RU2087595C1 - Method of electrolytic aluminium production and a method of producing granular lithium-containing fluoride salts for electrolytic aluminium production - Google Patents

Method of electrolytic aluminium production and a method of producing granular lithium-containing fluoride salts for electrolytic aluminium production Download PDF

Info

Publication number
RU2087595C1
RU2087595C1 RU93027066A RU93027066A RU2087595C1 RU 2087595 C1 RU2087595 C1 RU 2087595C1 RU 93027066 A RU93027066 A RU 93027066A RU 93027066 A RU93027066 A RU 93027066A RU 2087595 C1 RU2087595 C1 RU 2087595C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lithium
fluoride
aluminum
fluorine
containing component
Prior art date
Application number
RU93027066A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93027066A (en
Inventor
Е.Н. Карнаухов
М.Ю. Комлев
С.А. Кохановский
А.В. Бутолин
Н.Ф. Еремеев
Original Assignee
Карнаухов Евгений Николаевич
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 Карнаухов Евгений Николаевич filed Critical Карнаухов Евгений Николаевич
Priority to RU93027066A priority Critical patent/RU2087595C1/en
Publication of RU93027066A publication Critical patent/RU93027066A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2087595C1 publication Critical patent/RU2087595C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: electrochemical processes. SUBSTANCE: silica, fluoride salts, and lithium-containing component are loaded into electrolyte in amount 10-35 kg per 1 t aluminium, and, in a method of producing granular fluoride salts including disintegration of lithium and fluorine-containing powder components, mixing, wetting, and drying, as initial lithium-containing component, lithium carbonate and/or hydroxide and, as fluorine-containing component, aluminium fluoride and/or sodium and aluminium fluoride compound are used. Disintegration of initial lithium-containing and/or aluminium- fluorine-containing components is carried out to attain content of fraction with particle size no higher than 8 mcm in amount at least 5%, whereas weight ratio of aluminium fluoride in aluminium-fluorine- containing component to lithium in lithium-containing component is maintained on the level at least 4. In addition, disintegrated mixture of components, prior to be granulated, is wetted to 10-35% moisture and drying is performed at 300-700 C. EFFECT: enhanced efficiency of process and widened process capability in method of electrolytic aluminium production. 3 cl, 2 tbl

Description

Изобретения относятся к химической технологии и к цветной металлургии и могут быть использованы для получения гранулированных фтористых солей, применяемых в электролитическом производстве алюминия. The invention relates to chemical technology and non-ferrous metallurgy and can be used to obtain granular fluoride salts used in the electrolytic production of aluminum.

Корректировка электролита и питание электролизера фтористыми солями в компактном виде позволяет на 25 30% сократить выделение фтористых соединений в атмосферу и их расход. Correction of the electrolyte and feeding the electrolyzer with fluoride salts in a compact form makes it possible to reduce the emission of fluoride compounds into the atmosphere and their consumption by 25–30%.

Известен способ получения гранулированного криолита из пасты влажностью 18 25% в противоточной вращающейся барабанной печи с внутренним обогревом, включающий нагрев пасты при линейной скорости вращения барабана печи 0,14 - 0,22 м/с сначала до 200 300oC со скоростью 5 10oC/мин, а затем до 800 900oC со скоростью 30 40oC/мин. При получении продукта по этому способу значительны энергозатраты и потери фтора в процессе, ограничены технологические возможности применения получаемого гранулированного продукта.A known method of producing granular cryolite from paste with a moisture content of 18 25% in a countercurrent rotary drum furnace with internal heating, including heating the paste with a linear rotational speed of the drum of the furnace 0.14 - 0.22 m / s, first up to 200 300 o C at a speed of 5 10 o C / min, and then up to 800 900 o C at a speed of 30 40 o C / min. Upon receipt of the product by this method, significant energy and fluorine losses in the process are significant, the technological possibilities of using the resulting granular product are limited.

Одним из направлений повышения эффективности процесса электролитического производства алюминия является использование в качестве добавок в электролит солей лития. При этом концентрация фторида лития в электролите поддерживается на уровне 2,0 2,5%
В качестве литийсодержащей добавки обычно используют карбонат лития. Однако эта добавка дорогостоящая и, кроме того, при ее использовании в электролите происходит реакция:

Figure 00000001

в результате которой электролит становится более щелочным и требуется дополнительный расход фторида алюминия для его корректировки.One of the ways to increase the efficiency of the process of electrolytic production of aluminum is to use lithium salts as additives in the electrolyte. The concentration of lithium fluoride in the electrolyte is maintained at 2.0 2.5%
As a lithium-containing additive, lithium carbonate is usually used. However, this additive is expensive and, in addition, when it is used in an electrolyte, a reaction occurs:
Figure 00000001

as a result of which the electrolyte becomes more alkaline and additional consumption of aluminum fluoride is required to correct it.

По экономическим соображениям в качестве добавки может быть использован более дешевый гидрооксид лития. Однако использование этого соединения в чистом виде по соображениям безопасного ведения процесса затруднено, т.к. промышленный продукт содержит до 50% воды, и требуется специальное оборудование и высокие температуры /925oC/ для ее удаления. Кроме того, повышается расход фторида алюминия для корректировки криолитового отношения и увеличиваются выбросы фтора.For economic reasons, cheaper lithium hydroxide can be used as an additive. However, the use of this compound in its pure form is difficult for the safety of the process, because an industrial product contains up to 50% water, and special equipment and high temperatures / 925 o C / are required to remove it. In addition, the consumption of aluminum fluoride increases to adjust the cryolite ratio and increases fluorine emissions.

Аналогичные проблемы возникают и в случае загрузки в составе шихты гидрооксида лития. Similar problems arise in the case of loading lithium hydroxide in the mixture.

Известен способ брикетирования фторида алюминия, включающий смешение фторида алюминия и отходов после прессования и обжига брикетов, прессования шихты и обжиг брикетов, характеризующийся тем, что, с целью снижения потерь продукта, фторид алюминия берут в виде смеси пасты фторида алюминия влажностью 15-35% и пасты фторида алюминия, предварительно выдержанной при 250 - 400oC в течение 1 10 с при их массовом отношении в смеси 0,65 1,5, а обжиг брикетов ведут при 450 600oC в течение 20 45 мин.A known method of briquetting aluminum fluoride, comprising mixing aluminum fluoride and waste after pressing and firing briquettes, pressing a mixture and firing briquettes, characterized in that, in order to reduce product losses, aluminum fluoride is taken in the form of a mixture of aluminum fluoride paste with a moisture content of 15-35% and aluminum fluoride pastes pre-conditioned at 250 - 400 ° C for 1 10 s with a weight ratio of 0.65 1.5 in the mixture, and briquettes are fired at 450 600 ° C for 20 45 minutes.

Известный способ выбран в качестве прототипа для способа получения гранулированных литийсодержащих фтористых солей по наличию сходного существенного признака (получение фтористых солей в компактном виде) и по применению получаемых продуктов (цветная металлургия). The known method is selected as a prototype for a method for producing granular lithium-containing fluoride salts by the presence of a similar essential feature (obtaining fluoride salts in a compact form) and by the use of the resulting products (non-ferrous metallurgy).

Известное решение позволяет сократить потери фторидов в процессе изготовления и использования при содержании основного вещества в продукте до 93,6%
Существенными недостатками известного решения являются сложность процесса, необходимость тщательного смешивания полусухих продуктов, повышенные энергозатраты (предварительная выдержка пасты фторида алюминия при 250 - 400oC) и, кроме того, использование продукта, получаемого по данной технологии, не позволяют улучшить основные показатели процесса электролиза алюминия производительность и расход электроэнергии, ограничены технологические возможности применения продукта.
The known solution can reduce the loss of fluoride in the manufacturing process and use when the content of the main substance in the product up to 93.6%
Significant disadvantages of the known solution are the complexity of the process, the need for thorough mixing of semi-dry products, increased energy consumption (preliminary exposure of aluminum fluoride paste at 250 - 400 o C) and, in addition, the use of the product obtained by this technology does not allow to improve the basic indicators of aluminum electrolysis performance and energy consumption, technological possibilities of using the product are limited.

С целью повышения потребительских свойств продукта путем введения полезной добавки фторида лития, повышения прочности, расширения технологических возможностей применения и повышения технико-экономических показателей процесса электролиза при использовании в предлагаемом способе получения гранулированных литийсодержащих фтористых солей для электролитического производства алюминия, включающем смешение, увлажнение, гранулирование и сушку, в качестве исходного литийсодержащего компонента используют карбонат и/или гидрооксид лития, в качестве фторсодержащего компонента фторид алюминия и/или соединения фторидов натрия и алюминия, предварительно измельчают литий и/или алюминийфторсодержащие компоненты до содержания в них фракции размером не более 8 мкм в количестве не менее 5 мас. а массовое отношение фторида алюминия к литию поддерживают не менее 4, при этом, увлажнение исходной смеси осуществляют до 10 35%
Наиболее близким к предлагаемому способу получения алюминия является способ получения алюминия, в котором в ванну добавляют реагент в виде соединения щелочного или щелочноземельного металла, такого как фторид, в частности фторид лития или магния.
In order to improve the consumer properties of the product by introducing a useful additive of lithium fluoride, increase strength, expand technological capabilities of application and increase technical and economic indicators of the electrolysis process when using the proposed method for producing granular lithium-containing fluoride salts for the electrolytic production of aluminum, including mixing, moistening, granulation and drying, lithium carbonate and / or lithium hydroxide is used as the source lithium-containing component, As a fluorine-containing component, aluminum fluoride and / or a compound of sodium and aluminum fluorides, lithium and / or aluminum-fluorine-containing components are preliminarily crushed to contain a fraction of no more than 8 microns in size in an amount of at least 5 wt. and the mass ratio of aluminum fluoride to lithium is maintained at least 4, while the initial mixture is moistened up to 10 35%
Closest to the proposed method for producing aluminum is a method for producing aluminum, in which a reagent is added to the bath in the form of an alkali or alkaline earth metal compound, such as fluoride, in particular lithium or magnesium fluoride.

По технической сущности, наличию существенного сходного признака и по достигаемому результату данное решение принято за прототип. According to the technical nature, the presence of a significant similar attribute and the achieved result, this decision is taken as a prototype.

Основным недостатком известного решения является использование в качестве реагента, загружаемого в электролизер, фторида лития. Непосредственная загрузка фторида лития в ванну электролизера ведет к значительным его потерям и непроизводительным затратам. The main disadvantage of the known solution is the use of lithium fluoride as a reagent loaded into the electrolyzer. Direct loading of lithium fluoride into the cell bath leads to its significant losses and unproductive costs.

С целью повышения эффективности процесса электролиза за счет снижения потерь фтористых солей при загрузке и увеличения производительности электролизеров за счет увеличения электропроводности электролита, снижения температуры процесса и повышения выхода по току, снижения себестоимости металла за счет сокращения расхода фторсолей и анодной массы в предлагаемом способе электролитического получения алюминия, включающем загрузку в электролизер глинозема, фтористых солей и литийсодержащего компонента, в качестве литийсодержащего компонента используют гранулированные литийсодержащие фтористые соли, которые загружают в количестве 10 35 кг на тонну алюминия. In order to increase the efficiency of the electrolysis process by reducing the loss of fluoride salts during loading and increasing the productivity of electrolyzers by increasing the conductivity of the electrolyte, lowering the process temperature and increasing current efficiency, reducing the cost of metal by reducing the consumption of fluorine salts and the anode mass in the proposed method for the electrolytic production of aluminum comprising loading alumina, fluoride salts and a lithium-containing component into the electrolyzer as a lithium-containing comp It uses granular lithium-containing fluoride salts, which are charged in an amount of 10 to 35 kg per ton of aluminum.

Техническая сущность способа заключается в следующем. The technical essence of the method is as follows.

Введение в электролит литиевых солей сопряжено с определенными трудностями (потери при загрузке, опасность процесса) и с отрицательными моментами (повышение расхода фтористого алюминия, потери фтора). Предлагаемая технология предусматривает устранение этих недостатков за счет подготовки литийсодержащего сырья. В результате такой подготовки получают гранулированную литийсодержащую фтористую соль, включающую фторид лития с минимальным количеством или отсутствием исходных литиевых соединений, которая не оказывает отрицательного влияния на процесс электролиза алюминия и в то же время существенно увеличивает эффективность процесса электролиза. В отличие от известных решений по получению фтористых солей в компактном виде в предлагаемом в состав шихты введен литийсодержащий компонент. В отличие от прототипа и других известных решений в предлагаемом в качестве исходного литийсодержащего компонента используют карбонат и/или гидрооксид лития, предварительно измельчают литий и/или алюминийфторсодержащие компоненты до содержания в них фракции размером не более 8 мкм в количестве не менее 5 мас. а массовое отношение фторида алюминия к литию поддерживают не менее 4, увлажняя исходную смесь перед гранулированием до 10 35%
Указанная последовательность действий и термообработка гранул при 300 - 700oC позволяют получить достаточно прочные гранулы, содержащие фторид лития и литиевый криолит, причем содержание лития в гранулах (от исходного) составляет 95 97%
Авторами экспериментально установлена возможность получения гранулированных литийсодержащих фтористых солей при использовании, например, гидроокиси лития, карбоната лития.
The introduction of lithium salts into the electrolyte is associated with certain difficulties (loss during loading, process danger) and with negative moments (increased consumption of aluminum fluoride, loss of fluorine). The proposed technology provides for the elimination of these disadvantages due to the preparation of lithium-containing raw materials. As a result of such preparation, a granular lithium-containing fluoride salt is obtained, including lithium fluoride with a minimal amount or absence of starting lithium compounds, which does not adversely affect the aluminum electrolysis process and at the same time significantly increases the efficiency of the electrolysis process. In contrast to the known solutions for the production of fluoride salts in a compact form, a lithium-containing component is introduced into the mixture as proposed. In contrast to the prototype and other known solutions, lithium carbonate and / or lithium hydroxide is used as the initial lithium-containing component, lithium and / or aluminum-fluorine-containing components are preliminarily crushed to contain a fraction of no more than 8 microns in an amount of at least 5 wt. and the mass ratio of aluminum fluoride to lithium is maintained at least 4, moistening the initial mixture before granulation to 10 35%
The indicated sequence of actions and heat treatment of granules at 300 - 700 o C make it possible to obtain sufficiently strong granules containing lithium fluoride and lithium cryolite, and the lithium content in granules (from the initial) is 95 97%
The authors experimentally established the possibility of obtaining granular lithium-containing fluoride salts using, for example, lithium hydroxide, lithium carbonate.

Установлено, что смешение измельченного алюмофторсодержащего компонента в виде фторида алюминия или соединений (механической смеси) фторидов натрия и алюминия с литийсодержащим компонентом, например гидроокисью лития, при массовом отношении фторида алюминия в алюмофторсодержащих соединениях к литию в литийсодержащих не менее 4, увлажнение смеси до содержания влаги 10 -35% окускование и сушка при 300 -700oC приводит к образованию прочного и отвечающего указанным выше требованиям окускованного продукта. Измельчают либо смесь алюмофторсодержащего компонента с литийсодержащим, либо только алюмофторсодержащий. При содержании в измельченных порошкообразных компонентах фракции менее 8 мкм меньше 5 мас. гранулы не прочны и рассыпаются. Кроме того, в их составе содержится значительное количество исходных литийсодержащих компонентов, не прореагировавших со фторидом алюминия.It was found that mixing the crushed aluminum fluoride-containing component in the form of aluminum fluoride or compounds (mechanical mixture) of sodium and aluminum fluorides with a lithium-containing component, for example lithium hydroxide, with a mass ratio of aluminum fluoride in aluminum-fluorine-containing compounds to lithium in lithium-containing compounds of at least 4, moistening the mixture to moisture content 10 -35% agglomeration and drying at 300 -700 o C leads to the formation of a durable and meets the above requirements of the agglomerated product. Either a mixture of an aluminum-fluorine-containing component with a lithium-containing component is crushed, or only an aluminum-fluorine-containing component. When the content in the crushed powder components of the fraction is less than 8 microns less than 5 wt. granules are not strong and crumble. In addition, they contain a significant amount of the initial lithium-containing components that did not react with aluminum fluoride.

При влажности смеси менее 10% окускование затруднено. Увлажнение более 35% нецелесообразно, так как возрастают энергозатраты на сушку. When the humidity of the mixture is less than 10%, agglomeration is difficult. Humidification of more than 35% is impractical, since energy consumption for drying increases.

Важным моментом является поддержание в смеси массового соотношения фторида алюминия в алюмофторсодержащем компоненте к литию в литийсодержащем не менее 4. Это обеспечивает практически полное превращение в процессе обработки литийсодержащего сырья в необходимый для процесса электролиза фтористый литий. Температура сушки менее 300oC не обеспечивает эффективного удаления влаги из гранул. Температура сушки более 700oC нецелесообразна, так как возрастают энергозатраты без достижения более высокого результата.An important point is the maintenance in the mixture of the mass ratio of aluminum fluoride in the aluminum-fluorine-containing component to lithium in the lithium-containing component of at least 4. This ensures almost complete conversion of lithium-containing raw materials into lithium fluoride necessary for the electrolysis process. A drying temperature of less than 300 ° C. does not effectively remove moisture from the granules. A drying temperature of more than 700 o C is impractical, since energy costs increase without achieving a higher result.

Анализ получаемых по данной технологии гранулированных продуктов показывает, что в них содержатся фтористый литий, фтористый алюминий, литиевый криолит. An analysis of granular products obtained using this technology shows that they contain lithium fluoride, aluminum fluoride, and lithium cryolite.

Заявляемые технологические параметры предлагаемого технического решения получены экспериментальным путем. Результаты экспериментов приведены в таблице 1. The inventive technological parameters of the proposed technical solution are obtained experimentally. The experimental results are shown in table 1.

Примеры осуществления способа получения гранулированных фтористых солей. Examples of the method for producing granular fluoride salts.

Пример 1. Фтористый алюминий технический в количестве 100 гр смешивали с гидроокисью лития при соотношении фтористого алюминия к литию, равном 4. Полученную смесь измельчали до содержания фракции менее 8 мкм, равного 24% Затем смесь гранулировали. Степень увлажнения порошкообразной смеси составляла 20% Полученные гранулы высушивали при 400oC Полученный гранулированный продукт содержал фторид лития, литиевый криолит и фтористый алюминий. Гранулы прочные.Example 1. Technical aluminum fluoride in an amount of 100 g was mixed with lithium hydroxide at a ratio of aluminum fluoride to lithium equal to 4. The resulting mixture was ground to a fraction of less than 8 microns equal to 24%. Then the mixture was granulated. The degree of wetting of the powder mixture was 20%. The obtained granules were dried at 400 ° C. The obtained granular product contained lithium fluoride, lithium cryolite and aluminum fluoride. The granules are durable.

Пример 2. Фтористый алюминий технический смешивали с карбонатом лития в соотношении фторида алюминия к литию, равном 6. Смесь измельчали до содержания фракции менее 8 мкм, равном 20 мас. Затем полученную смесь гранулировали при влажности 20% Полученные гранулы высушивали при 400oC. Образовывались прочные гранулы состава: фтористый литий, литиевый криолит, фтористый алюминий. Содержание лития 97% от исходного.Example 2. Technical aluminum fluoride was mixed with lithium carbonate in a ratio of aluminum fluoride to lithium equal to 6. The mixture was ground to a fraction of less than 8 microns, equal to 20 wt. Then, the resulting mixture was granulated at a moisture content of 20%. The obtained granules were dried at 400 ° C. Strong granules of the composition were formed: lithium fluoride, lithium cryolite, aluminum fluoride. The lithium content is 97% of the original.

Пример 3. Фтористый алюминий технический смешивали с гидроокисью лития при соотношении фторида алюминия к литию, равном 7. Полученную смесь измельчали до содержания фракции менее 8 мкм 26% Затем смесь увлажняли до содержания влаги 20% Далее смесь гранулировали. Полученные гранулы высушивали при температуре 400oC. В результате получали продукт, удовлетворяющий всем требованиям (прочность, отсутствие исходного литийсодержащего компонента).Example 3. Technical aluminum fluoride was mixed with lithium hydroxide at a ratio of aluminum fluoride to lithium equal to 7. The resulting mixture was ground to a fraction content of less than 8 μm 26%. Then the mixture was moistened to a moisture content of 20%. Next, the mixture was granulated. The obtained granules were dried at a temperature of 400 o C. As a result, a product was obtained that meets all the requirements (strength, lack of the original lithium-containing component).

Пример 4. Фтористый алюминий технический в количестве 100 г измельчали до содержания фракций -8 мкм 30% а затем смешивали с 82 г порошкообразного карбоната лития. Отношение количества фторида алюминия к литию было равным 6. Смесь увлажняли до 25% и гранулировали окатыванием, а затем высушивали при 400oC. Были получены прочные гранулы, содержащие в своем составе фторид алюминия, фторид лития и литиевый криолит. Содержание лития в гранулированном продукте 95% от взятого исходного.Example 4. Technical aluminum fluoride in an amount of 100 g was ground to a content of fractions of -8 μm 30% and then mixed with 82 g of powdered lithium carbonate. The ratio of the amount of aluminum fluoride to lithium was 6. The mixture was moistened to 25% and pelletized by pelletizing and then dried at 400 ° C. Strong granules were obtained containing aluminum fluoride, lithium fluoride and lithium cryolite. The lithium content in the granular product is 95% of the original one.

В предлагаемом способе электролитического получения алюминия, включающем загрузку в электролизер глинозема, фтористых солей и литийсодержащего компонента, в качестве литийсодержащего компонента используют гранулированные литийсодержащие фтористые соли, полученные по описанной выше технологии, которые загружают в количестве 10 35 кг на тонну алюминия. In the proposed method for the electrolytic production of aluminum, which includes loading alumina, fluoride salts and a lithium-containing component into the electrolyzer, granular lithium-containing fluoride salts obtained by the above technology, which are charged in the amount of 10 35 kg per ton of aluminum, are used as the lithium-containing component.

Использование этого продукта для корректировки криолитового отношения электролита и поддержания в нем необходимого количества фтористого лития приводит к увеличению эффективности процесса электролиза как за счет сокращения расхода фтористых солей от уменьшения их потерь при корректировке, так и за счет повышения электропроводности электролита, снижения температуры процесса, повышения производительности ванн и сокращения расхода фтора и анодной массы. Using this product to correct the cryolite ratio of the electrolyte and maintain the necessary amount of lithium fluoride in it leads to an increase in the efficiency of the electrolysis process both by reducing the consumption of fluoride salts from reducing their losses during adjustment, and by increasing the electrolyte conductivity, lowering the process temperature, and increasing productivity bathtubs and reducing the consumption of fluorine and anode mass.

В отличие от известных способов, в которых используются литийсодержащие добавки в электролит: углекислого лития, гидроокиси лития, гидроалюмината лития, в предлагаемом способе в электролизер загружается не литийсодержащий компонент, из которого в ходе реакций в электролите образуется "рабочий агент" фтористый литий, а непосредственно фтористый литий в виде соединения и литиевого криолита. Кроме того, загрузка в электролизер в гранулированном (компактном) виде резко снижает расход фтористых соединений и их выделения в процессе электролиза (на 25 30%). In contrast to the known methods that use lithium-containing additives in the electrolyte: lithium carbonate, lithium hydroxide, lithium hydroaluminate, in the proposed method, the lithium-containing component is not loaded into the electrolyzer, from which lithium fluoride is formed as a “working agent” during the reactions in the electrolyte, but lithium fluoride in the form of a compound and lithium cryolite. In addition, loading into a cell in granular (compact) form dramatically reduces the consumption of fluoride compounds and their release during electrolysis (by 25–30%).

Использование гранулированных литийсодержащих фтористых солей в количестве 10 35 кг на тонну алюминия обеспечивает оптимальное содержание фтористого лития в электролите (1,9 3,5 мас.), обеспечивающее высокую эффективность процесса на всех стадиях. Кроме того, в загружаемом гранулированном материале кроме фтористого лития (до 25%) и литиевого криолита (до 20%) содержится фтористый алюминий (до 75%) и натриевый криолит (до 80% в случае использования для получения гранул фтористого натрия). The use of granular lithium-containing fluoride salts in an amount of 10 35 kg per ton of aluminum provides the optimum content of lithium fluoride in the electrolyte (1.9 to 3.5 wt.), Providing high process efficiency at all stages. In addition, in the granular material to be loaded, in addition to lithium fluoride (up to 25%) and lithium cryolite (up to 20%), aluminum fluoride (up to 75%) and sodium cryolite (up to 80% are used when producing sodium fluoride granules).

В зависимости от содержания фтористого лития в гранулированном продукте (период насыщения электролита до заданной концентрации или нормальный технологический режим) величина загрузки литийсодержащих гранулированных фтористых солей колеблется от 10 кг до 35 кг на тонну алюминия. Загрузка в указанных пределах при известном содержании фтористого лития в гранулированном продукте гарантирует его оптимальное содержание в электролите (от 1,9 до 3,5% ). Одновременно расширяются технологические возможности использования гранулированного продукта за счет содержания в нем фтористого алюминия (корректировка состава электролита) и за счет содержания криолита (питание электролизера). При этом сокращается расход порошкообразных фторсодержащих компонентов, их потери и выбросы фтора. Depending on the content of lithium fluoride in the granular product (the period of saturation of the electrolyte to a predetermined concentration or normal process conditions), the load of lithium-containing granular fluoride salts ranges from 10 kg to 35 kg per ton of aluminum. Download within the specified limits with a known content of lithium fluoride in the granular product ensures its optimal content in the electrolyte (from 1.9 to 3.5%). At the same time, the technological possibilities of using the granular product are expanding due to the content of aluminum fluoride in it (adjusting the composition of the electrolyte) and due to the content of cryolite (feeding the electrolyzer). This reduces the consumption of powdered fluorine-containing components, their losses and fluorine emissions.

В таблице 2 приведены технико-экономические показатели процесса электролитического получения алюминия при использовании обычного электролита, электролита с добавлением порошкообразного карбоната лития и электролита с добавками гранулированных литийсодержащих фтористых солей. Данные приведены по средним результатам испытаний введения литийсодержащих добавок в электролит на Днепровском алюминиевом заводе. Из приведенных в таблице показателей следует, что добавки в электролит литиевых солей (содержания лития в электролите 2 мас. в режиме эксплуатации) позволяют снизить температуру процесса, расход свежих фтористых солей на 20% расход анодной массы на 8% повысить выход по току на 2,7% и производительность электролизера на 6,9% при этом более чем на 20% снижаются выбросы фтора в атмосферу. Однако при использовании гранулированных литийсодержащих фтористых солей снижается удельный расход фтористого лития на тонну производимого алюминия (в пересчете на карбонат лития). Что, кроме достижения высоких технологических и экологических показателей, позволяет снизить себестоимость товарного алюминия. Table 2 shows the technical and economic indicators of the process of electrolytic production of aluminum using a conventional electrolyte, an electrolyte with the addition of powdered lithium carbonate and an electrolyte with the addition of granular lithium-containing fluoride salts. The data are based on the average test results for the introduction of lithium-containing additives into the electrolyte at the Dnieper aluminum plant. From the indicators given in the table it follows that additives in the electrolyte of lithium salts (lithium content in the electrolyte of 2 wt. In the operating mode) can reduce the process temperature, the consumption of fresh fluoride salts by 20%, the anode mass consumption by 8%, increase the current efficiency by 2 7% and the productivity of the electrolyzer by 6.9%, while the emission of fluorine into the atmosphere is reduced by more than 20%. However, when using granular lithium-containing fluoride salts, the specific consumption of lithium fluoride per ton of aluminum produced is reduced (in terms of lithium carbonate). That, in addition to achieving high technological and environmental indicators, can reduce the cost of commercial aluminum.

Предлагаемый способ электролитического производства алюминия с использованием гранулированных литийсодержащих фтористых солей и способ их получения требуют дополнительных затрат, но результаты их использования в электролизе не только возмещают эти затрат, но и позволяют получить большую прибыль, чем при использовании любых других литийсодержащих компонентов. Кроме того, за счет возможного варьирования содержания фтористого лития в гранулированном продукте в способе его получения и варьирования величины загрузки в способе его применения резко расширяются технологические возможности использования литийсодержащих соединений в электролитическом производстве алюминия. The proposed method for the electrolytic production of aluminum using granular lithium-containing fluoride salts and the method for their production require additional costs, but the results of their use in electrolysis not only offset these costs, but also allow you to get more profit than using any other lithium-containing components. In addition, due to the possible variation in the content of lithium fluoride in the granular product in the method for its preparation and variation in the load in the method for its application, the technological possibilities of using lithium-containing compounds in the electrolytic production of aluminum are sharply expanded.

Claims (3)

1. Способ электролитического получения алюминия, включающий загрузку в электролизер глинозема, фтористых солей и литийсодержащего компонента, отличающийся тем, что в качестве литийсодержащего компонента используют гранулированные литийсодержащие фтористые соли, которые загружают в количестве 10 35 кг на тонну алюминия. 1. The method of electrolytic production of aluminum, comprising loading alumina, fluoride salts and a lithium-containing component into the electrolyzer, characterized in that granular lithium-containing fluoride salts are used as a lithium-containing component, which are charged in an amount of 10 35 kg per ton of aluminum. 2. Способ получения гранулированных литийсодержащих фтористых солей для электролитического производства алюминия, включающий смешение, увлажнение, гранулирование и сушку, отличающийся тем, что в качестве исходного литийсодержащего компонента используют карбонат лития и/или гидрооксид лития, в качестве фторсодержащего компонента фторид алюминия и/или соединения фторидов натрия и алюминия, предварительно измельчают литий- и/или алюминийфторсодержащие компоненты до содержания в них фракции размером не более 8 мкм в количестве не менее 5 мас. а массовое отношение фторида алюминия к литию поддерживают не менее 4. 2. A method of producing granular lithium-containing fluoride salts for the electrolytic production of aluminum, comprising mixing, moistening, granulating and drying, characterized in that lithium carbonate and / or lithium hydroxide are used as the starting lithium-containing component, aluminum fluoride and / or compounds are used as the fluorine-containing component sodium and aluminum fluorides, lithium- and / or aluminum-fluorine-containing components are pre-crushed to a fraction of no more than 8 microns in size in an amount of at least 5 wt. and the mass ratio of aluminum fluoride to lithium is maintained at least 4. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что перед гранулированием смесь увлажняют до 10 35% 3. The method according to claim 2, characterized in that before granulation, the mixture is moistened to 10 35%
RU93027066A 1993-05-19 1993-05-19 Method of electrolytic aluminium production and a method of producing granular lithium-containing fluoride salts for electrolytic aluminium production RU2087595C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93027066A RU2087595C1 (en) 1993-05-19 1993-05-19 Method of electrolytic aluminium production and a method of producing granular lithium-containing fluoride salts for electrolytic aluminium production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93027066A RU2087595C1 (en) 1993-05-19 1993-05-19 Method of electrolytic aluminium production and a method of producing granular lithium-containing fluoride salts for electrolytic aluminium production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93027066A RU93027066A (en) 1995-09-27
RU2087595C1 true RU2087595C1 (en) 1997-08-20

Family

ID=20141806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93027066A RU2087595C1 (en) 1993-05-19 1993-05-19 Method of electrolytic aluminium production and a method of producing granular lithium-containing fluoride salts for electrolytic aluminium production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2087595C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент ЕПВ N 0192603, кл. C 25 C 3/06, 1986. Авторское свидетельство СССР N 952740, кл. C 01 F 7/50, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0308889B1 (en) A dust-control agent
CN109909272B (en) Process method for innocent treatment of overhaul slag of aluminum electrolytic cell by using waste to treat waste
AU2018303510A1 (en) Method and system for treatment of rare earth concentrate
CN113501536A (en) Method for preparing aluminum fluoride product by multi-waste combined treatment and aluminum fluoride product
JPS58131662A (en) Fuel cell
CN113231005B (en) Method for preparing porous adsorption material without sintering
BG62395B1 (en) Improved method for the preparation of lithium-included spinel based on litium and manganese oxide
RU2087595C1 (en) Method of electrolytic aluminium production and a method of producing granular lithium-containing fluoride salts for electrolytic aluminium production
CN107010627B (en) Method for producing pellet calcium carbide raw material by recycling calcium carbide furnace gas fly ash, semi coke powder and quicklime powder
SU593651A3 (en) Method of stabilizing sodium chlorite
JP3832953B2 (en) Irwin manufacturing method
JPH07762B2 (en) Pencil lead manufacturing method
CN111455407A (en) Method for treating cyanide in overhaul slag of aluminum electrolytic cell
JP2001508391A (en) Preparation method of lithium manganese oxide
US3595702A (en) Active mass for galvanic elements and frocess of making the same
CN113105272B (en) Method for removing silicon nodules on surface of reaction-sintered silicon carbide ceramic by molten salt
RU2755526C1 (en) Method for obtaining powder of lithium cobalt oxide with alloyed structure and modified surface
CN113699385A (en) Novel environment-friendly efficient aluminum alloy slag-aluminum separating agent
CN1137071C (en) Process for preparing loose ammonium nitrate crystals using anti-hardening agent
RU2135413C1 (en) Method of preparing granular blend for introducing aluminium electrolyzers into electrolyte
US3980536A (en) Process for producing magnesium metal from magnesium chloride brines
US3057683A (en) Process for production of alumina from bauxite and other aluminous materials, by pyrogenic attack, in agglomeration plants, either under suction or pressure
CN117107073B (en) Method for extracting lithium from lithium-containing ore
RU2092623C1 (en) Granulated batch for electrolytic production of aluminium (versions) and a method of preparation thereof
RU2814124C1 (en) Method for processing sodium-fluorine-carbon-containing waste from electrolytic aluminium production