RU1772219C - Method of aluminium production - Google Patents

Method of aluminium production

Info

Publication number
RU1772219C
RU1772219C SU904897503A SU4897503A RU1772219C RU 1772219 C RU1772219 C RU 1772219C SU 904897503 A SU904897503 A SU 904897503A SU 4897503 A SU4897503 A SU 4897503A RU 1772219 C RU1772219 C RU 1772219C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alumina
cryolite
anode
electrolysis
electrolyte
Prior art date
Application number
SU904897503A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Тимофеевич Гусев
Георгий Федорович Казанцев
Original Assignee
Институт Электромеханики Уральского Отделения Ан Ссср
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Электромеханики Уральского Отделения Ан Ссср filed Critical Институт Электромеханики Уральского Отделения Ан Ссср
Priority to SU904897503A priority Critical patent/RU1772219C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1772219C publication Critical patent/RU1772219C/en

Links

Abstract

Использование: получение алюмини  электролизом криолитглиноземных расплавов . Сущность: получение алюмини  провод т путем электролиза криолитглиноземных расплавов. Способ включает засыпку глинозема на корку электролита, разрушение корки , введение порции глинозема в расплав и периодическое устранение анодных эффектов . Цель изобретени  - повышение производительности и сокращение расхода электроэнергии и анодной массы. Новым  вл етс  то, что в течение первых 10-20 анодных эффектов поддерживают напр жение не менее 40 В, поднимают анод на 3-5 см и осуществл ют введение глинозема и выдержку в течение 2-5 мин., в следующие анодные эффекты поддерживают напр жение 60 В, ввод т три порции глинозема и выдержку осуществл ют в течение 5-6 мин. при этом дальнейший электролиз провод т при напр жении 3,9-4,3 В. межполюсном рассто нии 13-18 см и криолитмом отношении электролита 2,85-3,00. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.Usage: obtaining aluminum by electrolysis of cryolite-alumina melts. SUBSTANCE: aluminum production is carried out by electrolysis of cryolite-alumina melts. The method includes filling alumina onto an electrolyte crust, crust breaking, introducing a portion of alumina into the melt and periodically eliminating anode effects. The purpose of the invention is to increase productivity and reduce power consumption and anode mass. What is new is that during the first 10–20 anode effects they maintain a voltage of at least 40 V, raise the anode by 3-5 cm and introduce alumina and hold for 2–5 min., They support voltage in the following anode effects 60 V, three portions of alumina are introduced and aging is carried out for 5-6 minutes. further electrolysis is carried out at a voltage of 3.9-4.3 V. an interpolar distance of 13-18 cm and a cryolithm of the electrolyte ratio of 2.85-3.00. 1 s.p. f-ly. 2 ill.

Description

слcl

сwith

Изобретение относитс  к металлургии цветных металлов в частности получению алюмини  электролизом криолитглиноземных расплавов.The invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals, in particular the production of aluminum by electrolysis of cryolite-alumina melts.

Известен способ получени  алюмини  путем электролиза криолитглиноземного расплава, включающий засыпку глинозема () на корку электролита и подачи глинозема в электролизер путем разрушени  криолит-глиноземной корки,удаление угольной пены по мере ее накоплени , корректировки состава электролита. При этом способе рабочее напр жение на элеткролизере поддерживаетс  на посто нном уровне4,1-4,3 В. Анодные эффекты считаютс  вредными и стараютс  уменьшить их число и продолжительность . Основным недостатком указанного способа  вл етс  низкий выход по току 82-88%, большие физические затраты на удаление угольной пены.A known method for producing aluminum by electrolysis of a cryolite-alumina melt, including filling alumina () on the electrolyte cake and feeding alumina to the electrolyzer by destroying the cryolite-alumina crust, removing carbon foam as it accumulates, adjusting the composition of the electrolyte. In this method, the operating voltage at the electrolytic cell is maintained at a constant level of 4.1-4.3 V. Anode effects are considered harmful and try to reduce their number and duration. The main disadvantage of this method is the low current efficiency of 82-88%, the high physical cost of removing carbon foam.

Из-за неравномерности сгорани  подошвы анода на ней могут быть различные выступы, трещины и вогнутые поверхностиDue to the uneven combustion of the sole of the anode, various protrusions, cracks and concave surfaces can be on it

С целью выравнивани  подошвы анода предложен способ, включающий увеличение межэлектродного рассто ни  и сжигание неровности на подошве анода, путем увеличени  межэлектродного рассто ни  на высоту неровности, в район которой навстречу подошве анода подают газ-окислитель в импульсном режиме. Газ-окислитель подают с интервалом 1-3 с под давлением 1-2 атм.In order to level the sole of the anode, a method is proposed that includes increasing the interelectrode distance and burning irregularities on the anode sole by increasing the interelectrode distance by the height of the unevenness, in the region of which an oxidizing gas is pulsed towards the bottom of the anode. The oxidizing gas is supplied at intervals of 1-3 s under a pressure of 1-2 atm.

Известен способ непрерывного электролитического получени  алюмини , включающий изменени  рабочего напр жени  на электролизере за цикл, состо щий из операций засыпки AfeOa, собственно электролиза и разрушени  криолито-глинозем- ной корки, С целью повышени A known method for the continuous electrolytic production of aluminum, including changing the operating voltage on the electrolysis cell per cycle, consisting of the operations of backfilling AfeOa, the actual electrolysis and destruction of the cryolite-alumina crust, In order to increase

-h

XIXi

юYu

юYu

юYu

производительности, снижени  удельного расхода электроэнергии и уменьшени  трудозатрат во врем  разрушени  корки напр жение на электролизере увеличивают до значени  на 0,15-0,25 В выше, а между операци ми разрушени  корки уменьшают до значени  на 0,15-0,25 В ниже, чем среднее напр жение за цикл.productivity, reducing specific energy consumption and reducing labor costs during crust breaking, the voltage on the cell is increased to a value of 0.15-0.25 V higher, and between crust breaking operations it is reduced to a value of 0.15-0.25 V lower than the average voltage per cycle.

Способ снижает частоту анодных эффектов в 3-5 раз, удельный расход электроэнергии на 400-600 квт ч/т. А.The method reduces the frequency of anode effects by 3-5 times, specific energy consumption by 400-600 kWh / t. AND.

Недостатком указанного способа  вл етс  низкий выход по току (меньше 90%), большие физические затраты труда, незначительна  экономи  электроэнергии (2-3%). Кроме того не снижаетс  расход анодной массы.The disadvantage of this method is the low current efficiency (less than 90%), high physical labor costs, and insignificant energy savings (2-3%). In addition, the consumption of the anode mass is not reduced.

Известен способ получени  алюмини , в котором используютс  окислы алюмини  переменной валентности, в частности субокись алюмини . Указанна  субокись получаетс  в электротермической печи восстановлением окиси алюмини  углеродом , улавливаетс  и загружаетс  в электролизер , где происходит электролитическое восстановление AteO до А.A method for producing aluminum is known in which aluminum oxides of variable valency, in particular aluminum suboxide, are used. Said suboxide is obtained in an electrothermal furnace by reduction of alumina with carbon, captured and loaded into an electrolysis cell, where the electrolytic reduction of AteO to A.

Поскольку электрохимический эквивалент Ai+ равен 1,05 против 0,335 дл  , то производительность электролизера при пропускании одной и той же силы токэ будет в 3 раза выше. Недостатком способа  вл етс  необходимость строительства дорогой электротермической печи и сложность obo- рудованил по улавливанию субокиси алюмини .Since the electrochemical equivalent of Ai + is equal to 1.05 versus 0.335 dl, the electrolyzer productivity when passing the same current strength will be 3 times higher. The disadvantage of this method is the need to build an expensive electrothermal furnace and the complexity of the equipment for the capture of aluminum suboxide.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ полумени  алюмини  электролизом криолитглиноземных расплавов, отличающийс  тем, что г. целью повышени  выхода по току, снижени  расхода электроэнергии за счет сокращений частоты анодных эффектов , через 10-30 мин после загрузки очередной порции глинозема периодически поднимают анод на высоту 0,05-0,2 межполюсного рассто ни , выдерживают анод 5-8 мин в этом положении, после чего опускают в исходное положение, причем продолжительность паузы между подъемами анода составл ет 0,15-0,5 периода между обработками электролизера.The closest in technical essence and the achieved result is a half-aluminum method by electrolysis of cryolite-alumina melts, characterized in that in order to increase current efficiency, reduce energy consumption by reducing the frequency of anode effects, 10-30 minutes after loading another portion of alumina periodically raise the anode to a height of 0.05-0.2 interpolar distance, maintain the anode for 5-8 minutes in this position, and then lower it to its original position, and the duration of the pause between rises The ode is between 0.15 and 0.5 times between the treatments of the cell.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  увеличение производительности электролизера (в 1,4-2,7 раза), снижение расхода электроэнергии (на 7000 квт/час), уменьшение расхода анодной массы.The aim of the invention is to increase the productivity of the cell (1.4-2.7 times), reduce power consumption (by 7000 kW / h), reduce the consumption of the anode mass.

Указанна  цель достигаетс  за счет использовани  энергии анодного эффекта дл  осуществлени  реакцииThis goal is achieved by using the energy of the anode effect to carry out the reaction

А120з+С AI20+CO.A120s + C AI20 + CO.

котора  может быть осуществлена при температуре не ниже 2500°С.which can be carried out at a temperature not lower than 2500 ° C.

Получаемый по этой реакции субокисел алюмини -AteO раствор етс  в электролитеThe aluminum sub-acid-AteO obtained by this reaction is dissolved in the electrolyte

мв дальнейшем происходит его электрохимическое разложение на алюминий и кислород .In the future, its electrochemical decomposition into aluminum and oxygen occurs.

При электролизе AlaO количество получаемого алюмини  будет в 3 раза выше приDuring AlaO electrolysis, the amount of aluminum produced will be 3 times higher at

0 прохождении одной и той же силы тока через электролизер.0 passage of the same current through the cell.

Кроме того напр жение разложени  AteO в криолите с угольным анодом равно 0,7-0,8 В, что меньше чем у глинозема наIn addition, the decomposition stress of AteO in a cryolite with a carbon anode is 0.7–0.8 V, which is less than that of alumina by

5 0,8-0,9 В.5 0.8-0.9 V.

Нашими исследовани ми установлено, что зависимость удельной электропроводности от криолитного отношени , дл  расплавов , содержащих смесь с субокисыоOur studies have found that the dependence of electrical conductivity on the cryolite ratio for melts containing a mixture with suboxys

0 имеет сложный характер, При криолитном отношении З.т.е. в природном криолите (NaaAlFr , она значительно оыше удельной элекгропроподности криолита, как чистого, так и содержащего глинозем (2,8-3 ),0 has a complex character, with a cryolithic relation in natural cryolite (NaaAlFr, it is much higher than the specific electric hydroperiod of cryolite, both pure and containing alumina (2.8-3),

5 а при криолитном отношении 2,7 и 2,5 наоборот , раза в 2-3 ниже соответствующих ве- личин дл  чистого криолита и криолит-глиноземных расплавов (1,5-1,6 дл  к.о.2,7 и 5% субокиси и 0,7-0,8 5 and with a cryolite ratio of 2.7 and 2.5, on the contrary, 2-3 times lower than the corresponding values for pure cryolite and cryolite-alumina melts (1.5-1.6 for coalescing 2.7 and 5 % suboxide and 0.7-0.8

0 дл  к,о. 2,5).0 dl to, about. 2.5).

При криолитном отношении 2,85 удельна  электропроводность равна 2,5 Ом -см 1, Поэтому необходимо поддерживать криолитное отношение выше 2,85,With a cryolite ratio of 2.85, the electrical conductivity is 2.5 Ohm-cm 1, Therefore, it is necessary to maintain a cryolite ratio above 2.85,

При электролизере субокиси алюмини , или соединени  одновалентного алюмини  экономи  электроэнергии будет за счет 3 факторов: за счет электрохимического коэффициента AlaO, который в 3 раза выше чем уWith an aluminum suboxide or monovalent aluminum electrolyzer, the energy savings will be due to 3 factors: due to the electrochemical coefficient AlaO, which is 3 times higher than that of

0 за счет повышенной электропроводности; за счет более низкого напр жени  разложени ,0 due to increased electrical conductivity; due to the lower decomposition voltage,

В то же врем  некоторое количество электроэнергии, необходимо затратить наAt the same time, a certain amount of electricity needs to be spent on

5 получение AlaO в электролизере за счет вышеуказанной реакции.5 production of AlaO in an electrolyzer due to the above reaction.

Обща  экономи  электроэнергии составит 7000 кВт/ч на 1 т алюмини .The total energy savings will be 7000 kW / h per 1 ton of aluminum.

Дл  получени  AI20 в электролизере заTo obtain AI20 in the electrolyzer for

0 энергии анодного эффекта необходимо произвести следующие технологические операции.0 energy of the anode effect, it is necessary to perform the following technological operations.

I. Операци  подготовки анода и электролита ,I. The operation of preparing the anode and electrolyte,

5 Один раз в сутки не обрабатыва  электролизеры , т.е. не погружа  глинозем в электролит , дождатьс  анодного эффекта, который должен быть 40 0, в момент анодного эффекта подн ть анод на 3-5 см, пробить корку на одной из сторон, погрузить5 Once a day without processing electrolyzers, i.e. without immersing alumina in the electrolyte, wait for the anode effect, which should be 40 0, at the moment of the anode effect raise the anode 3-5 cm, punch the crust on one side, immerse

глинозем в электролит, прогреть электролизер в течение 2-2,5 мин и ликвидировать анодный эффект обычными методами. Перечисленную последовательность операций надо производить 10-20 раз постепенно увеличива  длительность анодного эффекта до 4-5 мин. При анодном эффекте напр жением 40 В и длительностью 4-5 минтфоис- ходит обжиг подошвы анода и ее поверхность становитс  строго горизонтальной , кроме того изменитс  электропроводность за счет по влени  более электропроводных ионов Al+, постепенно увеличитс  межэлектродное рассто ние.alumina into the electrolyte, warm the cell for 2-2.5 min and eliminate the anode effect by conventional methods. The above sequence of operations should be carried out 10-20 times gradually increasing the duration of the anode effect to 4-5 minutes. With an anode effect of 40 V and a duration of 4-5 minutes, the anode sole is fired and its surface becomes strictly horizontal, in addition, the electrical conductivity changes due to the appearance of more conductive Al + ions, and the interelectrode distance gradually increases.

I. Реакци  восстановлени  глинозема углеродом до субокиси происходит в момент анодного эффекта при следующих параметрах . В момент анодного эффекта подн ть анод на величину, обеспечивающую напр жение 60 В, пробить одну из сторон и загрузить глинозем в 1,5-3 раза больше обычного, при анодном эффекте прогреть ванну 5-6 мин и погасить анодный эффект (с помощью гасильного шеста). Установить рабочее напр жение 3,9-4,3 и межэлектродное рассто ние 13-18 см,I. The reaction of reducing alumina with carbon to a suboxide occurs at the time of the anode effect with the following parameters. At the time of the anode effect, raise the anode by a value that provides a voltage of 60 V, punch one of the sides and load alumina 1.5-3 times more than usual, with the anode effect, warm the bath for 5-6 minutes and extinguish the anode effect (using pole). Set the working voltage of 3.9-4.3 and the interelectrode distance of 13-18 cm,

После гашени  анодного эффекта сделать полную загрузку глинозема на корку электролизера, окучить анод и собрать глинозем с рабочих площадок.After quenching the anode effect, make a full load of alumina on the crust of the electrolyzer, spud the anode and collect alumina from the work sites.

Осуществление реакцииThe implementation of the reaction

AI203+2C-AI203 + 2C-

AI20+2COAI20 + 2CO

идет за счет расходовани  анода и зелко- дисперсного углерода в электролите, т.е. угольной пены, поэтому электролит очищаетс  от углеродистых частиц, что значительно повышает электропроводность электролита.is due to the consumption of the anode and the dispersed carbon in the electrolyte, i.e. carbon foam, therefore, the electrolyte is cleaned of carbon particles, which significantly increases the electrical conductivity of the electrolyte.

Таким образом использэвание анодного эффекта дл  прохождени  реакции частичного восстановлени  глинозема до субокиси обеспечивает увеличение производительности от 1,3 до 3 раза, в зависимости от количества анодных эффектов в сутки, снижаетс  расход электроэнергии и анодной массы, уменьшаютс  трудозатраты за счет исключени  операции сн ти  угольной пены.Thus, the use of the anode effect to undergo the partial reduction reaction of alumina to suboxide provides an increase in productivity from 1.3 to 3 times, depending on the number of anode effects per day, reduces the consumption of electricity and anode mass, reduces labor costs by eliminating the operation of removing coal foam .

Если не проводить последовательность операций предлагаемых нами, то без подготовки анода и электролита (выравнивание анода, уменьшение количества углерода в электролите, увеличение электропроводности ) выдержка электролизера на анодном эффекте приведет к перегреву электролита к выходу на гор чий ход, т.е. к грубейшему нарушению технологии. В свою очередь подготовка анода и электролита, т.е. выравнивание подошвы анода и увеличение электропроводности за счет очистки электроли- та от пены без операции восстановлени  А120з до AteQ за счет анодного эффекта приведет к незначительному увеличению выхода по току как следствие увеличени  межполюсного рассто ни .If we do not carry out the sequence of operations that we propose, then without preparing the anode and electrolyte (alignment of the anode, reducing the amount of carbon in the electrolyte, increasing the electrical conductivity), holding the cell at the anode effect will lead to overheating of the electrolyte to enter a hot run, i.e. to a gross violation of technology. In turn, the preparation of the anode and electrolyte, i.e. alignment of the anode sole and increase in electrical conductivity due to the cleaning of the electrolyte from the foam without the operation of restoring A120z to AteQ due to the anode effect will lead to a slight increase in current efficiency as a result of an increase in the interpolar distance.

Расчеты показывают, что использование одного анодного эффекта в сутки позвол ет увеличить производительность электролизера на 600-700 кг, что увеличивает производительность электролизера в 1,3 раза.Calculations show that using one anode effect per day allows increasing the productivity of the cell by 600-700 kg, which increases the productivity of the cell by 1.3 times.

Электролиз AfeQ требует расхода угольного анода в 3 раза меньше, чем обычно, поэтому общий расход анодной массы значительно снизитс , Кроме того резко уменьшаютс  амортизационные отчислени , расход фторсолей и других материалов, кроме глинозема.AfeQ electrolysis requires a consumption of a carbon anode 3 times less than usual, therefore, the total consumption of the anode mass will be significantly reduced. In addition, depreciation, consumption of fluorine salts and other materials except alumina are sharply reduced.

Дл  выдержки электролизера на анодном эффекте 5-6 мин, при напр жении 60 В, потребует увеличени  запаса напр жени  на серии, т.е. установки меньшего количества электролизеров, на 5-10 единиц в серии. Но оставшиес  электролизеры будут иметь производительность в 1.3-3,0 раза выше чем обычные, поэтому будет общее повышение производительности серии в 1,2-2,5 раза,For holding the electrolyzer on the anode effect for 5-6 minutes, at a voltage of 60 V, it will require an increase in the voltage margin on the series, i.e. installation of a smaller number of electrolyzers, by 5-10 units in a series. But the remaining electrolysers will have a productivity of 1.3-3.0 times higher than usual, therefore there will be an overall increase in the productivity of the series 1.2-2.5 times.

Пример1.В алундовый тигель диаметром 50 мм и высотой 80 мм загрузили криолит весом 52,5 г (0,25 моль), расплавили и выдержали при температуре 1035°С в течение 0,5 ч, опустили 2 молибденовых электрода площадью 2V56 см, рассто нием между ними 20 мм. Измерени  электропроводности проводили по схеме моста со встроенным блоком образцовых сопротивлений 1,0 Ом и при силе тока 0,5 А. Дл Example 1. A cryolite weighing 52.5 g (0.25 mol) was loaded into an alundum crucible with a diameter of 50 mm and a height of 80 mm, melted and kept at a temperature of 1035 ° C for 0.5 h, 2 molybdenum electrodes with an area of 2V56 cm were lowered, 20 mm between them. Conductivity measurements were carried out according to a bridge circuit with a built-in unit of model resistances of 1.0 Ohms and at a current strength of 0.5 A. For

исключени  вли ни  термоЭДС на результаты измерени  с помощью переключател  измен лось направление тока в сет и повтор лось измерение. Среднее арифметическое из результатов 2 или 3 независимыхto eliminate the influence of thermopower on the measurement results, the direction of the current in the network was changed with the switch and the measurement was repeated. Arithmetic mean of the results of 2 or 3 independent

опытов принималось за сопротивление электролита при заданной температуре и составе расплава. Дл  чистого криолита с к.о.3, удельна  электропроводность составила 3,6 .The experiments were taken as the resistance of the electrolyte at a given temperature and melt composition. For pure cryolite with co. 3, the electrical conductivity was 3.6.

Расчетна  относительна  ошибка измерени  составл ла 3,5%, (М.О дпг) равнымThe calculated relative measurement error was 3.5%, (M.O. dpg) equal

3; 2,5.3; 2.5.

криолит глиноземные расплавы с 5% А$20з;cryolite alumina melts with 5% A $ 20z;

криолит с добавкой, смеси субокиси.cryolite with additive, suboxide mixture.

Результаты измерений даны на фиг.1.The measurement results are given in figure 1.

Зависимость удельной электропроводности от криолитного отношени  дл  .Conductivity versus cryolite ratio dl.

плавов, содержащих смесь с субокисью имеет сложный характер.floats containing a mixture with suboxide are complex.

При криолитном отношении 3 она значительно выше удельной электропроводности криолита, как чистого так и содержащего глинозем, равно 5 Ом см при 1030°С, а при криолитном отношении 2,7 и 2,5 наоборот ниже соответствующих величин дл  обычного электролита.With a cryolite ratio of 3, it is significantly higher than the electrical conductivity of cryolite, both pure and containing alumina, equal to 5 Ohm cm at 1030 ° C, and with a cryolite ratio of 2.7 and 2.5, on the contrary, is lower than the corresponding values for a conventional electrolyte.

Наиболее предпочтительным считаем криолитное отношение 2,85-3.The most preferred is a cryolite ratio of 2.85-3.

Пример 2. В графитовый тигель установили алундовый цилиндр с внутренним диаметром 43 мм и высотой 100 мм, наплавили 210 г криолита с отношением NaF AlFsExample 2. An alundum cylinder with an inner diameter of 43 mm and a height of 100 mm was installed in a graphite crucible, 210 g of cryolite with the NaF AlFs ratio was deposited

Катодом в  чейке служил графитовый тигель, анодом - графитовый стержень, внутри которого помещалась хромель -алю- мелева  термопара в алундовом чехле. Температура в печи поддерживалась 940-1000°С. После наплавлени  электролита в него опустили 4 г AI и выдержали 20 мин, затем в электролит загружали смесь, содержащую субокись алюмини  и пропускали посто нный ток силой 12 А, в течение 20 мин. Затем содержимое  чейки вылили в графитовый конусный стакан. Из застывшего электролита извлекли королек алюмини , отмыли от электролита и взвесили. Прибавка веса, за вычетом растворенного алюмини  составила 3,4 г, а общий вес 7,2.The cathode in the cell was a graphite crucible, and the anode was a graphite rod inside which a chromel – alumel thermocouple was placed in an alundum sheath. The temperature in the furnace was maintained at 940-1000 ° C. After deposition of the electrolyte, 4 g of AI was lowered into it and held for 20 minutes, then a mixture containing aluminum suboxide was loaded into the electrolyte and a direct current of 12 A was passed for 20 minutes. Then the contents of the cell were poured into a graphite conical glass. From the solidified electrolyte, an aluminum bead was removed, washed from the electrolyte and weighed. The weight gain, minus dissolved aluminum, was 3.4 g and the total weight was 7.2.

Выход по току из расчета на одновалентный алюминий составил 84%, а из расчета на 3-валентный 252% или увеличение производительности в 2,5 раза.The current efficiency for monovalent aluminum was 84%, and for 3-valent 252%, or a 2.5-fold increase in productivity.

В дальнейших опытах сила тока измен лась от 3,5 до 18 А, что соответствовало плотности тока 0,33-1,96 А/см2.In further experiments, the current strength varied from 3.5 to 18 A, which corresponded to a current density of 0.33-1.96 A / cm2.

Зависимость выхода по току от плотности тока при электролизе окислов алюмини  в пересчете на 3-вэлентный алюминий показана на фиг.2. Таким образом наибольший выход по току получен в интервале плотностей тока 0,6-0,9 А/см2.The dependence of the current efficiency on the current density during the electrolysis of aluminum oxides in terms of 3-valent aluminum is shown in figure 2. Thus, the highest current efficiency is obtained in the range of current densities of 0.6-0.9 A / cm2.

П р и м е р 3. На промышленном электролизере (С-8 Б им С8БМ) на силу тока 157- 160 КА не обрабатывали (не взламывали корку электролизера) до возникновени  анодного эффекта, который должен быть не менее 40 В, с помощью подъемного механизма поднимали анод на см, пробивали корку на одной из сторон электролизера, погружали ее вместе с глиноземом в электролит , выдерживали электролизер на одном эффекте 40 В в течение 4-5 мин и ликвидировали анодный эффект, например с помощью дерев нной рейки. УказаннуюEXAMPLE 3. On an industrial electrolyzer (C-8 B named after S8BM), the current strength of 157-160 KA was not processed (did not crack the electrolyser crust) until an anode effect, which should be at least 40 V, was obtained by lifting They lifted the anode per cm, pierced the crust on one side of the electrolyzer, immersed it together with alumina in the electrolyte, kept the electrolyzer on one 40 V effect for 4-5 min and eliminated the anode effect, for example, using a wooden slat. Specified

последовательность работ выполн ли на электролите от 10 до 20 раз в течение 10-30 дней.the sequence of work was carried out on the electrolyte from 10 to 20 times within 10-30 days.

За это врем  подошва анода становилась строго горизонтальной, а в электролите отсутствовала пена, электропроводность электролита повысилась .During this time, the anode sole became strictly horizontal, and there was no foam in the electrolyte, the electrolyte conductivity increased.

После проведени  подготовительнойAfter the preparatory

работы по выравниванию анода в момент очередного анодного эффекта делали паузу в течение одной минуты, затем поднимали (поддергивали) анодную рубашку до полного обваливани  корки в электролит, которуюwork on aligning the anode at the time of the next anode effect paused for one minute, then lifted (supported) the anode jacket until the crust completely collapsed into the electrolyte, which

раствор ли в течение одной-двух минут (приблизительно 600 кг), затем выдерживали на анодном эффекте еще 2-3 мин и ликвидировали анодный эффект гасильным шестом. После этого устанавливали межполю&ноз рассто ние 13-18 см, т.е. напр жение 3,9-4,3 В и засыпали 500-600 кг глинозема на обе продольные стороны.dissolved within one to two minutes (approximately 600 kg), then kept on the anode effect for another 2-3 minutes and the anode effect was eliminated with a quenching pole. Thereafter, an interfield & nos distance of 13-18 cm was established, i.e. voltage of 3.9-4.3 V and 500-600 kg of alumina were poured on both longitudinal sides.

Производительность электролизера увеличилась до 2100-2200 кг/сутки противThe productivity of the cell increased to 2100-2200 kg / day against

1170-1200, при обычной технологии,1170-1200, with conventional technology,

П р и м е р 4. На промышленном электролизере по примеру 3 после подготовительной работы по выравниванию анода в момент очередного анодного эффекта приPRI me R 4. On an industrial electrolyzer according to example 3 after preparatory work to align the anode at the time of the next anode effect when

напр жении 60 В делали паузу в течение одной минуты, затем поднимали (поддергивали ) анодную рубашку до полного обваливани  корки в электролит, которую раствор ли в течение одной минуты (приблизительно 600 кг), затем выдерживали еще 3 минуты на анодном эффекте и ликвидировали анодный эффект гасильным шестом . После этого устанавливали межполюсное рассто ние 18 см, напр жение 4,3 В и засыпали 600 кг глинозема на обе продольные стороны. Производительность электролизера увеличивалась до 2200 кг/сутки.At a voltage of 60 V, a pause was made for one minute, then the anode jacket was lifted (supported) until the crust completely crumbled into the electrolyte, which was dissolved within one minute (approximately 600 kg), then it was held for another 3 minutes on the anode effect and eliminated the anode effect extinguishing pole. After that, an interpole distance of 18 cm was established, a voltage of 4.3 V, and 600 kg of alumina were poured onto both longitudinal sides. The productivity of the cell increased to 2200 kg / day.

П р и м е р 5. На промышленном электролизере по примеру 3 после проведени  подготовительной работы по выравниванию анода в момент очередного анодного эффекта при напр жении 60 В делали паузу вExample 5. On the industrial electrolyzer according to example 3, after preparatory work was carried out to align the anode at the time of the next anode effect at a voltage of 60 V, a pause was made in

течение одной минуты, затем поднимали (поддергивали) анодную рубашку до полного обваливани  корки в электролит, которую раствор ли в течение 2 мин (приблизительно 600 кг), затем выдерживали еще 3 мин наfor one minute, then the anode jacket was lifted (supported) until the crust completely rolled into the electrolyte, which was dissolved for 2 minutes (approximately 600 kg), then kept for another 3 minutes

анодном эффекте и ликвидировали анодный эффект гасильным шестом. После этого устанавливали межполюсное рассто ние t3 см, напр жение 3,9 В и засыпали 550-600 кг глинозема на обе продольные стороны. Производительность электролизера увеличивалась до 2100 кг/сутки.anode effect and eliminated the anode effect with a blanking pole. After that, an interpole distance of t3 cm was established, a voltage of 3.9 V, and 550-600 kg of alumina were poured on both longitudinal sides. The productivity of the cell increased to 2100 kg / day.

Применение предложенной технологии позволит получить экономический эффект за счет увеличени  производительности электролизера снижени  расхода углерода и электроэнергии.The application of the proposed technology will allow to obtain an economic effect by increasing the productivity of the electrolyzer to reduce the consumption of carbon and electricity.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Способ получени  алюмини , включающий электролиз криолитглиноземных рас- плавов, засыпку глинозема на корку электролита, разрушение корки, введение порции глинозема в расплав и периодическое устранение анодных эффектов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и сокращени  расходаSUMMARY OF THE INVENTION 1. A method for producing aluminum, comprising electrolysis of cryolite-alumina melts, filling alumina onto an electrolyte cake, crust breaking, introducing a portion of alumina into the melt and periodically eliminating anode effects, characterized in that, in order to increase productivity and reduce consumption S.O- 40- 5.02 .0Y .O.S.O- 40-5.02 .0Y .O. li-Дli-D 990 ЮЮ /030 1050 SO70990 SJ / 030 1050 SO70 Температура, °СTemperature ° C Зависимость удельной электропроводности расплавов криолита различного состава от температуры а - чистый криолит с к.о. 3Dependence of the electrical conductivity of cryolite melts of various compositions on temperature a - pure cryolite with co 3 в - чистый криолит с и.о. 2,5 1 криолит + 5 % AipOg; 2 - криолит + 10 % AlgO (sec); 4 - криолит с к.о. 3 + 5% смеси,c - pure cryolite with acting 2.5 1 cryolite + 5% AipOg; 2 - cryolite + 10% AlgO (sec); 4 - cryolite with co. 3 + 5% of the mixture 5- криолит с к.о, 2,7 t 5 % смьси,5- cryolite with c.o., 2.7 t 5% smsi, 6- криолит с к.о. 2,5 + 5%6- cryolite with co 2.5 + 5% электроэнергии и анодной массы, в течение первых 10-20 анодных эффектов поддерживают напр жение не менее 40 В, поднимают анод на 3-5 см и осуществл ют введениеelectricity and anode mass, during the first 10-20 anode effects maintain a voltage of at least 40 V, raise the anode by 3-5 cm and carry out the introduction глинозема и выдержку 2-5 мин, в следующие анодные эффекты поддерживают напр жение 60 В, ввод т три порции глинозема и выдержку осуществл ют в течение 5-6 мин, при этом дальнейший электролиз провод тalumina and holding for 2-5 minutes, the following anode effects maintain a voltage of 60 V, three portions of alumina are introduced and holding is carried out for 5-6 minutes, while further electrolysis is carried out при напр жении 3,9-4,3 В, межполюсном рассто нии 13-18 см и криолитном отношении электролита 2,85-3,00.at a voltage of 3.9-4.3 V, an interpolar distance of 13-18 cm and a cryolitic ratio of electrolyte of 2.85-3.00. 2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, чтЪ электролиз осуществл ют с 2-32. The method according to p. 1, characterized in that the electrolysis is carried out with 2-3 анодными эффектами в сутки.anode effects per day. 280280 2W2W 200200 f60f60 Y20Y20 50fifty 4040 00 -40-40 -Я0-Y0 -/20-/twenty 0,4 0,8 4,2 Да, а/см20.4 0.8 4.2 Yes, a / cm2 Зависимость выхода по току от плотности тока при электролизе окислов алюмини  (в пересчете на 3-х валентный алюминий)The dependence of the current efficiency on the current density during the electrolysis of aluminum oxides (in terms of 3-valence aluminum) 1 - при электролизе глинозема; Ј - при электролизе смеси, содержащей субокись; 3 - по литературным источника работы1 - during the electrolysis of alumina; Ј - during electrolysis of a mixture containing a suboxide; 3 - according to the literary source of work & 2,°& 2, °
SU904897503A 1990-10-01 1990-10-01 Method of aluminium production RU1772219C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904897503A RU1772219C (en) 1990-10-01 1990-10-01 Method of aluminium production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904897503A RU1772219C (en) 1990-10-01 1990-10-01 Method of aluminium production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1772219C true RU1772219C (en) 1992-10-30

Family

ID=21552698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904897503A RU1772219C (en) 1990-10-01 1990-10-01 Method of aluminium production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1772219C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Nfe 1468972, кл. С 25 С 3/06, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5725744A (en) Cell for the electrolysis of alumina at low temperatures
US7731824B2 (en) Measuring duct offgas temperatures to improve electrolytic cell energy efficiency
US3996117A (en) Process for producing aluminum
US5015342A (en) Method and cell for the electrolytic production of a polyvalent metal
WO1979000606A1 (en) Process for obtaining aluminium by electrolysis in a melted bath
RU1772219C (en) Method of aluminium production
US3900371A (en) Method of controlling the thickness of the lateral ledges in a cell for the electrolytic recovery of aluminum
US1913929A (en) Process and furnace for remelting and fining crude metals
CA1126684A (en) Bipolar refining of lead
GB1046705A (en) Improvements in or relating to the operation of electrolytic reduction cells for theproduction of aluminium
US4135994A (en) Process for electrolytically producing aluminum
AU659247B2 (en) Cell for the electrolysis of alumina preferably at low temperatures
US3829365A (en) Method of operating a cell for the recovery of aluminum by electrolysis of aluminum oxide in a fluoride melt
JPS5741393A (en) Electrolytic furnace for production of aluminum
Güden et al. Electrolysis of MgCl2 with a top inserted anode and an Mg-Pb cathode
CN2641061Y (en) Solid aluminum calcining appts. for aluminum electrolyzer
RU2758697C1 (en) Method for electrolytic production of aluminium using solid electrodes
US20240003030A1 (en) Removing impurities from an electrolyte
US3859184A (en) Method of operation of a cell for recovery of aluminium byelectrolysis of aluminium oxide in a fluoride melt
Martínez-Cázares et al. Hall–Heroult Process
RU2092619C1 (en) Method of burning aluminium electrolyzer
Sides et al. The effect of electrode shape on the cell voltage of hall cells—II. Inert anodes
Thonstad Some recent trends in molten salt electrolysis of titanium, magnesium, and aluminium
GB812817A (en) Electrolytic production of titanium
CA1114769A (en) Process for electrolytically producing aluminum