SU979528A1

SU979528A1 - Electrolyte for producing aluminium

Info

Publication number: SU979528A1
Application number: SU813300565A
Authority: SU
Inventors: Нина Ивановна Ануфриева; Зинаида Николаевна Балашова; Любовь Сергеевна Баранова; Галина Михайловна Бушина; Иван Макарович Кравцов; Ирина Григорьевна Львовская; Владимир Николаевич Сенин
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1982-12-07

Description

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ Изобретение относитс к электрюлнтическому получению алюмини . Известен электролит, содержащий 4-4,5% MgFj; 3-3,5% CaFj при криолитовом отношении 2,5-2,6; 5% 5% CaFj при кри олитовом отношении 2,7 1. Недостатками известного состава электролита вл ютс повышенный переход магни в алюминий, пониженна электропроводность электролита. Известен электролит, содержащий глинозем 6-9% CaFj; 6-9% NaCI; фторид натри и ф рид алюмини при мол рном отношении 2,2- 3,2 2. Однако у известного состава электролита пониженна раствоимость глинозема за счет большого количества вводимых добавок, а также повышенные потери алюмини , что при водит к ухудшению технико-экономических показателей электролиза. В св зи с этим, при менение известного состава в промышленност ограни11ено. Цель изобретени - получение алюмини с содержанием магни не выше. 0,0005-0,005%. Поставленна цель достигаетс тем, что электролит, содержащий фториды натри , алюмини , кальци и глинозем дополнительно содержит фториды магни и кали при Ъледуюшем соотношении компонентов, вес.%: Фторид алюмини 47-52 Фторид йатри 35-40 Фтйрид кальци 6-10 Фторид магни 0,5-1,5 Фторид кали 0,5- 1,5 ГлиноземОстальное при соотношении фторида кальци к фторид магни 4-20. Использование электролита с более высоким содержанием фтористого йатри или более низким содержанием в нем фтористого алю иини повышает криолитовое oтнoшeннeJ что при содержании добавок 8-11% приводит к повышенному переходу натри в алюминий. При содержании фтористого кальци в электролите более10% ухудшаетс раствори3979(54) ELECTROLYTE FOR OBTAINING ALUMINUM The invention relates to electrolytic production of aluminum. Known electrolyte containing 4-4.5% MgFj; 3-3.5% CaFj with a cryolite ratio of 2.5-2.6; 5% 5% CaFj with a cryolite ratio of 2.7 1. The disadvantages of the known composition of the electrolyte are the increased transition of magnesium into aluminum, the reduced electrical conductivity of the electrolyte. Known electrolyte containing alumina 6-9% CaFj; 6-9% NaCl; sodium fluoride and aluminum frid at a molar ratio of 2.2–3.2 2. However, the known electrolyte composition has a reduced solubility of alumina due to the large amount of additives added, as well as increased aluminum losses, which leads to a deterioration of the technical and economic performance of electrolysis . In this connection, the application of a known composition in industry is limited. The purpose of the invention is to produce aluminum with a magnesium content not higher. 0.0005-0.005%. The goal is achieved by the fact that the electrolyte containing fluorides of sodium, aluminum, calcium and alumina additionally contains magnesium and potassium fluorides in the following ratio of components, wt.%: Aluminum fluoride 47-52 Fluoride yatry 35-40 Calcium fluoride 6-10 Fluoride magnesium 0 , 5-1.5 Potassium fluoride, 0.5-1.5 Alumina, while the ratio of calcium fluoride to magnesium fluoride is 4-20. The use of an electrolyte with a higher content of fluoride yatri or a lower content of aluminum fluoride in it increases the cryolitic ratio, which, if the content of additives is 8-11%, leads to an increased transition of sodium to aluminum. When the content of calcium fluoride in the electrolyte is more than 10%, it dissolves 3979

Mi)cri. глинозема в нем и другие его свойства {плотность, электропроводагость): при содержании 1)тористого кальци в электролите менее (f/( увеличиваетс переход магни в алюмшшй, при содержании фтористого магни в электролиге выше 1,5% возрастает переход магни в металл. Фтористый калий, содержащийс в электролите в количестве, превышающем 1,5% значикльно снижает срок службы электролизеров ,Mi) cri. alumina in it and its other properties {density, electrical conduction): when 1) of thorium calcium in the electrolyte is less (f / (the transition of magnesium to aluminum increases, and when the content of magnesium fluoride in the electrolyte exceeds 1.5%, the transition of magnesium into metal increases. Fluoride potassium contained in the electrolyte in an amount exceeding 1.5% significantly reduces the service life of the electrolyzers,

При электролизе глинозема, растворенного в расплавленном электролите, состо щем из фторидов натри , алюмини , кальци и магни , на катоде выдел етс жидкий алюминий, на угольном аноде - оксиды углерода. Загрузка .глинозема в электролит может производитьс непрерывно, полунепрерывно или периодически при обработке электролизеров. Загрузка добавок производитс периодически, частично 01Ш поступают с вырьем в виде примесей . (СаО, МдО,, KjO). Кальций в электролит может быть введен в виДе СаР или смеси СаО + А1Рз и СаО + технический криолит. Калий и магний в электролит ввод тс с глиноземом и фтористЪ1МИ сол ми.In the electrolysis of alumina dissolved in a molten electrolyte consisting of sodium, aluminum, calcium and magnesium fluorides, liquid aluminum is released at the cathode, and carbon oxides at the carbon anode. The loading of alumina into the electrolyte can be carried out continuously, semi-continuously or periodically when processing electrolyzers. The loading of additives is carried out periodically, in part, 01W are fed out as impurities. (CaO, MDO ,, KjO). Calcium in the electrolyte can be introduced in the CaD species or mixtures of CaO + A1P3 and CaO + technical cryolite. Potassium and magnesium are introduced into the electrolyte with alumina and fluoride salts.

Дл поддержани заданного криолитового отношени и уровн электролита периодически погружаетс технический криолит и фтористыйTo maintain a given cryolite ratio and electrolyte level, technical cryolite and fluoride are periodically submerged.

алюминий. В процессе электролита состав электролита кoppekтиpyeтc по добавкам CaFj-, Мдр2 и KF так, .чтобы сумма этих добавок не превышала 11%.aluminum. In the process of electrolyte, the composition of electrolyte koppektipkyts on additives CaFj-, Mdr2 and KF so that the sum of these additives does not exceed 11%.

Состав электролита опробуетс в лабораторных услови х. Электролиз провод т в расплаве , содержащем фториды натри , алюмини , кальци , магни , и глинозема. Продолжительность опь1та 4 ч. На катоде выдел етс жидкий алюминий, на аноде - оксиды углерода. Загрузку глинозема в электролит производ т периодически через 1 ч, кальций ввод т в виде CaFi, кальций и магний поступает с глиноземом , техническим криолитом и фтористым алюминием.The electrolyte composition is tested in laboratory conditions. The electrolysis is carried out in a melt containing sodium, aluminum, calcium, magnesium, and alumina fluorides. The duration of the experiment is 4 hours. Liquid aluminum is released at the cathode, and carbon oxides at the anode. Alumina is loaded into the electrolyte periodically after 1 h, calcium is introduced in the form of CaFi, calcium and magnesium are supplied with alumina, technical cryolite and aluminum fluoride.

В таблице приведены примеры составов ; электролита и результаты их использовани процессе злектролиза.The table lists examples of formulations; electrolyte and the results of their use by the electrolysis process.

Как видно из данных, приведенных в таблице , предложенные составы электролнта обеспечивают получение алюмини с содержанием магни в пределах 0,0005-0,005%.As can be seen from the data presented in the table, the proposed formulations of electrolytes provide aluminum with a magnesium content in the range of 0.0005-0.005%.

Использование предлагаемого электролита позвол ет получить экоиомический. эффект в размере 300-500 тыс. руб , при пронэводительности корпусов электролиза 100 тыс.т. алюмини .The use of the proposed electrolyte makes it possible to obtain an ecoiomic. effect in the amount of 300-500 thousand rubles, with the throughput of the electrolysis buildings of 100 thousand tons. aluminum.

Состав электролита,Electrolyte composition,

мас.% NaF 51524952 I. AlFj 37383836 К.О. 2,762,732,582,89wt.% NaF 51524952 I. AlFj 37383836 K.O. 2,762,732,582,89

4 2 4 2

7 0,5 2 47 0.5 2 4

121234121234

0,0120.02 0,0008 0,003 ОДО5 0,0005 560,0120.02 0,0008 0.003 ODO5 0.0005 56

0,004 0,0010.004 0.001

II

610610

6666

1,0 0,51.0 0.5

1,5 0,5 51 504752 . 37 363540 2,76 2,782,69 2,601.5 0.5 51 504752. 37 363540 2.76 2.782.69 2.60

5 9795285 979528

Claims

The invention of magnesium fluoride 0.5 -1.5

Electrolyte to produce aluminum, co-Alumina Else

containing fluoride sodium, aluminum, calcium at a ratio of calcium fluoride to fluoride

and alumina, characterized by 5 mg 4-20. that in order to improve the purity of aluminum

magnesium "it additionally contains fluoride sources of information,

Magnesium and potassium, with the following corrections taken into account during the examination

components, wt.%: 1. Belev A. I. Aluminum electrolyte

Aluminum fluoride 35-40 Oaa i. M., Metallurgists, 1961, p. 167-173.

Fluoride yatry 47-522. Pateit USA N "2915448, class 204-67,

Calcium fluoride 6-101957.

Potassium fluoride 0.5-1.5