RU2276701C1 - Electrolyte for production of aluminum (versions) - Google Patents

Electrolyte for production of aluminum (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2276701C1
RU2276701C1 RU2004131322/02A RU2004131322A RU2276701C1 RU 2276701 C1 RU2276701 C1 RU 2276701C1 RU 2004131322/02 A RU2004131322/02 A RU 2004131322/02A RU 2004131322 A RU2004131322 A RU 2004131322A RU 2276701 C1 RU2276701 C1 RU 2276701C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cryolite
lithium
electrolyte
potassium
aluminum
Prior art date
Application number
RU2004131322/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004131322A (en
Inventor
Юрий Глебович Михалев (RU)
Юрий Глебович Михалев
Ирина Петровна Васюнина (RU)
Ирина Петровна Васюнина
Владимир Иванович Савинов (RU)
Владимир Иванович Савинов
ков Петр Васильевич Пол (RU)
Петр Васильевич Поляков
Любовь Алексеевна Исаева (RU)
Любовь Алексеевна Исаева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2004131322/02A priority Critical patent/RU2276701C1/en
Publication of RU2004131322A publication Critical patent/RU2004131322A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2276701C1 publication Critical patent/RU2276701C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy; electrolytic production of aluminum with usage of the electrolytes based on lithium cryolite.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the field of nonferrous metallurgy, in particular, to electrolytic production of aluminum with usage of the electrolytes based on lithium cryolite. The technical result of the invention consists in development of the compositions of the electrolytes having the low melting temperature and the big specific current conductivity at the low volatility and possessing the capacity to heighten velocity of dissolution of the alumina and not forcing deformation of the cathode blocks. The invention offers the compositions of electrolytes containing calcium fluoride, lithium-containing component and aluminum oxide, in which in the capacity of the lithium-containing component there is lithium cryolite and in addition - potassium cryolite or potassium and sodium cryolite at the certain ratio of the components.
EFFECT: the invention ensures development of the compositions of the electrolytes having the low melting temperature and the big specific current conductivity at the low volatility and possessing the capacity to heighten velocity of dissolution of the alumina and not forcing deformation of the cathode blocks.
2 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия с использованием электролита на основе литиевого криолита с добавлением калиевого криолита или калиевого и натриевого криолита.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the electrolytic production of aluminum using an electrolyte based on lithium cryolite with the addition of potassium cryolite or potassium and sodium cryolite.

В настоящее время алюминий получают электролизом глинозема (Al2О3), растворенного в расплаве фторидов, основным компонентом расплава является натриевый криолит (Na3AlF6), к которому для улучшения физико-химических свойств (с точки зрения технологии) добавляют фториды щелочных и щелочноземельных металлов и фторид алюминия. Известно множество составов электролитов, различающихся по содержанию добавок. В электролитах промышленных составов концентрации основных добавок изменяются следующим образом: LiF от 0 до 7 мас.%, CaF2 от 4 до 10 мас.%, AlF3 от 6 до 12 мас.%, MgF2 от 1 до 3 мас.%.At present, aluminum is produced by electrolysis of alumina (Al 2 O 3 ) dissolved in a fluoride melt, the main component of the melt is sodium cryolite (Na 3 AlF 6 ), to which alkali fluorides are added to improve physicochemical properties (from the point of view of technology) alkaline earth metals and aluminum fluoride. Many electrolyte compositions are known that vary in additive content. In industrial electrolytes, the concentrations of the main additives change as follows: LiF from 0 to 7 wt.%, CaF 2 from 4 to 10 wt.%, AlF 3 from 6 to 12 wt.%, MgF 2 from 1 to 3 wt.%.

Электролиты, содержащие различные концентрации добавок имеют различные физико-химические свойства. Однако при изменении концентраций в указанных пределах при любой комбинации добавок важные для технологии свойства электролита, такие как удельная электропроводность и плотность, меняются незначительно, а температуры плавления весьма высоки.Electrolytes containing various concentrations of additives have different physicochemical properties. However, when the concentration changes within the indicated limits for any combination of additives, the electrolyte properties important for the technology, such as electrical conductivity and density, change insignificantly, and the melting points are very high.

Аналогами по обоим вариантам являются следующие изобретения.Analogs for both options are the following inventions.

Известен электролит для получения алюминия (авторское свидетельство СССР 979528, МПК С 25 С 3/18, 1982), содержащий в качестве добавок к натриевому криолиту, мас.%: фторид кальция - 6-10; фторид магния - 0,5-1,5; фторид калия - 0,5-1,5.A known electrolyte for producing aluminum (USSR author's certificate 979528, IPC C 25 C 3/18, 1982), containing, as additives to sodium cryolite, wt.%: Calcium fluoride - 6-10; magnesium fluoride - 0.5-1.5; potassium fluoride - 0.5-1.5.

Известно использование в технологии электролитического производства алюминия электролита, включающего добавку фтористого лития в количестве 2-20 мас.%, предпочтительно 3-8%. В качестве исходных литийсодержащих материалов могут быть также использованы литиевый криолит, карбонат лития, гидроокись лития и другие соединения лития (Патент США 3034972, 204-67).It is known to use an electrolyte in the technology of electrolytic production of aluminum, including the addition of lithium fluoride in an amount of 2-20 wt.%, Preferably 3-8%. Lithium cryolite, lithium carbonate, lithium hydroxide and other lithium compounds can also be used as starting lithium-containing materials (US Patent 3,034,972, 204-67).

Добавка 4,93 мас.% фтористого лития в электролит в приведенном аналоге обусловила повышение силы тока на 11%, выхода по току на 0,8% и производительности электролизера на 12%. Процесс протекает при одновременном снижении удельного расхода электроэнергии с 18,0 до 17,5 кВт·ч, удельного расхода анода - с 0,473 до 0,45 кг и температуры электролита с 974 до 961°С.The addition of 4.93 wt.% Lithium fluoride to the electrolyte in the above analogue led to an increase in current strength by 11%, current efficiency by 0.8% and electrolyzer productivity by 12%. The process proceeds while reducing the specific energy consumption from 18.0 to 17.5 kW · h, the specific consumption of the anode from 0.473 to 0.45 kg and the electrolyte temperature from 974 to 961 ° C.

Известен процесс электролиза, в котором используется электролит, состоящий из смеси натриевого криолита, литиевого криолита и калиевого криолита, мас.%: литиевый криолит -17,5; калиевый криолит - 5; натриевый криолит - остальное (Патент Индии 68751, С, 7 В, 1956).A known electrolysis process in which an electrolyte is used, consisting of a mixture of sodium cryolite, lithium cryolite and potassium cryolite, wt.%: Lithium cryolite -17.5; potassium cryolite - 5; sodium cryolite - the rest (Indian Patent 68751, C, 7 V, 1956).

Использование электролита, содержащего, мас.%: литиевый криолит - 15, калиевый криолит - 5, натриевый криолит - 80, по сравнению с электролизером-свидетелем позволило снизить рабочее напряжение на 0,3 В, повысить выход металла по току на 4,5%, снизить удельный расход электроэнергии на 12%, при этом температура электролита снижается с 960 до 930°С.The use of an electrolyte containing, wt.%: Lithium cryolite - 15, potassium cryolite - 5, sodium cryolite - 80, in comparison with the witness electrolyzer, it was possible to reduce the operating voltage by 0.3 V, increase the metal current output by 4.5% reduce the specific energy consumption by 12%, while the electrolyte temperature decreases from 960 to 930 ° C.

Перечисленные выше электролиты обладают недостатками. Несмотря на то что различные концентрации добавок обусловливают различные физико-химические свойства, при изменении концентраций в указанных пределах при любой комбинации добавок важное для технологии свойство электролита, такое как удельная электропроводность, меняется незначительно, а температура плавления остается весьма высокой.The above electrolytes have disadvantages. Despite the fact that different concentrations of additives determine different physicochemical properties, when the concentration changes within the specified limits for any combination of additives, the important property of the electrolyte for the technology, such as electrical conductivity, changes insignificantly, and the melting temperature remains very high.

Известен следующий состав электролита (Патент США №5114545, МПК С 25 С 3/18, 05.19.1992), свойства которого при температуре 960°С изменяются в пределах (таблица 1):The following electrolyte composition is known (US Patent No. 5114545, IPC С 25 С 3/18, 05.19.1992), whose properties at a temperature of 960 ° С vary within the limits (table 1):

Таблица 1Table 1 КомпонентComponent Содержание, мас.%Content, wt.% Температура плавления, °СMelting point, ° С Удельная электропроводность, Ом/смElectrical conductivity, Ohm / cm Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Растворимость глинозема, мас.%Alumina solubility, wt.% LiFLiF 0,5-1,50.5-1.5 MgF2 MgF 2 0-20-2 CaF2 CaF 2 3-53-5 950-
987
950-
987
2,22-2,452.22-2.45 2,08-2,132.08-2.13 7,2-8,77.2-8.7
AlF3 Alf 3 8-128-12 Al2O3 Al 2 O 3 1-61-6 Na3AlF6 Na 3 AlF 6 остальноеrest

По назначению и наличию существенных сходных признаков данное решение принято в качестве прототипа по обоим вариантам.By appointment and the presence of significant similar features, this decision was made as a prototype for both options.

Недостатком электролита, выбранного в качестве прототипа, являются его высокая температура плавления и низкая удельная электропроводность. При больших силе и плотности тока выделяется такое количество Джоулева тепла, что невозможно поддерживать приемлемую температуру электролиза и энергетический баланс электролизера при малых удельных расходах электроэнергии в условиях сохранения МГД устойчивости в зоне расплавов.The disadvantage of the electrolyte selected as a prototype is its high melting point and low electrical conductivity. With a large current strength and density, such an amount of Joule heat is released that it is impossible to maintain an acceptable electrolysis temperature and energy balance of the electrolyzer at low specific energy consumption while maintaining MHD stability in the melt zone.

Поэтому при создании электролизеров нового поколения на большие силы и плотности тока приведенные составы электролитов использовать нельзя. С целью поддержания энергетического баланса при приемлемых условиях необходим такой состав электролита, который бы имел относительно низкую температуру плавления для ведения процесса электролиза при температуре меньше чем 900°С, большую удельную электропроводность, более 2,8 Ом/см при достаточной растворимости глинозема не менее 4 мас.%. Кроме того, электролит не должен способствовать разрушению подовых блоков.Therefore, when creating electrolyzers of a new generation for large forces and current densities, the given electrolyte compositions cannot be used. In order to maintain the energy balance under acceptable conditions, an electrolyte composition is required that would have a relatively low melting point to conduct the electrolysis process at a temperature of less than 900 ° C, a large electrical conductivity of more than 2.8 ohm / cm with sufficient solubility of alumina of at least 4 wt.%. In addition, the electrolyte should not contribute to the destruction of the hearth blocks.

Задачей предлагаемого решения (по обоим вариантам) является снижение себестоимости получения алюминия, повышение технико-экономических показателей работы электролизеров и увеличение срока службы электролизеров.The objective of the proposed solution (for both options) is to reduce the cost of producing aluminum, increase the technical and economic performance of electrolytic cells and increase the service life of electrolytic cells.

Технический результат заключается в разработке состава электролита, имеющего низкую температуру плавления и большую удельную электропроводность при малой летучести, обладающего способностью к повышенной скорости растворения глинозема и не усиливающего деформацию катодных блоков.The technical result consists in the development of an electrolyte composition having a low melting point and high electrical conductivity at low volatility, with the ability to increase the dissolution rate of alumina and not enhance the deformation of the cathode blocks.

Поставленная задача по первому варианту решается тем, что электролит для получения алюминия, содержащий фторид кальция, литийсодержащий компонент и оксид алюминия, согласно предлагаемому решению в качестве литийсодержащего компонента содержит литиевый криолит и дополнительно калиевый криолит при следующем соотношении компонентов, мас.%:The task according to the first embodiment is solved in that the electrolyte for producing aluminum containing calcium fluoride, a lithium-containing component and aluminum oxide, according to the proposed solution, contains lithium cryolite and additionally potassium cryolite in the following ratio, wt.%:

Калиевый криолит Potassium cryolite К3AlF6 - 5-15K 3 AlF 6 - 5-15 Фторид кальция Calcium fluoride CaF2 - 3-6CaF 2 - 3-6 Оксид алюминия Aluminium oxide Al2О3 - 2-3,5Al 2 O 3 - 2-3.5 Литиевый криолит Li3AlF6 Lithium Cryolite Li 3 AlF 6 ОстальноеRest

Поставленная задача по второму варианту решается тем, что электролит для получения алюминия, содержащий фторид кальция, литийсодержащий компонент и оксид алюминия, согласно предлагаемому решению в качестве литийсодержащего компонента содержит литиевый криолит и дополнительно калиевый и натриевый криолиты при следующем соотношении компонентов, мас.%:The task of the second embodiment is solved in that the electrolyte for producing aluminum containing calcium fluoride, a lithium-containing component and aluminum oxide, according to the proposed solution, contains lithium cryolite and additionally potassium and sodium cryolites in the following ratio, wt.%:

Калиевый криолит Potassium cryolite К3AlF6 - 5-15K 3 AlF 6 - 5-15 Натриевый криолит Sodium Cryolite Na3AlF6 - 10-30Na 3 AlF 6 - 10-30 Фторид кальция Calcium fluoride CaF2 - 3-6CaF 2 - 3-6 Оксид алюминия Aluminium oxide Al2О3 - 2-3,5Al 2 O 3 - 2-3.5 Литиевый криолит Li3AlF6 Lithium Cryolite Li 3 AlF 6 остальноеrest

Техническая сущность предлагаемого решения состоит в следующем. Применение электролита с малой температурой плавления и большой удельной электропроводностью больше 2,8 Ом/см, основным компонентом которого является литиевый криолит и добавлены калиевый или калиевый и натриевый криолиты и фторид кальция, позволяет проводить процесс электролиза при относительно низкой температуре с большими силой и плотностью тока с сохранением энергетического баланса электролизера при малых удельных расходах электроэнергии и высокой МГД устойчивости в зоне расплавов.The technical essence of the proposed solution is as follows. The use of an electrolyte with a low melting point and a large electrical conductivity of more than 2.8 Ohm / cm, the main component of which is lithium cryolite and potassium or potassium and sodium cryolites and calcium fluoride are added, allows the electrolysis process to be performed at a relatively low temperature with a large current strength and density while maintaining the energy balance of the cell at low specific energy consumption and high MHD stability in the zone of melts.

Литиевый криолит в заявляемых составах электролитов, по обоим вариантам, является основным компонентом. Такие электролиты имеют низкую температуру плавления (700-800°С), их удельная электропроводность в 1,2-1,5 раза больше удельной электропроводности прототипа при одинаковых температурах. Добавление калиевого или натриевого и калиевого криолитов в указанных пределах повышает растворимость глинозема. Добавление фторида кальция увеличивает выход по току.Lithium cryolite in the claimed electrolyte compositions, according to both options, is the main component. Such electrolytes have a low melting point (700-800 ° C), their electrical conductivity is 1.2-1.5 times greater than the electrical conductivity of the prototype at the same temperatures. The addition of potassium or sodium and potassium cryolites within the specified limits increases the solubility of alumina. The addition of calcium fluoride increases current efficiency.

При содержании литиевого криолита меньше нижнего заявляемого предела удельная электропроводность электролита составляет менее 2,8 Ом/см и не отличается от удельной электропроводности, характерной для прототипа.When the content of lithium cryolite is less than the lower claimed limit, the electrical conductivity of the electrolyte is less than 2.8 Ohm / cm and does not differ from the electrical conductivity characteristic of the prototype.

При содержании литиевого криолита больше заявляемого верхнего предела, растворимость глинозема в электролите не удовлетворяет требованиям технологии.When the content of lithium cryolite is greater than the declared upper limit, the solubility of alumina in the electrolyte does not meet the requirements of the technology.

При содержании натриевого криолита менее 10 мас.% (по второму варианту) растворимость глинозема в электролите мала и не удовлетворяет требованиям технологии.When the content of sodium cryolite is less than 10 wt.% (According to the second embodiment), the solubility of alumina in the electrolyte is small and does not meet the requirements of the technology.

Содержание натриевого криолита более 30 мас.% снизит удельную электропроводность электролита до значений меньших 2,8 Ом/см, и она не будет отличаться от удельной электропроводности, характерной для прототипа, одновременно плотность электролита увеличится до ~2,15 г/см3, что существенно снизит МГД устойчивость электролизера.The content of sodium cryolite more than 30 wt.% Will reduce the electrical conductivity of the electrolyte to values less than 2.8 Ohm / cm, and it will not differ from the electrical conductivity characteristic of the prototype, while the density of the electrolyte will increase to ~ 2.15 g / cm 3 that significantly reduce the MHD stability of the cell.

Содержание калиевого криолита более 15 мас.% (по обоим вариантам) приведет к деформации и разрушению подовых блоков вследствие внедрения в них калия.The content of potassium cryolite of more than 15 wt.% (In both cases) will lead to deformation and destruction of the hearth blocks due to the introduction of potassium into them.

При содержании калиевого криолита менее 5 мас.% растворимость и скорость растворения глинозема малы и не удовлетворяют требованиям технологии.When the content of potassium cryolite is less than 5 wt.%, The solubility and dissolution rate of alumina are small and do not meet the requirements of the technology.

Содержание фторида кальция до 3 мас.% (по обоим вариантам) является фоном и не оказывает существенного влияния на процесс. При содержании фторида кальция более 6 мас.% возрастает плотность электролита и снижается МГД устойчивость электролизера.The content of calcium fluoride up to 3 wt.% (For both options) is the background and does not significantly affect the process. When the content of calcium fluoride is more than 6 wt.%, The density of the electrolyte increases and the MHD stability of the electrolyzer decreases.

При концентрации оксида алюминия менее 2 мас.% (по обоим вариантам) возрастает опасность возникновения анодного эффекта. При концентрации оксида алюминия более 3,5% мас. электролит приближается к состоянию насыщения по оксиду алюминия, в результате скорость его растворения с точки зрения технологии становится недопустимо малой.When the concentration of alumina is less than 2 wt.% (For both options), the risk of anode effect increases. When the concentration of alumina is more than 3.5% wt. the electrolyte approaches the saturation state on alumina; as a result, its dissolution rate becomes unacceptably small from the point of view of technology.

Сопоставительный анализ признаков заявляемого решения и признаков аналога и прототипа свидетельствует о соответствии решения критериям «новизна» и «существенные отличия».A comparative analysis of the features of the proposed solution and the characteristics of the analogue and prototype indicates that the solution meets the criteria of "novelty" and "significant differences".

Возможность осуществления изобретения по обоим вариантам подтверждается следующими примерами.The possibility of carrying out the invention in both cases is confirmed by the following examples.

В лабораторных условиях проведен электролиз заявляемых составов электролита, мас.%:In laboratory conditions, the electrolysis of the claimed electrolyte compositions, wt.%:

По первому варианту - Li3AlF6 - 85,6; K3AlF6 - 7,4; CaF2 - 4, Al2O3 - 3;In the first embodiment - Li 3 AlF 6 - 85.6; K 3 AlF 6 - 7.4; CaF 2 - 4, Al 2 O 3 - 3;

По второму варианту - Li3AlF6 - 69,9; К3AlF6 - 7,4; Na3AlF6 - 16,7%; CaF2 - 4, Al2O3 - 3.In the second embodiment - Li 3 AlF 6 - 69.9; K 3 AlF 6 - 7.4; Na 3 AlF 6 - 16.7%; CaF 2 - 4, Al 2 O 3 - 3.

Процесс электролиза проводили при силе тока 10 А в течение 4 час. Электролитическая ячейка представляла собой стальной стакан с помещенным в него графитовым тиглем, стенки которого изолированы корундом. Металл выделялся на расплавленном алюминии, находящемся на стальной подложке. Анод из углеродистого материала помещался сверху. Межполюсное расстояние (МПР) между анодом и катодом составляло 3 см.The electrolysis process was carried out at a current of 10 A for 4 hours. The electrolytic cell was a steel glass with a graphite crucible placed in it, the walls of which were insulated with corundum. Metal was released on molten aluminum on a steel substrate. An anode of carbon material was placed on top. The interpolar distance (MPR) between the anode and cathode was 3 cm.

При электролизе в первом варианте состава электролита плотность тока была 0,93 А/см2, напряжение на ячейке при температуре электролиза 840°С составило 2,8 В, а привес металла - 87,93%. При уменьшении МПР на 1 см напряжение уменьшалось на 0,1 В.During electrolysis in the first embodiment of the electrolyte composition, the current density was 0.93 A / cm 2 , the cell voltage at an electrolysis temperature of 840 ° C was 2.8 V, and the metal gain was 87.93%. With a decrease in MPR of 1 cm, the voltage decreased by 0.1 V.

При электролизе во втором варианте состава электролита плотность тока была 0,88 А/см2, напряжение на ячейке при температуре электролиза 840°С составило 2,85 В, а привес металла - 93,39%. При уменьшении МПР на 1 см напряжение уменьшалось на 0,135 В.During electrolysis in the second embodiment of the electrolyte composition, the current density was 0.88 A / cm 2 , the cell voltage at an electrolysis temperature of 840 ° C was 2.85 V, and the metal gain was 93.39%. With a decrease in the MPR by 1 cm, the voltage decreased by 0.135 V.

Оценка свойств заявляемых составов электролитов, сделанная на основе литературных данных по свойствам солевых систем, при температуре 840°С, приведена в таблицах 2 и 3.Assessment of the properties of the claimed electrolyte compositions, based on published data on the properties of salt systems, at a temperature of 840 ° C, are shown in tables 2 and 3.

Таблица 2table 2 КомпонентComponent Содержание, мас.%Content, wt.% Температура плавления, °СMelting point, ° С Удельная электропроводность, Ом/смElectrical conductivity, Ohm / cm Плотность, г/см3.Density, g / cm 3 . Растворимость глинозема, мас.%Alumina solubility, wt.% К3AlF6 K 3 AlF 6 5-155-15 CaF2 CaF 2 3-63-6 725-742725-742 3,32-3,583.32-3.58 2.09-2.12.09-2.1 ~4~ 4 Al2О3 Al 2 About 3 2-3,52-3,5 Li3AlF6 Li 3 AlF 6 остальноеrest

Таблица 3Table 3 КомпонентComponent Содержание, мас.%Content, wt.% Температура плавления, °СMelting point, ° С Удельная электропроводность, Ом/смElectrical conductivity, Ohm / cm Плотность, г/см3.Density, g / cm 3 . Растворимость глинозема, мас.%Alumina solubility, wt.% Na3AlF6 Na 3 AlF 6 10-3010-30 К3AlF6 K 3 AlF 6 5-155-15 CaF2 CaF 2 3-63-6 725-750725-750 2,84-3,482.84-3.48 2,10-2,112.10-2.11 ~4,5~ 4,5 А12O3 A1 2 O 3 2-3,52-3,5 Li3AlF6 Li 3 AlF 6 остальноеrest

При электролизе электролита, выбранного как прототип, мас.%: AlF3 - 11,5, CaF2 - 4, LiF - 0,5, Al2О3 - 5, остальное - Na3AlF6, плотность тока была 0,91 А/см2, при температуре 955°С напряжение в ходе электролиза изменялось от 3,71 В до 4,09 В. Привес металла при МПР 4,5 см составил 83,7%. При уменьшении МПР на 1 см напряжение уменьшалось в среднем на 0,4 В.During the electrolysis of an electrolyte selected as a prototype, wt.%: AlF 3 - 11.5, CaF 2 - 4, LiF - 0.5, Al 2 O 3 - 5, the rest - Na 3 AlF 6 , current density was 0.91 A / cm 2 , at a temperature of 955 ° C, the voltage during electrolysis varied from 3.71 V to 4.09 V. The metal weight gain at an MPR of 4.5 cm was 83.7%. With a decrease in MPR of 1 cm, the voltage decreased on average by 0.4 V.

Величина изменений напряжения на ячейке при уменьшении МПР свидетельствует, что удельное электрическое сопротивление у заявляемых составов электролита существенно меньше, чем у прототипа.The magnitude of the voltage changes in the cell with decreasing MPR indicates that the electrical resistivity of the claimed electrolyte compositions is significantly less than that of the prototype.

При использовании предлагаемого изобретения значительно уменьшается температура процесса, что приводит к снижению:When using the invention, the process temperature is significantly reduced, which leads to a decrease in:

- скорости взаимодействия футеровки ванны с компонентами электролита и, как следствие, к увеличению срока службы электролизера;- the speed of interaction of the lining of the bath with the components of the electrolyte and, as a consequence, to increase the service life of the cell;

- давления насыщенного пара электролита и скорости его испарения, что позволит снизить расход фторидов;- saturated vapor pressure of the electrolyte and its evaporation rate, which will reduce the fluoride consumption;

- растворимости и скорости растворения алюминия в электролите и, как следствие, к повышению выхода по току.- solubility and dissolution rate of aluminum in the electrolyte and, as a consequence, to increase current efficiency.

Увеличение электропроводности электролита по сравнению с прототипом позволит уменьшить падение напряжения в нем, а значит, снизить напряжение на ванне и в целом - удельный расход электроэнергии.An increase in the electrical conductivity of the electrolyte in comparison with the prototype will reduce the voltage drop in it, and thus reduce the voltage on the bath and in general - the specific energy consumption.

Claims (2)

1. Электролит для получения алюминия, содержащий фторид кальция, литийсодержащий компонент и оксид алюминия, отличающийся тем, что в качестве литийсодержащего компонента он содержит литиевый криолит и дополнительно калиевый криолит при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. The electrolyte for producing aluminum, containing calcium fluoride, a lithium-containing component and aluminum oxide, characterized in that as a lithium-containing component it contains lithium cryolite and additionally potassium cryolite in the following ratio of components, wt.%: Калиевый криолит К3AlF6 Potassium cryolite K 3 AlF 6 5-155-15 Фторид кальция CaF2 Calcium Fluoride CaF 2 3-63-6 Оксид алюминия Al2O3 Alumina Al 2 O 3 2-3,52-3,5 Литиевый криолит Li3AlF6 Lithium Cryolite Li 3 AlF 6 ОстальноеRest
2. Электролит для получения алюминия, содержащий фторид кальция, литийсодержащий компонент и оксид алюминия, отличающийся тем, что в качестве литийсодержащего компонента он содержит литиевый криолит и дополнительно натриевый и калиевый криолиты при следующем соотношении компонентов, мас.%:2. The electrolyte for producing aluminum, containing calcium fluoride, a lithium-containing component and aluminum oxide, characterized in that as a lithium-containing component it contains lithium cryolite and additionally sodium and potassium cryolites in the following ratio of components, wt.%: Калиевый криолит К3AlF6 Potassium cryolite K 3 AlF 6 5-155-15 Натриевый криолит Na3AlF6 Sodium cryolite Na 3 AlF 6 10-3010-30 Фторид кальция CaF2 Calcium Fluoride CaF 2 3-63-6 Оксид алюминия Al2O3 Alumina Al 2 O 3 2-3,52-3,5 Литиевый криолит Li3AlF6 Lithium Cryolite Li 3 AlF 6 ОстальноеRest
RU2004131322/02A 2004-10-26 2004-10-26 Electrolyte for production of aluminum (versions) RU2276701C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004131322/02A RU2276701C1 (en) 2004-10-26 2004-10-26 Electrolyte for production of aluminum (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004131322/02A RU2276701C1 (en) 2004-10-26 2004-10-26 Electrolyte for production of aluminum (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004131322A RU2004131322A (en) 2006-04-10
RU2276701C1 true RU2276701C1 (en) 2006-05-20

Family

ID=36458608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004131322/02A RU2276701C1 (en) 2004-10-26 2004-10-26 Electrolyte for production of aluminum (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2276701C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013174065A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 深圳市新星轻合金材料股份有限公司 Cryolite with low molecular ratio used in aluminum electrolysis industry and preparation method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115849419B (en) * 2022-11-22 2024-03-29 贵州大学 Production method of fluorine-carrying alumina and application of fluorine-carrying alumina produced by production method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013174065A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 深圳市新星轻合金材料股份有限公司 Cryolite with low molecular ratio used in aluminum electrolysis industry and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004131322A (en) 2006-04-10

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
KR101684813B1 (en) Electrolysis tank used for aluminum electrolysis and electrolysis process using the electrolyzer
US7744814B2 (en) Method for producing a magnesium-lanthanum praseodymium cerium intermediate alloy
RU2567429C1 (en) Electrolyte for aluminium production by melts electrolysis
CN102433572A (en) Production process for preparing magnesium-gadolinium alloy by fused salt electrolysis method
RU2274680C2 (en) Method of production of metals by electrolysis of the molten salts
RU2276701C1 (en) Electrolyte for production of aluminum (versions)
US20240141529A1 (en) Method for producing metal aluminum by molten salt electrolysis of aluminum oxide
RU2288977C1 (en) Electrolyte for production of aluminum
RU2266986C1 (en) Electrolyte for aluminum production
RU2415973C2 (en) Procedure for production of aluminium by electrolysis of melt
KR101801453B1 (en) Electrolyte used for aluminum electrolysis and electrolysis process using the electrolyte
US4135994A (en) Process for electrolytically producing aluminum
US3034972A (en) Electrolytic production of aluminum
SU918336A1 (en) Electrolyte for producing aluminium-silicon alloys
US2665244A (en) Refining aluminum electrolytically
CN103132108B (en) Method for preparing heat resistance magnesia-alumina-neodymium alloy through electrolysis in fused salt system
CA1114769A (en) Process for electrolytically producing aluminum
Martínez-Cázares et al. Hall–Heroult Process
JPS5930794B2 (en) Aluminum electrolytic manufacturing method
RU2180020C2 (en) Correction lithium-containing additive to electrolyte for production of aluminum
JPS5848635B2 (en) Aluminum electrolytic manufacturing method
JPS5930793B2 (en) Aluminum electrolytic manufacturing method
JPS5930795B2 (en) Aluminum electrolytic manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091027