ES2587271T3 - Sistema de suplemento de electrolito en un proceso de electrólisis de aluminio y procedimiento para preparar el mismo - Google Patents
Sistema de suplemento de electrolito en un proceso de electrólisis de aluminio y procedimiento para preparar el mismo Download PDFInfo
- Publication number
- ES2587271T3 ES2587271T3 ES12195409.3T ES12195409T ES2587271T3 ES 2587271 T3 ES2587271 T3 ES 2587271T3 ES 12195409 T ES12195409 T ES 12195409T ES 2587271 T3 ES2587271 T3 ES 2587271T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- cryolite
- reactor
- sodium
- aluminum
- potassium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D3/02—Fluorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F1/00—Methods of preparing compounds of the metals beryllium, magnesium, aluminium, calcium, strontium, barium, radium, thorium, or the rare earths, in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/48—Halides, with or without other cations besides aluminium
- C01F7/50—Fluorides
- C01F7/54—Double compounds containing both aluminium and alkali metals or alkaline-earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/18—Electrolytes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Un procedimiento para preparar un sistema de suplemento de electrolito en un proceso de electrólisis de aluminio, en el que dicho sistema incluye criolita con relación molecular baja seleccionada de mKF·AlF3, nNaF·AlF3 o una mezcla de los mismos, donde m>=1 ~ 1,5 y n>=1 ~ 1,5, que incluye las siguientes etapas: A) poner aluminio en un reactor, inyectar un gas inerte al reactor después de hacer vacío, calentar el reactor a una temperatura de entre 700 y 850 grados centígrados, añadir fluoborato de potasio; remover durante 4 a 6 horas, después bombear el líquido de fusión del superestrato para obtener criolita de potasio cuya fórmula molecular es KF·AlF3; añadir la mezcla de fluoborato de sodio y fluotitanato de sodio con una relación molar de 2:1 en el reactor; remover durante 4 a 6 horas, después bombear el líquido de fusión del superestrato para obtener criolita de sodio cuya fórmula molecular es **Fórmula** y B) mezclar la criolita de potasio obtenida KF·AlF3 con la criolita de sodio obtenida **Fórmula**en una criolita con relación molar de 1:1-1:3 para obtener la mezcla de criolita del sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrólisis de aluminio.
Description
DESCRIPCION
Sistema de suplemento de electrolito en un proceso de electrolisis de aluminio y procedimiento para preparar el mismo 5
Campo tecnico de la invencion
[0001] La divulgacion se refiere a un electrolito, y en particular a un sistema de suplemento de electrolito en un proceso de electrolisis de aluminio y un procedimiento para preparar el mismo.
10
Antecedentes de la invencion
[0002] En la actualidad, la industria electrolftica de aluminio aun emplea un proceso Hall-Heroult convencional; el electrolito siempre toma criolita-oxido de aluminio como sistema basico, y la criolita generalmente incorpora
15 fluoroaluminato de sodio. A medida que progresa el proceso de electrolisis de aluminio, el fluoroaluminato de sodio y el oxido de aluminio se consumen de forma continua; por lo tanto, con el fin de garantizar la progresion continua de la electrolisis de aluminio, es necesario suplementar electrolito y oxido de aluminio al sistema basico de electrolito respectivamente. El sistema de suplemento de electrolito existente incluye principalmente fluoruro de aluminio y fluoroaluminato de sodio; la temperatura electrolftica necesita mantenerse a 960 grados centigrados 20 aproximadamente en todo el proceso de electrolisis de aluminio y de ese modo el consumo de energfa es elevado, esto se debe principalmente a que la temperatura de liquidus del electrolito es elevada y es necesario mantener una cierta temperatura de grado de sobrecalentamiento para hacer que el oxido de aluminio tenga una mejor solubilidad.
[0003] El procedimiento para preparar criolita en la industria adopta generalmente un procedimiento de 25 smtesis, en el que acido fluortftdrico anhidro reacciona con hidroxido de aluminio para formar acido fluoalummico;
entonces el acido fluoalummico reacciona con hidroxido de sodio o hidroxido de potasio a una temperatura elevada; despues de los procesos de filtrado, secado, fusion y triturado, se prepara la criolita, en el que la criolita sintetizada mediante este procedimiento tiene una relacion molecular de m=3,0, con un punto de fusion relativamente elevado. La criolita sintetizada mediante el procedimiento de smtesis industrial existente tiene una relacion molecular de 30 m=2,0 ~ 3,0, y es diffcil obtener la criolita relativamente pura con relacion molecular baja con una relacion molecular de m=1,0 ~ 1,5.
[0004] Por lo tanto, la tecnica convencional tiene las desventajas de que el consumo de energfa electrolftica es elevado y el sistema de suplemento de electrolito no es ideal.
35
Resumen de la invencion
[0005] Con el fin de solucionar el problema tecnico existente en la tecnica convencional, el inventor ha realizado una gran cantidad de investigacion en la seleccion y preparacion del sistema de suplemento de electrolito y
40 de forma inesperada comprueba que reemplazar el sistema de suplemento de electrolito existente por el sistema de suplemento de electrolito de criolita con relacion molecular baja para llevar a cabo una electrolisis de aluminio puede causar una reduccion evidente de la temperatura electrolftica en el proceso de electrolisis de aluminio sin cambiar el proceso electrolftico existente, de ese modo, el consumo de energfa se reduce, la perdida de volatilizacion de fluoruro se reduce y el coste completo de produccion se reduce.
45
La presente invencion proporciona un procedimiento para preparar un sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio de acuerdo con la reivindicacion 1.
La presente invencion proporciona ademas otro procedimiento para preparar un sistema de suplemento de 50 electrolito en la electrolisis de aluminio de acuerdo con la reivindicacion 2.
[0006] La divulgacion da a conocer un sistema de suplemento de electrolito en un proceso de electrolisis de aluminio, que incluye criolita con relacion molecular baja, en el que la criolita con relacion molecular baja se selecciona de mKF AlF3, nNaF AlF3 o una mezcla de los mismos, donde m=1 ~ 1,5 y n=1 ~ 1,5.
55
[0007] Con el esquema tecnico anterior, cuando el sistema de suplemento de electrolito proporcionado por la divulgacion se aplica a la industria electrolftica de aluminio, la propiedad de solubilidad del oxido de aluminio se mejora, de ese modo, la temperatura electrolftica se reduce, el consumo de energfa se reduce, la perdida de volatilizacion de fluoruro se reduce, la eficiencia electrolftica se mejora y el coste completo de produccion se reduce.
[0008] Como una mejora adicional de la divulgacion, la criolita con relacion molecular baja se selecciona de mKF AlF3, donde m=1, 1,2 o 1,5. El oxido de aluminio tiene una solubilidad de 7 g/l aproximadamente en un Kquido de fusion con 3NaFAlF3, y en comparacion con el 3NaF AlF3 el oxido de aluminio tiene una solubilidad de 15 ~ 20
5 g/l en un lfquido de fusion que incluye
3
3 KF ■ AlF ,
2 3
KF ■ AlF,
6 KF ■ AlF ,
5 3
de ese modo, la solubilidad de este ultimo se mejora en gran medida; la adicion del sistema de suplemento de electrolito que consiste en criolita de potasio con relacion molecular baja (
10
3
3 KF ■ AlF ,
23
KF ■ AlF,
15
6 KF ■ AlF;
53
) puede causar una reduccion evidente de la temperatura electrolttica y finalmente hasta una temperatura de entre 800 y 850 grados centfgrados.
[0009] Como una mejora adicional de la divulgacion, la criolita con relacion molecular baja se selecciona de la 20 mezcla de mKFAlF3 y nNaFAlF3, y la relacion molar del mKFAlF3 con respecto al nNaF AlF es 1:1 ~ 1:3, donde m=1, 1,2 o 1,5 y n=1, 1,2 o 1,5. El oxido de aluminio tiene una solubilidad de 7 g/l aproximadamente en un lfquido de fusion con 3NaFAlF3, una solubilidad de 12 g/l en un sistema que consiste en
25
y
3
3 KF ■ AlF;
23
3
3 NaF ■ AlF;
2 3
30 con una relacion molar de 1:1, y una solubilidad de 15 g/l en un sistema que consiste en KF AlF3 y NaF AlF3 con una relacion molar de 1:1; la adicion del sistema de suplemento de electrolito que consiste en una mezcla de criolita de potasio con relacion molecular baja (que consiste en mKF AlF3 y nKF AlF con una relacion molar de 1:1-1:3) puede causar una reduccion de temperatura electrolttica y finalmente hasta una temperatura de entre 850 y 900 grados centfgrados.
35
[0010] Como una mejora adicional de la divulgacion, la criolita con relacion molecular baja se selecciona de nNaF AlF3, donde n=1, 1,2 o 1,5. El oxido de aluminio tiene una solubilidad de 7 g/l aproximadamente en un lfquido de fusion con 3NaF AlF3, y en comparacion con el 3NaF AlF3 el oxido de aluminio tiene una solubilidad de 7 ~ 10 g/l en un lfquido de fusion que incluye 40
3
3 NaF ■ AlF,
23
NaF ■ AlF,
6 NaF ■ AlF,
5 3
de ese modo, la solubilidad de este ultimo se mejora ligeramente; la adicion del sistema de suplemento de electrolito
3 6
que consiste en criolita de sodio con relacion molecular baja ( — NaF ■ AJF , NaF ■ AlF , — NaF ■ AlF) puede
2 3 3 5 3
5 causar una reduccion de temperature electrolftica y finalmente hasta una temperatura de entre 900 y 960 grados cenftgrados.
[0011] Como una mejora adicional de la divulgacion, el sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio proporcionado por la divulgacion incluye ademas 3KFAlF3, 3NaF AlF3 o una mezcla de los 10 mismos. La criolita con relacion molecular baja proporcionada por la divulgacion se mezcla con 3KFAlF3, 3NaF AlF3 o una mezcla de los mismos y despues la mezcla se anade en una celda electrolftica como el sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio, cuando el porcentaje de peso de la criolita con relacion molecular baja esta por encima del 20% de todo el sistema de suplemento de electrolito, la temperatura electrolftica se puede reducir; ademas, la temperatura electrolftica disminuye a medida que el porcentaje de peso de 15 la criolita con relacion molecular baja aumenta.
[0012] Del mismo modo, la divulgacion tambien da a conocer un procedimiento para preparar el sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio, que incluye las siguientes etapas:
20 A) poner aluminio en un reactor, inyectar un gas inerte al reactor despues de hacer vado, calentar el reactor a una temperatura de entre 700 y 850 grados centfgrados, anadir uno o mas de fluotitanato de potasio, fluoborato de potasio, fluotitanato de sodio y fluoborato de sodio en el reactor;
B) remover durante 4 a 6 horas, despues bombear el ftquido de fusion del superestrato para obtener el sistema de 25 suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio, en el que la formula de reaccion involucrada incluye:
3 3 3
3 KT\F + Al = 3 Ti + 3 KF ■ AlF;
4 2 6 4 2 3
3 3 3
30 3NaT\F + Al = 3Ti+3NaF■ AlF ;
4 2 6 4 2 3
KBF4 + Al = B + KF ■ AlF ; NaBF4 + Al = B + NaF ■ AlF;
6 KF ■ AlF; ;
.5 3 J
35
6 NaF ■ AlF; ;
.5 3 J
Na2 T\F + 2 NaBF +10 Al = T\B2 +10
K, T\F + 2 KBF +10 Al = TB2 +10
2 6 4 3 2 3
cuando el aluminio es excesivo,
KTF + KBF + Al ^ Al ■ T ■ B + 3y + 6X KF ■ AlF ;
3y + 4 x
cuando el aluminio es excesivo,
Na TiF + NaBF + Al ^ Al ■ T ■ B+NaF ■ AlF .
3y + 4 x
[0013] El procedimiento de preparacion proporcionado por la divulgacion tiene las ventajas de condiciones de 5 reaccion leve, facil control, proceso simple, reaccion completa y alta calidad del producto de reaccion.
[0014] Como una mejora adicional de la divulgacion, el procedimiento para preparar el sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio incluye las siguientes etapas:
10 A) poner aluminio en un reactor, inyectar un gas inerte al reactor despues de hacer vacfo, calentar el reactor a una temperatura de entre 700 y 850 grados centigrados, anadir fluoborato de potasio en el reactor;
B) remover durante 4 a 6 horas, despues bombear el lfquido de fusion del superestrato para obtener el sistema de suplemento de electrolito KFAF3 en el proceso de electrolisis de aluminio, en el que la formula de reaccion 15 involucrada es: KBF4+AFB+KFAF3.
[0015] Como una mejora adicional de la divulgacion, el procedimiento para preparar el sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio incluye las siguientes etapas:
20 A) poner aluminio en un reactor, inyectar un gas inerte al reactor despues de hacer vado, calentar el reactor a una temperatura de entre 700 y 850 grados centfgrados, anadir la mezcla de fluoborato de sodio y fluotitanato de sodio con una relacion molar de 2:1 en el reactor;
B) remover durante 4 a 6 horas, despues bombear el lfquido de fusion del superestrato para obtener el sistema de 25 suplemento de electrolito
- NaF ■ AlF;
5 3
en el proceso de electrolisis de aluminio, en el que la formula de reaccion involucrada es:
30
- NaF ■ AlF; .
.5 3 J
[0016] Como una mejora adicional de la divulgacion, el procedimiento para preparar el sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio incluye las siguientes etapas:
35
A) poner aluminio en un reactor, inyectar un gas inerte al reactor despues de hacer vacfo, calentar el reactor a una temperatura de entre 700 y 850 grados centfgrados, anadir fluoborato de potasio; remover durante 4 a 6 horas, despues bombear el lfquido de fusion del superestrato para obtener criolita de potasio cuya formula molecular es KFAF3; anadir la mezcla de fluoborato de sodio y fluotitanato de sodio con una relacion molar de 2:1 en el reactor; 40 remover durante 4 a 6 horas, despues bombear el lfquido de fusion del superestrato para obtener criolita de sodio cuya formula molecular es
- NaF ■ AlF ;
53
45 B) mezclar la criolita de potasio obtenida KFAF3 con la criolita de sodio obtenida
- NaF ■ AlF;
53
Na2 TiF6 + 2 NaBF +10 Al = TiB2 +10
en una criolita con relacion molar de 1:1 ~ 1:3 para obtener la mezcla de criolita del sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio, en el que la formula de reaccion involucrada es: KBF4+Al=B+KFAlFa;
5
Na2 TiF6 + 2 NaBF4 +
10
3
Al = TB +
10
3
6 NaF ■ AJF; .
5 3 J
[0017] Como una mejora adicional de la divulgacion, el procedimiento para preparar el sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio incluye las siguientes etapas:
10 A) poner un exceso de aluminio en un reactor, calentar el reactor a una temperatura de entre 700 y 850 grados centigrados, anadir la mezcla de fluoborato de potasio y fluotitanato de potasio con una relacion molar de y:x en el reactor y remover durante 0,5 a 6 horas, bombear el lfquido de fusion del superestrato para obtener criolita de potasio cuya formula molecular es
15 3y+6xKf^ aif .
3y + 4 x
poner un exceso de aluminio en otro reactor, calentar el reactor a una temperatura de entre 700 y 850 grados centigrados, anadir la mezcla de fluoborato de sodio y fluotitanato de sodio con una relacion molar de y:x en el reactor y remover durante 0,5 a 6 horas, bombear el lfquido de fusion del superestrato para obtener criolita de sodio 20 cuya formula molecular es
3y+^x NaF ■ AIF ;
3y+ 4 x
B) mezclar la criolita de potasio obtenida con la criolita de sodio obtenida en una relacion molar de 1:1-1:3, en el que 25 la formula de reaccion involucrada es:
K2TiF6 + KBF + Al ^ Al ■ T ■ B+3y±^xkF■ AIF ;
3y + 4 x
Na2 TiF + NaBF + Al ^ Al ■ T ■ B + 3y±^x NaF ■ AIF .
3y + 4 x
30
[0018] En comparacion con la tecnica convencional, la divulgacion tiene las ventajas que se describen a continuacion: cuando el sistema de suplemento de electrolito proporcionado por la divulgacion se aplica a la industria electrolftica de aluminio, la temperatura electrolttica en el proceso de electrolisis de aluminio se puede reducir de manera evidente sin cambiar el proceso electrolftico existente, de ese modo, el consumo de energfa se reduce, la
35 perdida de volatilizacion de fluoruro se reduce y el coste completo de produccion se reduce; el procedimiento para preparar criolita proporcionado por la divulgacion tiene las ventajas de condiciones de reaccion leve, facil control, proceso simple, reaccion completa y alta calidad del producto de reaccion.
Descripcion detallada de las formas de realizacion
40
[0019] La divulgacion se describe a continuacion en mayor detalle mediante formas de realizacion espedficas. Realizacion 1
45 [0020] Pesar 1 tonelada de aluminio y ponerla en un reactor, inyectar argon al reactor como medida de proteccion despues de hacer vado, calentar el reactor a una temperatura de 780 grados centfgrados, anadir fluoborato de potasio seco en el reactor lentamente de acuerdo con una relacion de reaccion y remover rapidamente durante 5 horas para formar boro y criolita de potasio KF AlF3, abrir la cubierta del reactor, bombear la criolita de potasio
KF AIF3 del ftquido de fusion del superestrato mediante una bomba sifon.
[0021] Anadir el sistema de suplemento de electrolito KF AIF3 en el proceso de electrolisis de aluminio al sistema basico de electrolito consumido de forma continua, lo cual puede causar una reduccion evidente de la temperature
5 electrolftica y finalmente hasta una temperatura de entre 800 y 820 grados cenftgrados. Ya que la corrosividad de la criolita de potasio KFAF3 es mas fuerte que la del fluoroaluminato de sodio, con el fin de prolongar la vida util de la celda electrolftica, la celda electrolftica necesita incorporar un anodo inerte o un catodo sometidos al tratamiento de superficies inertes.
10 Realizacion 2
[0022] Pesar 1 tonelada de aluminio y ponerla en un reactor, inyectar argon al reactor como medida de proteccion despues de hacer vado, calentar el reactor a una temperatura de 800 grados cenftgrados, anadir fluotitanato de potasio seco en el reactor lentamente de acuerdo con una relacion de reaccion y remover rapidamente durante 5
15 horas para formar esponja de titanio y criolita de potasio
3
3 KF ■ AlF ,
2 3
abrir la cubierta del reactor, bombear la criolita de potasio del ftquido de fusion del superestrato
20
3
3 KF ■ AlF;
23
mediante una bomba sifon.
25 [0023] Anadir el sistema de suplemento de electrolito
3
3 KF ■ AlF;
23
en el proceso de electrolisis de aluminio al sistema basico de electrolito consumido de forma continua, lo cual puede 30 causar una reduccion evidente de la temperatura electrolftica y finalmente hasta una temperatura de entre 820 y 850 grados cenftgrados. Ya que la corrosividad de la criolita de potasio KFAF3 es mas fuerte que la del fluoroaluminato de sodio, con el fin de prolongar la vida util de la celda electrolftica, la celda electrolftica necesita incorporar un anodo inerte o un catodo sometidos al tratamiento de superficies inertes.
35 Realizacion 3
[0024] Pesar 1 tonelada de aluminio y ponerla en un reactor, inyectar argon al reactor como medida de proteccion despues de hacer vado, calentar el reactor a una temperatura de 750 grados centfgrados, anadir la mezcla de fluoborato de sodio y fluotitanato de sodio secos en el reactor lentamente de acuerdo con una relacion de reaccion, 40 en la que la relacion molar del fluoborato de sodio con respecto al fluotitanato de sodio es 2:1; remover rapidamente durante 5 horas para formar boruro de titanio y criolita de sodio
6 NaF ■ AlF3
45 abrir la cubierta del reactor, bombear la criolita de sodio del ftquido de fusion del superestrato
6 NaF ■ AlF;
5 3
mediante una bomba sifon.
[0025] Anadir el sistema de suplemento de electrolito
6 NaF ■ AlF;
5 3
5
en el proceso de electrolisis de aluminio al sistema basico de electrolito consumido de forma continua, lo cual puede causar una reduccion de la temperatura electrolftica y finalmente hasta una temperatura de entre 900 y 930 grados cenftgrados.
10 Realizacion 4
[0026] Pesar 1 tonelada de aluminio y ponerla en un reactor, inyectar argon al reactor como medida de proteccion despues de hacer vado, calentar el reactor a una temperatura de 780 grados cenftgrados, anadir fluoborato de potasio seco en el reactor lentamente de acuerdo con una relacion de reaccion y remover rapidamente durante 5
15 horas para formar boro y criolita de potasio KFAF3, abrir la cubierta del reactor, bombear la criolita de potasio KF AlF3 del ftquido de fusion del superestrato mediante una bomba sifon. Pesar 1 tonelada de aluminio y ponerla en un reactor, inyectar argon al reactor como medida de proteccion despues de hacer vado, calentar el reactor a una temperatura de 750 grados centfgrados, anadir la mezcla de fluoborato de sodio y fluotitanato de sodio secos en el reactor lentamente de acuerdo con una relacion de reaccion, en la que la relacion molar del fluoborato de sodio con 20 respecto al fluotitanato de sodio es 2:1; remover rapidamente durante 5 horas para formar boruro de titanio y criolita de sodio
6 NaF ■ AlF3
25 abrir la cubierta del reactor, bombear la criolita de sodio del ftquido de fusion del superestrato
6 NaF ■ AlF3
53
mediante una bomba sifon 30
[0027] Mezclar la criolita de potasio obtenida KFAF3 con la criolita de sodio obtenida
6 NaF ■ AF
53
35 en una relacion molar de 1:1 y anadir la mezcla al sistema basico de electrolito consumido de forma continua como el sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio, lo cual puede causar una reduccion evidente de la temperatura electrolftica y finalmente hasta una temperatura de entre 860 y 880 grados centfgrados. Ya que la corrosividad de la criolita de potasio KFAF3 es mas fuerte que la del fluoroaluminato de sodio, con el fin de prolongar la vida util de la celda electrolftica, el anodo y el catodo de la celda electrolftica habfan estado 40 sometidos al tratamiento de superficies inertes.
Realizacion 5
[0028] Pesar 5 toneladas de aluminio y ponerlas en un reactor, calentar el reactor a una temperatura de 750 45 grados centfgrados, anadir 2 toneladas de mezcla de fluoborato de potasio y fluotitanato de potasio secos en el
reactor lentamente, en la que la relacion molar del fluoborato de potasio con respecto al fluotitanato de potasio es 1:1; remover rapidamente durante 4 horas para formar aleacion de aluminio-titanio-boro y criolita de potasio
9
- KF ■ AF3
7 3
debido al exceso de aluminio, abrir la cubierta del reactor, bombear la criolita de potasio del ftquido de fusion del superestrato
9
5 9 kf ■ AlF;
7 3
mediante una bomba sifon. Pesar 1 tonelada de aluminio y ponerla en un reactor, inyectar argon al reactor como medida de proteccion despues de hacer vado, calentar el reactor a una temperatura de 780 grados centfgrados, anadir fluoborato de sodio seco en el reactor lentamente de acuerdo con una relacion de reaccion y remover 10 rapidamente durante 5 horas para formar boro y criolita de sodio NaFAlF3, abrir la cubierta del reactor, bombear la criolita de sodio NaFAlF3 del ftquido de fusion del superestrato mediante una bomba sifon.
[0029] Mezclar la criolita de potasio obtenida
9
15 9 KF ■ AlF;
73
con la criolita de sodio obtenida NaFAlF3 en una relacion molar de 1:1 y anadir la mezcla al sistema basico de electrolito consumido de forma continua como el sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio, lo cual puede causar una reduccion evidente de la temperatura electrolftica y finalmente hasta una 20 temperatura de entre 850 y 880 grados centfgrados. Ya que la corrosividad de la criolita de potasio
9
9 KF ■ AlF;
73
es mas fuerte que la del fluoroaluminato de sodio, con el fin de prolongar la vida util de la celda electrolftica, el anodo 25 y el catodo de la celda electrolftica habfan estado sometidos al tratamiento de superficies inertes.
Realizacion 6
[0030] Pesar 1 tonelada de aluminio y ponerla en un reactor, inyectar argon al reactor como medida de proteccion 30 despues de hacer vado, calentar el reactor a una temperatura de 750 grados centfgrados, anadir la mezcla de
fluoborato de potasio y fluotitanato de potasio secos en el reactor lentamente de acuerdo con una relacion de reaccion, en la que la relacion molar del fluoborato de potasio con respecto al fluotitanato de potasio es 2:1; remover rapidamente durante 5 horas para formar boruro de titanio y criolita de potasio
35 6 KF ■ AlF,
5 3
abrir la cubierta del reactor, bombear la criolita de potasio del ftquido de fusion del superestrato
40
6 KF ■ AlF;
53
mediante una bomba sifon. Pesar 5 toneladas de aluminio y ponerlas en un reactor, calentar el reactor a una temperatura de 750 grados cenftgrados, anadir 2 toneladas de mezcla de fluoborato de sodio y fluotitanato de sodio secos en el reactor lentamente, en la que la relacion molar del fluoborato de sodio con respecto al fluotitanato de sodio es 1:1; remover rapidamente durante 4 horas para formar aleacion de aluminio-titanio-boro y criolita de sodio
9
9 NaF ■ AlF;
7 3
debido al exceso de aluminio, abrir la cubierta del reactor, bombear la criolita de sodio del ftquido de fusion del superestrato
9
- NaF ■ AlF;
7 3
5
mediante una bomba sifon.
[0031] Mezclar la criolita de potasio obtenida
10
6 KF ■ AlF; 5 3
con la criolita de sodio obtenida
15
20
9
9 NaF ■ AlF;
73
en una relacion molar de 1:3 y anadir la mezcla al sistema basico de electrolito consumido de forma continua como el sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio, lo cual puede causar una reduccion evidente de la temperatura electrolftica y finalmente hasta una temperatura de entre 870 y 890 grados centfgrados. Ya que la corrosividad de la criolita de potasio
6 KF ■ AlF;
53
es mas fuerte que la del fluoroaluminato de sodio, con el fin de prolongar la vida util de la celda electrolftica, el anodo y el catodo de la celda electrolftica habfan estado sometidos al tratamiento de superficies inertes.
25
[0032] Lo descrito anteriormente es la descripcion mas detallada adicional de la divulgacion hecha en conjuncion con las formas de realizacion preferidas espedficas; no se puede considerar que la realizacion espedfica de la divulgacion esta limitada solo a la descripcion anterior. Para los tecnicos comunes en el campo tecnico de la divulgacion, se pueden hacer innumerables deducciones simples o sustituciones sin desviarse del concepto de la 30 divulgacion y se considera que se incluyen dentro del ambito de proteccion de la divulgacion.
Claims (2)
- REIVINDICACIONES1. Un procedimiento para preparar un sistema de suplemento de electrolito en un proceso de electrolisisde aluminio, en el que dicho sistema incluye criolita con relacion molecular baja seleccionada de mKFAlF3, 5 nNaF AlF3 o una mezcla de los mismos, donde m=1 ~ 1,5 y n=1 ~ 1,5, que incluye las siguientes etapas:A) poner aluminio en un reactor, inyectar un gas inerte al reactor despues de hacer vado, calentar el reactor a una temperature de entre 700 y 850 grados centigrados, anadir fluoborato de potasio; remover durante 4 a 6 horas, despues bombear el lfquido de fusion del superestrato para obtener criolita de potasio cuya formula molecular es 10 KFAF3; anadir la mezcla de fluoborato de sodio y fluotitanato de sodio con una relacion molar de 2:1 en el reactor; remover durante 4 a 6 horas, despues bombear el lfquido de fusion del superestrato para obtener criolita de sodiocuya formula molecular es6 NaF ■ AlF;5 3yB) mezclar la criolita de potasio obtenida KFAF3 con la criolita de sodio obtenida 6 NaF ■ AlF en una criolita con15 relacion molar de 1:1-1:3 para obtener la mezcla de criolita del sistema de suplemento de electrolito en el proceso de electrolisis de aluminio.
- 2. Un procedimiento para preparar un sistema de suplemento de electrolito en una electrolisis dealuminio, en el que dicho sistema incluye criolita con relacion molecular baja seleccionada de IT1KFAF3, nNaF AlF3 o 20 una mezcla de los mismos, donde m=1 ~ 1,5 y n=1 ~ 1,5, que incluye las siguientes etapas:25A) poner un exceso de aluminio en un reactor, calentar el reactor a una temperatura de entre 700 y 850 grados centfgrados, anadir la mezcla de fluoborato de potasio y fluotitanato de potasio con una relacion molar de y:x en el reactor y remover durante 0,5 a 6 horas, bombear el lfquido de fusion del superestrato para obtener criolita depotasio cuya formula molecular es3y + 6 X 3y + 4 XKF ■ AlF; poner un exceso de aluminio en otro reactor, calentar elreactor a una temperatura de entre 700 y 850 grados centfgrados, anadir la mezcla de fluoborato de sodio y fluotitanato de sodio con una relacion molar de y:x en el reactor y remover durante 0,5 a 6 horas, bombear el lfquidode fusion del superestrato para obtener criolita de sodio cuya formula molecular esNaF ■3y + 4 XAlF3; y30 B) mezclar la criolita de potasio obtenida con la criolita de sodio obtenida en una relacion molar de 1:1 ~ 1:3.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210161986 | 2012-05-23 | ||
| CN201210161986 | 2012-05-23 | ||
| CN 201210172848 CN102703932B (zh) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | 铝电解过程中的电解质补充体系及其制备方法 |
| CN201210172848 | 2012-05-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2587271T3 true ES2587271T3 (es) | 2016-10-21 |
Family
ID=47216619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES12195409.3T Active ES2587271T3 (es) | 2012-05-23 | 2012-12-04 | Sistema de suplemento de electrolito en un proceso de electrólisis de aluminio y procedimiento para preparar el mismo |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US8679318B2 (es) |
| EP (1) | EP2666888B1 (es) |
| ES (1) | ES2587271T3 (es) |
| GB (1) | GB2502392B (es) |
| WO (1) | WO2012159590A1 (es) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013174065A1 (zh) * | 2012-05-23 | 2013-11-28 | 深圳市新星轻合金材料股份有限公司 | 用于铝电解工业的低分子比冰晶石及其制备方法 |
| AU2013275997B2 (en) * | 2012-06-11 | 2016-06-16 | Inner Mongolia United Industrial Co., Ltd. | Electrolyte used for aluminum electrolysis and electrolysis process using the electrolyte |
| AU2013393889A1 (en) * | 2013-07-09 | 2016-02-04 | Obshestvo S Ogranichennoy Otvetstvennost'yu Otvetstvennostyu "Obedinennaya Kompaniya Rusal Inzhenerno-Tekhnologicheskiy Tsentr" | Electrolyte for producing aluminum by molten electrolysis |
| CN104445327B (zh) * | 2014-11-13 | 2016-05-11 | 东北大学 | 一种酸法处理铝电解质中钾元素的方法 |
| EP3075886B1 (de) * | 2015-04-02 | 2019-02-27 | Shenzhen Sunxing Light Alloys Materials Co., Ltd | Verfahren zur herstellung von elektrolytischem aluminium unter verwendung von kaliumkryolith als zusatzsystem |
| CN113373481B (zh) * | 2021-05-27 | 2023-08-01 | 中国铝业股份有限公司 | 采用富钾氧化铝的低炭渣量和高电流效率的铝电解方法 |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2785971A (en) * | 1953-09-24 | 1957-03-19 | Nat Distillers Prod Corp | Process for the manufacture of titanium metal |
| US2781261A (en) * | 1953-10-30 | 1957-02-12 | Nat Distillers Prod Corp | Process for the manufacture of titanium-aluminum alloys and regeneration of intermediates |
| US2837426A (en) * | 1955-01-31 | 1958-06-03 | Nat Distillers Chem Corp | Cyclic process for the manufacture of titanium-aluminum alloys and regeneration of intermediates thereof |
| FR1264974A (fr) * | 1960-08-11 | 1961-06-23 | Kawecki Chemical Company | Alliage |
| LU67355A1 (es) * | 1973-04-04 | 1974-11-21 | ||
| US4072506A (en) * | 1975-10-17 | 1978-02-07 | Teledyne Industries, Inc. | Method of separating hafnium from zirconium |
| US4468248A (en) * | 1980-12-22 | 1984-08-28 | Occidental Research Corporation | Process for making titanium metal from titanium ore |
| US4668286A (en) * | 1982-05-14 | 1987-05-26 | Occidental Research Corporation | Process for making zero valent titanium from an alkali metal fluotitanate |
| JPS63255338A (ja) * | 1987-04-13 | 1988-10-21 | Nippon Light Metal Co Ltd | アルミニウム結晶微細化用合金およびその製造方法 |
| US5006209A (en) * | 1990-02-13 | 1991-04-09 | Electrochemical Technology Corp. | Electrolytic reduction of alumina |
| US5284562A (en) * | 1992-04-17 | 1994-02-08 | Electrochemical Technology Corp. | Non-consumable anode and lining for aluminum electrolytic reduction cell |
| CN1040775C (zh) * | 1995-03-28 | 1998-11-18 | 张鑫珩 | 铝-铝合金精炼变质复合熔剂 |
| US6258247B1 (en) * | 1998-02-11 | 2001-07-10 | Northwest Aluminum Technology | Bath for electrolytic reduction of alumina and method therefor |
| US20040171721A1 (en) * | 2002-12-16 | 2004-09-02 | Esemplare Pascal E. | Stabilizing polyalkylene carbonate resins |
| US20050092619A1 (en) * | 2003-11-05 | 2005-05-05 | Hryn John N. | Process for electrolytic production of aluminum |
| EP1704965A1 (de) * | 2005-03-24 | 2006-09-27 | Solvay Fluor GmbH | Schleifmittelzusatz |
| TR200504376A2 (tr) * | 2005-11-02 | 2008-05-21 | T�B�Tak-T�Rk�Ye B�L�Msel Ve Tekn�K Ara�Tirma Kurumu | Tane küçültücü ön alaşım üretmek için bir proses |
| CN1958816A (zh) * | 2006-11-29 | 2007-05-09 | 吉林大学 | 功率超声法制备内生颗粒增强铝基表面复合材料工艺 |
| CN101619396B (zh) * | 2009-08-10 | 2011-07-20 | 山东滨州渤海活塞股份有限公司 | 铝及铝合金灰直接用于电解生产循环利用的方法 |
| CN101709487A (zh) * | 2009-12-18 | 2010-05-19 | 中国铝业股份有限公司 | 一种铝电解的电解质 |
| ES2379434B2 (es) * | 2010-10-01 | 2012-09-06 | Asturiana De Aleaciones, S.A. | Composición de electrolito para la obtención de aluminio metálico |
| CN102031403B (zh) * | 2010-11-12 | 2012-07-04 | 湖南金联星特种材料股份有限公司 | 一种高洁净度铝钛硼合金细化剂的制造方法 |
| CN102534261B (zh) * | 2012-01-18 | 2013-04-10 | 深圳市新星轻合金材料股份有限公司 | 一种制备海绵钛的工艺方法 |
| CN102534260B (zh) * | 2012-01-18 | 2012-12-26 | 深圳市新星轻合金材料股份有限公司 | 一种以氟钛酸钠为原料制备海绵钛的工艺方法 |
| CN102586629B (zh) * | 2012-02-22 | 2013-02-27 | 深圳市新星轻合金材料股份有限公司 | 以氟钛酸钾为中间原料生产海绵钛并同步产出钾冰晶石的循环制备方法 |
| CN102557096B (zh) * | 2012-02-24 | 2013-01-09 | 深圳市新星轻合金材料股份有限公司 | 一种以氟硼酸钾为中间原料生产单质硼并同步产出钾冰晶石的循环制备方法 |
| CN102583420B (zh) * | 2012-02-24 | 2013-03-13 | 深圳市新星轻合金材料股份有限公司 | 一种以氟硼酸钠为中间原料生产单质硼并同步产出钠冰晶石的循环制备方法 |
| CN102583422B (zh) * | 2012-03-07 | 2013-02-27 | 深圳市新星轻合金材料股份有限公司 | 以钾基钛硼氟盐混合物为中间原料生产硼化钛并同步产出钾冰晶石的循环制备方法 |
| CN102583421B (zh) * | 2012-03-07 | 2013-01-23 | 深圳市新星轻合金材料股份有限公司 | 以钠基钛硼氟盐混合物为中间原料生产硼化钛并同步产出钠冰晶石的循环制备方法 |
-
2012
- 2012-07-09 WO PCT/CN2012/078329 patent/WO2012159590A1/zh active Application Filing
- 2012-07-09 GB GB1223154.4A patent/GB2502392B/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-04 EP EP12195409.3A patent/EP2666888B1/en not_active Not-in-force
- 2012-12-04 ES ES12195409.3T patent/ES2587271T3/es active Active
- 2012-12-09 US US13/709,022 patent/US8679318B2/en active Active
-
2014
- 2014-01-22 US US14/160,660 patent/US9611151B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130092551A1 (en) | 2013-04-18 |
| GB201223154D0 (en) | 2013-02-06 |
| GB2502392B (en) | 2017-11-15 |
| EP2666888A2 (en) | 2013-11-27 |
| US9611151B2 (en) | 2017-04-04 |
| WO2012159590A1 (zh) | 2012-11-29 |
| EP2666888B1 (en) | 2016-05-18 |
| US8679318B2 (en) | 2014-03-25 |
| EP2666888A3 (en) | 2014-01-15 |
| GB2502392A (en) | 2013-11-27 |
| US20140131215A1 (en) | 2014-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2587271T3 (es) | Sistema de suplemento de electrolito en un proceso de electrólisis de aluminio y procedimiento para preparar el mismo | |
| ES2379434A1 (es) | Composición de electrolito para la obtención de aluminio metálico. | |
| CN103603014B (zh) | 一种以钾冰晶石作为补充体系的电解铝的方法 | |
| CN102583421A (zh) | 以钠基钛硼氟盐混合物为中间原料生产硼化钛并同步产出钠冰晶石的循环制备方法 | |
| US8936710B2 (en) | Low-molecular-ratio cryolite for aluminium electrolytic industry and method for preparing the same | |
| CN101255574A (zh) | 一种铝电解用钾盐体系电解质 | |
| US10309021B2 (en) | Method for preparing an electrolyte and an electrolyte replenishment system during aluminum electrolysis process | |
| ES2519372T3 (es) | Método para la preparación cíclica de esponja de titanio y la coproducción de criolita sódica usando fluotitanato sódico como material intermedio | |
| CN102674420B (zh) | 用于铝电解工业的低分子比冰晶石的制备方法 | |
| CN102703932B (zh) | 铝电解过程中的电解质补充体系及其制备方法 | |
| CN107779911A (zh) | 一种低温电解质 | |
| CN101386996B (zh) | 一种高电导率铝电解用低温电解质及其使用方法 | |
| US20130112570A1 (en) | Sodium cryolite for aluminum electrolysis industry and preparation method thereof | |
| CN108975368A (zh) | 一种降低回收冰晶石中钙含量的方法 | |
| AU2013275997B2 (en) | Electrolyte used for aluminum electrolysis and electrolysis process using the electrolyte | |
| CN108101005A (zh) | 一种碱土金属硫化物的制备方法 | |
| CN103132108B (zh) | 熔盐体系中电解制备耐热镁铝钕合金的方法 | |
| CN102628131B (zh) | 一种铝镥镱合金及其熔盐电解制备方法 |