JP2000192278A - アルミニウム精製用電解浴 - Google Patents
アルミニウム精製用電解浴Info
- Publication number
- JP2000192278A JP2000192278A JP37184498A JP37184498A JP2000192278A JP 2000192278 A JP2000192278 A JP 2000192278A JP 37184498 A JP37184498 A JP 37184498A JP 37184498 A JP37184498 A JP 37184498A JP 2000192278 A JP2000192278 A JP 2000192278A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolytic bath
- weight
- aluminum
- electrolysis
- lif
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
て、電解浴成分であるアルカリ金属やアルカリ土類金属
が精製アルミニウム中への移行がきわめて少なく、か
つ、電解における消費電力を減少させることができるア
ルミニウム精製用電解浴を提供する。 【解決手段】 電解浴成分がNaF:17〜21重量
%、BaF2 :27〜31重量%、LiF:1〜3重量
%、CaF2 :8重量%以下、残りがAlF3 からな
り、770℃における電解浴の電気伝導度が0.90Ω
-1cm-1以上である電解浴を、三層電解法のアルミニウ
ム精製用電解浴として用いる。
Description
層電解法により精製するとき用いる三層電解用電解浴に
関するものである。
ルミニウムを得る方法としては、陽極として最下層に比
重の大きいAl−Cu合金を用い、中間層として溶融電
解浴を用い、最上層には陰極として比重の軽い精製され
た高純度アルミニウムを用いて電解を行う、いわゆる三
層電解法がよく知られている。
ては、1)最下層の陽極合金より軽く、最上層の陰極ア
ルミニウムより重いこと。2)融点がアルミニウムの融
点より少し高いこと。3)アルミニウムより活性な金属
の塩類であること。4)電気伝導度が高いこと等が知ら
れている。〔丸善(株)電気化学便覧1023(196
4)〕したがって、一般に電解浴成分としては、塩化ア
ルミニウムまたは弗化アルミニウムとアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属等のハロゲン化物が用いられてきた。
用いられる塩化アルミニウム、アルカリ金属、アルカリ
土類金属等の塩化物は蒸気圧が高いため、時間の経過と
ともにそれ等が減少して電解浴組成に変動が生じてく
る。また、電解浴組成が適切でない場合、そこに含まれ
るアルカリ金属やアルカリ土類金属が精製アルミニウム
中へ移行したり、電気伝導度が小さいために消費電力が
大きくなる等、アルミニウム精製を工業的に行う電解浴
として決して満足のできるものではなかった。
明者らは、アルミニウムの三層電解法において電解浴成
分中のアルカリ金属、アルカリ土類金属による精製アル
ミニウムの汚染を防ぎ、かつ、省エネルギー化の観点か
ら高い電気伝導度を示し、電解浴組成に変動がなく、安
定した電解の行える電解浴を開発することを目的として
鋭意検討を重ねた結果、特定の電解浴成分を特定量範囲
で用いる場合には、上記目的を全て満足し得る三層電解
用電解浴となることを見出し、本発明を完成させるに至
ったものである。
ミニウム精製において、電解浴成分がNaF:17〜2
1重量%、BaF2 :27〜31重量%、LiF:1〜
3重量%、CaF2 :8重量%以下、残りがAlF3 か
らなり、770℃において電気伝導度が0.90Ω-1c
m-1以上であることを特徴とするアルミニウム精製用電
解浴を提供するものである。
アルミニウムの電解においては、電解浴成分としてAl
F3 またはAlCl3を必要とするが、AlCl3 は蒸
気圧が180℃で760mmHgと高いので、通常はA
lF3 を用いた方が電解浴を安定にすることができる。
リ土類金属のハロゲン化物を添加する必要があるが、支
持塩においても塩化物を用いた場合、塩素イオンとアル
ミニウムイオンが反応して、AlCl3 を形成する反応
がおこる。そのため、電解浴成分はすべて弗化物である
ことが好ましい。
分ならびにその組成物を詳細に検討した結果、NaF、
BaF2 、LiF、CaF2 、AlF3 の5成分系にお
いて、電解中においても電解浴中のNa、Ba、Li、
Caが精製アルミニウム中へ移行する量が極めてわずか
で、高い電気伝導度を有するアルミニウム精製用電解浴
を開発した。
解浴の比重は、陽極合金83.3g/cm3 )と精製ア
ルミニウムは(2.3g/cm3 )との間になければな
らない。ここで、電解浴の比重は、NaF、BaF2 、
LiF、CaF2 、AlF3の5成分系のなかで最も比
重の重いBaF2 によって調整することができる。
量%の範囲であれば770℃における電解浴の比重が
2.6〜3.0g/cm3 となることを見いだした。す
なわち、BaF2 がこの範囲内にあるならば、他の成分
の影響をあまり受けることなく三層を保つための好まし
い電解浴の比重2.8〜3.0g/cm3 を保つことが
できる。
lF3 の5元成分からなる電解浴において、電気伝導度
はイオン半径の小さいNaイオン、Liイオンの濃度が
寄与する。NaF量と電気伝導度は比例関係にあること
から、NaF量を多くすれば電気伝導度は増大する。し
かしながら、NaF量を多くした場合には融点が上昇
し、かつ、精製アルミニウム中へNaが移行し、その濃
度は1ppm以上になるので、NaF量は17〜21重
量%とすることが好ましい。
ることから、LiF量を多くすれば電気伝導度は増大す
る。しかしながら、LiF量を多くした場合融点が低下
し、かつ、精製アルミニウム中へLiFが移行し、その
濃度は1ppm以上になる。
度は0.7Ω-1cm-1程度のものであった。しかし、本
発明による電解浴を用いることにより、電気伝導度を約
30%以上向上させることができる。
層は、電解浴のオーム損による発熱により溶融状態を保
っている。そこで、電解中に電解浴の消耗が少なく、消
費電力量も小さくするには電気伝導度を高くする必要が
ある。またこれら三層の溶融状態を保つため、実用上は
電解温度として750〜780℃が好ましい。
のアルカリ金属、アルカリ土類金属が精製されたアルミ
ニウムの中へ移行せず、電気伝導度が大きく、かつ、省
エネルギーの電解浴としてNaFが17〜21重量%、
BaF2 が27〜31重量%、LiFが1〜3重量%、
CaF2 が8重量%以下、残りがAlF3 であるものが
好ましいことを見いだした。
り、三層電解法によるアルミニウム精製において、電解
浴成分であるアルカリ金属やアルカリ土類金属が精製ア
ルミニウム中への移行がきわめて少なく、品質に影響を
及ぼさないので高純度の精製アルミニウムが容易に得ら
れ、かつ、電解における消費電力を減少させることがで
きるので工業上きわめて有用である。
発明はこれらにより限定されるものではない。なお、諸
物性の測定は次の方法および装置で行った。 Na、Li濃度;発光分光分析法、装置:島津製作所製
JQM−75 浴成分;蛍光X線分析法、装置:理学電機製3080型
(LiFは化学分析) 浴比重;溶融した電解浴を一定量取り出し冷却後重量を
測定する。 電気伝導度;ρ=(L×A/V) L:電解浴層の高
さ A:電流密度 V:浴電圧
19.5重量%、BaF2 が30重量%、LiFが2.
5重量%、AlF3 が48重量%からなるものを用い、
770℃で電流密度0.24A/cm2 、360時間電
解を行った。電気伝導度は1.01Ω-1cm-1で、精製
アルミニウム中のNaおよびLiの濃度はいずれも0.
7ppmであった。
19.5重量%、BaF2 が29.5重量%、LiFが
2.5重量%、CaF2 が2重量%、AlF3が47重
量%からなるものを用い、770℃で電流密度0.24
A/cm2 、96時間電解を行った。電気伝導度は1.
01Ω-1cm-1で、精製アルミニウム中のNa濃度は
0.5ppm、Liの濃度は0.6ppmであった。
19重量%、BaF2が28.6重量%、LiFが2.
4重量%、CaF2 が5重量%、AlF3 が45重量%
からなるものを用い、770℃で電流密度0.24A/
cm2 、82時間電解を行った。電気伝導度は0.95
Ω-1cm-1で、精製アルミニウム中のNa濃度は0.6
ppm、Liの濃度は0.7ppmであった。
17重量%、BaF2が31重量%、LiFが1.5重
量%、CaF2 が8重量%、AlF3 が42.5重量%
からなるものを用い、770℃で電流密度0.24A/
cm2 、82時間電解を行った。電気伝導度は0.91
Ω-1cm-1で、精製アルミニウム中のNa濃度は0.5
ppm、Liの濃度は0.5ppmであった。
2重量%、BaF2 が31重量%、LiFが11重量
%、CaF2 が12重量%、AlF3 が44重量%から
なるものを用い、実施例1と同様にして電解を行った。
電解浴の電気伝導度は0.94Ω-1cm-1であったが、
精製アルミニウム中のNa濃度は0.5ppm、Liの
濃度は4.5ppmで高かった。
15.5重量%、BaF2 が31重量%、LiFが3.
5重量%、CaF2 が11重量%、AlF3 が39重量
%からなるものを用い、実施例1と同様にして電解を行
った。電解浴の電気伝導度は0.90Ω-1cm-1であっ
たが、精製アルミニウム中のNa濃度は0.9ppm、
Liの濃度は1.1ppmで高かった。
16重量%、BaF2が30.4重量%、LiFが1.
6重量%、CaF2 が11重量%、AlF3 が41重量
%からなるものを用い、実施例1と同様にして電解を行
った。電解浴の電気伝導度は0.80Ω-1cm-1で、精
製アルミニウム中のNa濃度は0.2ppm、Liの濃
度は0.7ppmであった。しかし、電気伝導度の大き
い向上は認められなかった。
18重量%、BaF2が27.5重量%、LiFが2.
5重量%、CaF2 が9重量%、AlF3 が43重量%
からなるものを用い、実施例1と同様にして電解を行っ
た。電解浴の電気伝導度は0.91Ω-1cm-1で、精製
アルミニウム中のNa濃度は0.9ppm、Liの濃度
は1.1ppmで高かった。
16重量%、BaF2が30.3重量%、LiFが0.
7重量%、CaF2 が10重量%、AlF3 が43重量
%からなるものを用い、実施例1と同様にして電解を行
った。電解浴の電気伝導度は0.80Ω-1cm-1で、精
製アルミニウム中のNa濃度は0.3ppm、Liの濃
度は0.5ppmであった。しかし、電気伝導度の大き
い向上は認められなかった。
Claims (2)
- 【請求項1】三層電解法によるアルミニウム精製におい
て、電解浴成分がNaF:17〜21重量%、Ba
F2 :27〜31重量%、LiF:1〜3重量%、Ca
F2 :8重量%以下、残りがAlF3 からなることを特
徴とするアルミニウム精製用電解浴。 - 【請求項2】770℃において電解浴の電気伝導度が
0.90Ω-1cm-1以上であることを特徴とする請求項
1記載のアルミニウム精製用電解浴。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37184498A JP3428479B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | アルミニウム精製用電解浴 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37184498A JP3428479B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | アルミニウム精製用電解浴 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000192278A true JP2000192278A (ja) | 2000-07-11 |
JP3428479B2 JP3428479B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=18499412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37184498A Expired - Fee Related JP3428479B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | アルミニウム精製用電解浴 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3428479B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100453705C (zh) * | 2006-03-24 | 2009-01-21 | 中国铝业股份有限公司 | 电解精炼用氯氟化物电解质 |
JP2021080491A (ja) * | 2019-11-14 | 2021-05-27 | 株式会社東芝 | 使用済み二次電池のリサイクル方法 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37184498A patent/JP3428479B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100453705C (zh) * | 2006-03-24 | 2009-01-21 | 中国铝业股份有限公司 | 电解精炼用氯氟化物电解质 |
JP2021080491A (ja) * | 2019-11-14 | 2021-05-27 | 株式会社東芝 | 使用済み二次電池のリサイクル方法 |
JP7263213B2 (ja) | 2019-11-14 | 2023-04-24 | 株式会社東芝 | 使用済み二次電池のリサイクル方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3428479B2 (ja) | 2003-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5024737A (en) | Process for producing a reactive metal-magnesium alloy | |
US5378325A (en) | Process for low temperature electrolysis of metals in a chloride salt bath | |
SU1416060A3 (ru) | Способ получени металлов | |
US4790917A (en) | Refining of lithium-containing aluminum scrap | |
WO2011072546A1 (zh) | 铝电解的电解质 | |
NO20160141A1 (en) | Electrolyte for producing aluminum by molten electrolysis | |
CA1251162A (en) | Method of producing a high purity aluminum-lithium mother alloy | |
Kruesi et al. | The electrowinning of lithium from chloride-carbonate melts | |
JP2000192278A (ja) | アルミニウム精製用電解浴 | |
RU2274680C2 (ru) | Способ получения металлов электролизом расплавленных солей | |
JP3428478B2 (ja) | アルミニウム精製用電解浴 | |
US4135994A (en) | Process for electrolytically producing aluminum | |
US5094728A (en) | Regulation and stabilization of the alf3 content in an aluminum electrolysis cell | |
US3034972A (en) | Electrolytic production of aluminum | |
RU2415973C2 (ru) | Способ получения алюминия электролизом расплава | |
CA2876345C (en) | Electrolyte for aluminum electrolysis and electrolysis process using electrolyte | |
EP0816534A1 (en) | An electrolytic magnesium production process using mixed chloride-fluoride electrolytes | |
US5114545A (en) | Electrolyte chemistry for improved performance in modern industrial alumina reduction cells | |
Danielik et al. | Content of sodium and lithium in aluminium during electrolysis of cryolite-based melts | |
US4595466A (en) | Metal electrolysis using a low temperature bath | |
WO2004088000A2 (en) | Process for the electrolysis of aluminiumsulfide | |
RU2023131641A (ru) | Способ получения металлического алюминия и поликремния из среды с высоким содержанием кремния и алюминия | |
RU2276701C1 (ru) | Электролит для получения алюминия (варианты) | |
SU979528A1 (ru) | Электролит дл получени алюмини | |
Cui et al. | The Performance of Aluminium Electrolysis in Cryolite Based Electrolytes Containing LiF, KF and MgF 2 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080516 Year of fee payment: 5 |
|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D05 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090516 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100516 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100516 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130516 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140516 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |