта 4 ч. На катоде выделяется жидкий алюминий, на аноде — оксиды углерода.

Загрузку глинозема в электролит производят периодически через 1 ч, кальций вводят в виде CaFq„кальций и магний поступает с глиноземом, техническим криолитом и фтористым алюминием.

В таблице приведены примеры составов электролита и результаты их использования в процессе электролиза.

Как видно нз данных, приведенных в таб. лице, предложенные составы электролита обеспечивают получение алюминия с содержанием магния в пределах 0,0005-0,005%.

Использование предлагаемого электролита позволяет Получить ° экономический. эффект в размере 300-500 тыс. руб при производительности корпусов электролиза 100 тыс,т. алюминия.

979528

Фторнд магния

Фторид калия

Глинозем при соотношении фторнда магния 4 — 20.

0,5 -1,5

0,5 -1,5

Остальное кальция к фториду

Составитель А. АРнольд

Техред, М.Надь

Корректор М немчик

Редактор А. Гулько

Тирам 686

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий

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

Заказ 9287/10

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Электролит для получения алюминия, содержащий фторнды натрия, алюминия, кальция н глинозем, отличающийся тем, 5 что, с целью повышения чистоты алюминия по магнию 1он дополнительно содержит фторнды магния и калия при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Фторид алюминия 35-40

Фторид натрия 47-52

Фгорид кальция 6 — 10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беляев А. И. Электролит алюминиевых ванн. М., "Металлургия", 1961, с. 167-173.

2. Патент США У 2915448, кл. 204 — 67, 1957.