WO2013174065A1 - 用于铝电解工业的低分子比冰晶石及其制备方法 - Google Patents
用于铝电解工业的低分子比冰晶石及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013174065A1 WO2013174065A1 PCT/CN2012/078290 CN2012078290W WO2013174065A1 WO 2013174065 A1 WO2013174065 A1 WO 2013174065A1 CN 2012078290 W CN2012078290 W CN 2012078290W WO 2013174065 A1 WO2013174065 A1 WO 2013174065A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- cryolite
- sodium
- potassium
- aluminum
- molar ratio
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/18—Electrolytes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/48—Halides, with or without other cations besides aluminium
- C01F7/50—Fluorides
- C01F7/54—Double compounds containing both aluminium and alkali metals or alkaline-earth metals
Definitions
- the present invention relates to cryolite, and more particularly to low molecular weight cryolite for use in the aluminum electrolysis industry and a process for its preparation.
- the aluminum electrolysis industry still adopts the traditional Hall-Heroult method.
- the electrolyte has always been based on cryolite-alumina, and the cryolite is often sodium hexafluoroaluminate.
- the electrolysis temperature of the aluminum electrolysis industry is around 96 CTC, and the electric energy consumption is high. This is mainly because the primary crystal temperature of the electrolyte is high, and in order to maintain a good solubility of the alumina, it is necessary to maintain a certain temperature overheating.
- the prior art has the disadvantage that the electrolytic energy consumption is high and the electrolyte is not ideal.
- the inventors have conducted extensive explorations in the selection of electrolytes and preparation methods, and unexpectedly found that low molecular weight potassium cryolite and low molecular weight sodium cryolite are in a certain ratio.
- the electrolysis temperature can be significantly reduced, and the low molecular weight potassium cryolite or the low molecular ratio sodium cryolite is used alone as the aluminum electrolysis system.
- the electrolyte there is a significant advantage in the degree of corrosion of the electrode material, but in terms of the degree of decrease in the electrolysis temperature, the effect is somewhere in between.
- the present invention provides a low molecular weight cryolite for use in the aluminum electrolysis industry, comprising potassium cryolite and sodium cryolite in a molar ratio of 1:1-1:3, the molecular formula of the potassium cryolite being mKF.AlF 3 , m is 1 to 1.5, the molecular formula of the sodium cryolite It is nNaF-AlF 3 and n is 1 to 1.5.
- the low molecular weight cryolite provided by the invention is used in the aluminum electrolysis industry, and the solubility of the alumina is improved, thereby lowering the electrolysis temperature, reducing the electric energy consumption, and improving the electrolysis efficiency.
- the molar ratio of the potassium cryolite to the sodium cryolite is 1: 1, the m is 1.5, the n is 1.5, and the molar ratio of alumina to potassium cryolite and sodium cryolite is 1
- the solubility in the system consisting of 1 is about 13g/l, and the electrolysis temperature is 825 ⁇ 900°C.
- the present invention also provides the preparation method of the low molecular ratio cryolite for the aluminum electrolysis industry, comprising the following steps:
- the liquid is pumped out to obtain potassium cryolite;
- the aluminum is placed in another reactor, vacuum is applied, an inert gas is introduced, the temperature is raised to 700-850 ° C, and sodium fluorotitanate, sodium fluoroborate or a mixture thereof is added, and the mixture is stirred. After ⁇ 6h, the upper molten liquid is extracted to obtain sodium cryolite;
- the preparation method provided by the invention has mild reaction conditions, easy control, simple process flow, complete reaction and good product quality.
- the preparation method of the low molecular ratio cryolite for the aluminum electrolysis industry comprises the following steps:
- the method for preparing cryolite for the aluminum electrolysis industry comprises the following steps:
- the method for preparing cryolite for use in the aluminum electrolysis industry includes the following steps:
- the layer of molten liquid is withdrawn to obtain a sodium cryolite having a molecular formula of 5 - '';
- the method for preparing cryolite for the aluminum electrolysis industry comprises the following steps:
- the invention has the beneficial effects that the low molecular weight cryolite provided by the invention is used in the aluminum electrolysis industry, and the solubility of alumina is improved, thereby lowering the electrolysis temperature.
- the electrolysis temperature is significantly different, and the degree of corrosion of the electrode material is also different;
- the preparation method of the low molecular ratio cryolite provided is mild, easy to control, simple in process flow and complete in reaction.
- Example 1 One ton of aluminum was weighed into a reactor, vacuumed, argon-protected, heated to 800 ° C, and reacted according to the reaction ratio.
- the reactor lid was opened, and the upper layer of molten liquid cryolite was extracted with a siphon pump.
- the obtained cryolite mixture obtained by mixing the prepared potassium cryolite (KF.A1F 3 ) and sodium cryolite (NaF.AlF 3 ) in a molar ratio of 1:1 is used in the aluminum electrolysis industry, and the working range of the electrolysis temperature can be controlled.
- the primary aluminum can be obtained by electrolysis between 825 and 900 ° C using an inert electrode material or using a carbon electrode material or using a mixed (carbon and inert combination) electrode material.
- Potassium cryolite The cryolite mixture obtained by mixing in a molar ratio of 1:1 is used in the aluminum electrolysis industry.
- the working range of the electrolysis temperature can be controlled between 825 and 900 ° C, using an inert electrode material or using a carbon electrode material or using a mixture. (Carbon is used in combination with inertia).
- the electrode material is developed by electrolysis to obtain primary aluminum.
- the obtained cryolite mixture obtained by mixing the potassium cryolite (KF.A1F 3 ) and the sodium cryolite ( 5 " ) in a molar ratio of 1:3 is used in the aluminum electrolysis industry, and the working range of the electrolysis temperature can be
- the primary aluminum can be obtained by controlling the electrolysis between 850 and 900 ° C using an inert electrode material or using a carbon electrode material or using a mixed (carbon and inert combination) electrode material.
- Example 5 Preparation of potassium ice crystals stone( And the cryolite mixture obtained by mixing with sodium cryolite (NaF.AlF 3 ) in a molar ratio of 1:3 is used in the aluminum electrolysis industry.
- the working range of the electrolysis temperature can be controlled between 850 and 900 ° C, using an inert electrode.
- the raw material can be obtained by electrolyzing the material either by using a carbon electrode material or by using a mixture of carbon (in combination with inert gas).
- the resulting cryolite mixture is used in the aluminum electrolysis industry.
- the working temperature of the electrolysis temperature can be controlled between 850 and 900 ° C.
- inert electrode materials or using carbon electrode materials or using mixing (carbon and inert combination) electrodes The raw aluminum can be obtained by electrolysis of the material.
- Example 7 Weigh 5 tons of aluminum into the reactor, raise the temperature to 750 ° C, slowly add 2 tons of dried potassium fluoroborate and potassium fluorotitanate mixture to the reactor, the molar ratio of potassium fluoroborate and potassium fluorotitanate The ratio is 1: 1, after stirring for 4 hours, due to excessive aluminum, raw
- Aluminium titanium boron alloy and potassium cryolite (7) were opened, and the reactor lid was opened, and the upper molten liquid potassium cryolite was extracted by a siphon pump.
- the obtained cryolite mixture obtained by mixing potassium cryolite ( 7 ' J ) and sodium cryolite ( 7 '" ) in a molar ratio of 1: 3 is used in the aluminum electrolysis industry, and the working range of the electrolysis temperature can be controlled at 850. Between ⁇ 900 ° C, primary aluminum can be obtained by using an inert electrode material or using a carbon electrode material or using a mixture of carbon (in combination with inert gas) electrode material.
- the above is a combination of specific preferred embodiments. The detailed description of the present invention is not limited to the description. It is to be understood that those skilled in the art can make some simple deductions or substitutions without departing from the inventive concept. It should be considered as belonging to the scope of protection of the present invention.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
本发明提供一种用于铝电解工业的低分子比冰晶石，由钾冰晶石和钠冰晶石以1：1~1：3的摩尔比组成，所述钾冰晶石的分子式为mKF·AIF3，所述钠冰晶石的分子式为nNaF·AIF3，m为1~1.5，n为1~1.5。本发明提供的低分子比冰晶石用于铝电解工业，可降低电解温度，降低电能消耗，提高了电解效率。
Description
用于铝电解工业的低分子比冰晶石及其制备方法
技术领域
本发明涉及冰晶石， 尤其涉及用于铝电解工业的低分子比冰晶石及其制备方法。
背景技术
目前铝电解工业仍采用传统的 Hall-Heroult法， 电解质一直以冰晶石-氧化铝为基本体系， 其中冰晶石往往采用的是六氟铝酸钠。 铝电解工业的电解温度在 96CTC左右， 电能消耗高， 这主要是因为电解质的初晶温度高， 且为使氧化铝保持较好的溶解度， 需保持一定温度的过 热度。
工业上制备冰晶石的方法一般为合成法： 将无水氢氟酸与氢氧化铝反应， 生成氟铝酸， 然后在高温下与氢氧化钠或氢氧化钾反应， 再经过滤、 烘干、 熔融、 破碎， 制得冰晶石； 用 此法合成的冰晶石的分子比 m=3.0， 熔点较高。 现有的工业合成法制得的冰晶石其分子比为 m=2.0~3.0之间，难以获得分子比 m=1.0~1.5之间较为纯净的且水含量极低的低分子比冰晶石。
因此， 现有技术存在电解能耗高， 电解质不够理想的缺点。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题， 发明人在电解质的选择以及制备方法方面进行了大 量的探索， 预料不到地发现， 将低分子比钾冰晶石和低分子比钠冰晶石以一定的比例混合后 作为铝电解体系的电解质， 与传统的钠冰晶石作为电解质的铝电解体系比较， 能明显降低电 解温度， 并且与单独使用低分子比钾冰晶石或低分子比钠冰晶石作为铝电解体系的电解质相 比， 在对电极材料的腐蚀程度方面， 存在有明显优点， 但在电解温度的下降程度方面， 效果 介于两者之间。
本发明提供一种用于铝电解工业的低分子比冰晶石， 由钾冰晶石和钠冰晶石以 1 : 1-1： 3的摩尔比组成， 所述钾冰晶石的分子式为 mKF.AlF3， m为 1~1.5， 所述钠冰晶石的分子式
为 nNaF-AlF3, n为 1~1.5。
采用上述技术方案， 本发明提供的低分子比冰晶石用于铝电解工业， 氧化铝的溶解性能 得到改善， 从而降低了电解温度， 降低了电能消耗， 提高了电解效率。
作为本发明的进一步改进，所述 m为 1、 1.2或 1.5; m=1.0~1.5范围内，钾冰晶石 mKF AlF3 的熔点为 540~570°C， mKF AlF3的熔点随着 m的数值上升而略有上升。 所述 n为 1、 1.2或 1.5； n=1.0~1.5范围内， nNaFAlF3的熔点为 960~1000°C， 钠冰晶石 nNaF AlF3的熔点随着 n 的数值上升而略有上升。
作为本发明的进一步改进， 所述钾冰晶石和所述钠冰晶石的摩尔比为 1 : 1， 所述 m为 1.5，所述 n为 1.5，氧化铝在钾冰晶石和钠冰晶石以摩尔比 1 : 1组成的体系中的溶解度在 13g/l 左右， 电解温度为 825~900°C
相应的， 本发明还提供所述用于铝电解工业的低分子比冰晶石的制备方法， 包括如下步 骤：
A) 将铝置于反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至 700~850°C， 再加入氟钛酸钾、 氟硼 酸钾或其混合物， 搅拌 4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到钾冰晶石； 将铝置于另一 反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至 700~850°C， 再加入氟钛酸钠、 氟硼酸钠或其 混合物， 搅拌 4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到钠冰晶石；
B) 将得到的钾冰晶石与钠冰晶石以 1 : 1-1： 3的摩尔比混合。
本发明提供的制备方法反应条件温和， 容易控制， 工艺流程简单， 反应完全， 产物质量 好。
作为本发明的进一步改进， 所述用于铝电解工业的低分子比冰晶石的制备方法包括如下 步骤：
A) 将铝置于反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至 780~850°C， 再加入氟钛酸钾， 搅拌
4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子式为 2 ' 的钾冰晶石； 将铝置于另 一反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至 780~850°C， 再加入氟钛酸钠， 搅拌 4~6h 后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子式为 2 ' ' 的钠冰晶石；
B ) 将得到的钾冰晶石与钠冰晶石以 1 : 1-1： 3的摩尔比混合。 涉及的化学反应式为：
■ s ^ Ί
二 Κ'-.:Τ2½÷Α =二 T : F'AIF.; 二 a.>T£Ff— A1 =二 Τΐ÷二 aF'A!F-;
4 4 2 " . 4 4 2 ― 。 作为本发明的进一步改进， 所述用于铝电解工业的冰晶石的制备方法包括如下步骤：
A) 将铝置于反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至 700~850°C， 再加入氟硼酸钾， 搅拌 4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子式为 KF.A1F3的钾冰晶石； 将铝置于另一反 应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至 700~850°C， 再加入氟硼酸钠， 搅拌 4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子式为 NaF.AlF3的钠冰晶石；
B ) 将得到的钾冰晶石与钠冰晶石以 1 : 1-1： 3的摩尔比混合。 涉及的化学反应式为： KBF4+A1 = B+KF A1F3； NaBF4+Al = B+NaF AlF3。 作为本发明的进一步改进， 所述用于铝电解工业的冰晶石的制备方法包括如下步骤：
A) 将铝置于反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至 700~850°C， 再加入摩尔比为 2: 1 的氟硼酸钾与氟钛酸钾的混合物， 搅拌 4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子式为 6
5 的钾冰晶石； 将铝置于另一反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至
700~850°C , 再加入摩尔比为 2: 1的氟硼酸钠与氟钛酸钠的混合物， 搅拌 4~6h后， 将上 β
层熔融的液体抽出， 得到分子式为 5— ' ' 的钠冰晶石；
B ) 将得到的钾冰晶石与钠冰晶石以 1 : 1-1： 3的摩尔比混合。 涉及的化学反应式为：
10 IQ 6
a'?T¾÷2N.aBF ÷— Α ='ϊ¾÷— t-NaF-AlFi:!
" '——3 3 5 。 作为本发明的进一步改进， 所述用于铝电解工业的冰晶石的制备方法包括如下步骤：
A) 将过量的铝置于反应器中， 升温至 700~850°C， 往反应器中加入摩尔比为 y: x的氟 硼酸钾与氟钛酸钾的混合物， 搅拌 0.5~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子式为
3ν ÷6χ ,
^—— -: ΓΆΐΕΐ
3 4χ 的钾冰晶石； 将过量的铝置于另一反应器中， 升温至 700~850°C， 往反应器中加入摩尔比为 y: X的氟硼酸钠与氟钛酸钠的混合物， 搅拌 0.5~6h后， 将 上层熔融的液体抽出， 得到分子式为 :'÷4X 的钠冰晶石；
B) 将得到的钾冰晶石与钠冰晶石以 1: 1-1： 3的摩尔比混合。 涉及的化学反应式为：
3 十 4x
^ '千 "-.：■
Ha?Tt s- MaBF ί+ A! *- Ai'T 'B十 ' aF'A.lF;
― 3： -i- 4x 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的低分子比冰晶石用于铝电解工业， 氧化铝的溶解性能得到改善， 从而降低了电解温度， 且与现有的冰晶石或单独使用低分子比 钾冰晶石或低分子比钠冰晶石作为铝电解体系的电解质时相比， 电解温度明显不同， 对电极 材料的腐蚀程度也存在差异； 本发明提供的低分子比冰晶石的制备方法反应条件温和， 容易 控制， 工艺流程简单， 反应完全。 具体实施方式 下面通过具体实施例对本发明做进一步详细说明。 实施例一 称取 1吨铝置于反应器中， 抽真空后通入氩气保护， 升温至 800°C， 按反应比例往反应
— KFAfF 器中缓慢加入干燥的氟钛酸钾， 快速搅拌 5h后， 生成海绵钛和钾冰晶石 （ 2 )， 打开反应器盖， 用虹吸泵抽出上层熔融的液态钾冰晶石。 称取 1吨铝置于另一反应器中， 抽
真空后通入氩气保护， 升温至 800°C， 按反应比例往该反应器中缓慢加入干燥的氟钛酸钠， 二 NaF U
快速搅拌 5h后， 生成海绵钛和钠冰晶石 （ 2 )， 打开反应器盖， 用虹吸泵抽出上 层熔融的液态钠冰晶石。 将制得的钾冰晶石 (
) 以 1 : 1的摩尔比混合 后得到的冰晶石混合物用于铝电解工业， 电解温度的工作范围可控制在 850~900°C之间， 使 用惰性电极材料或使用碳素电极材料或者使用混合 （碳素与惰性联合使用） 电极材料展开电 解均可得到原铝。 实施例二
称取 1吨铝置于反应器中， 抽真空后通入氩气保护， 升温至 780°C， 按反应比例往反应 器中缓慢加入干燥的氟硼酸钾， 快速搅拌 5h后， 生成硼和钾冰晶石 （KF.A1F3)， 打开反应器 盖， 用虹吸泵抽出上层熔融的液态钾冰晶石。 称取 1吨铝置于另一反应器中， 抽真空后通入 氩气保护， 升温至 780°C， 按反应比例往该反应器中缓慢加入干燥的氟硼酸钠， 快速搅拌 5h 后，生成硼和钠冰晶石（NaF.AlF3)，打开反应器盖，用虹吸泵抽出上层熔融的液态钠冰晶石。 将制得的钾冰晶石 （KF.A1F3) 和钠冰晶石 （NaF.AlF3) 以 1 : 1 的摩尔比混合后得到的 冰晶石混合物用于铝电解工业， 电解温度的工作范围可控制在 825~900°C之间， 使用惰性电 极材料或使用碳素电极材料或者使用混合 （碳素与惰性联合使用） 电极材料展开电解均可得 到原铝。 实施例三
称取 1吨铝置于反应器中， 抽真空后通入氩气保护， 升温至 750°C， 按反应比例往反应 器中缓慢加入干燥的氟硼酸钾与氟钛酸钾混合物， 氟硼酸钾与氟钛酸钾的摩尔比为 2: 1， 快
6 "厂
速搅拌 5h后， 生成硼化钛和钾冰晶石（ 5 " )， 打开反应器盖， 用虹吸泵抽出上层熔
融的液态钾冰晶石。 称取 1吨铝置于反应器中， 抽真空后通入氩气保护， 升温至 750°C， 按 反应比例往反应器中缓慢加入干燥的氟硼酸钠与氟钛酸钠混合物， 氟硼酸钠与氟钛酸钠的摩 尔比为 2: 1， 快速搅拌 5h后， 生成硼化钛和钠冰晶石 （
)， 打开反应器盖， 用 虹吸泵抽出上层熔融的液态钠冰晶石。 将制得的钾冰晶石 （
) 以 1 : 1的摩尔比混合 后得到的冰晶石混合物用于铝电解工业， 电解温度的工作范围可控制在 825~900°C之间， 使 用惰性电极材料或使用碳素电极材料或者使用混合 （碳素与惰性联合使用） 电极材料展开电 解均可得到原铝。 实施例四 将制得的钾冰晶石 （KF.A1F3) 和钠冰晶石 （ 5 " ) 以 1 : 3的摩尔比混合后得到 的冰晶石混合物用于铝电解工业， 电解温度的工作范围可控制在 850~900°C之间，使用惰性电 极材料或使用碳素电极材料或者使用混合 （碳素与惰性联合使用） 电极材料展开电解均可得 到原铝。 实施例五 将制得的钾冰晶石（
)和钠冰晶石（NaF.AlF3) 以 1 : 3的摩尔比混合后得到 的冰晶石混合物用于铝电解工业， 电解温度的工作范围可控制在 850~900°C之间，使用惰性电 极材料或使用碳素电极材料或者使用混合 （碳素与惰性联合使用） 电极材料展开电解均可得 到原铝。 实施例六
6 3
1CF AlF■¾ ― " ¾F A ：'
将制得的钾冰晶石 （ 5 " ) 和钠冰晶石 （ 2 ^ ) 以 1 : 3的摩尔比混合
后得到的冰晶石混合物用于铝电解工业， 电解温度的工作范围可控制在 850~900°C之间， 使 用惰性电极材料或使用碳素电极材料或者使用混合 （碳素与惰性联合使用） 电极材料展开电 解均可得到原铝。 实施例七 称取 5吨铝置于反应器中， 升温至 750°C， 往反应器中缓慢加入干燥的氟硼酸钾与氟钛 酸钾混合物 2吨， 氟硼酸钾与氟钛酸钾的摩尔比为 1 : 1， 快速搅拌 4h后， 由于铝过量， 生
9
二 F'AIF ;
成铝钛硼合金和钾冰晶石 （ 7 )， 打开反应器盖， 用虹吸泵抽出上层熔融的液态钾 冰晶石。 称取 5吨铝置于反应器中， 升温至 750°C， 往反应器中缓慢加入干燥的氟硼酸钠与 氟钛酸钠混合物 2吨， 氟硼酸钠与氟钛酸钠的摩尔比为 1 : 1， 快速搅拌 4h后， 由于铝过量，
生成铝钛硼合金和钠冰晶石 ( 7 ^ Λ )， 打开反应器盖， 用虹吸泵抽出上层熔融的液态 钠冰晶石。
9 9
― EF' 4.IF ― Ήο 、A IF ¾■
将制得的钾冰晶石 （ 7 ' J ) 和钠冰晶石 ( 7 ' " ) 以 1 : 3的摩尔比混合后 得到的冰晶石混合物用于铝电解工业， 电解温度的工作范围可控制在 850~900°C之间，使用惰 性电极材料或使用碳素电极材料或者使用混合 （碳素与惰性联合使用） 电极材料展开电解均 可得到原铝。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明， 不能认定本发明 的具体实施只局限于这些说明。 对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本 发明构思的前提下， 还可以做出若干简单推演或替换， 都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims
1. 一种用于铝电解工业的低分子比冰晶石，其特征在于： 由钾冰晶石和钠冰晶石以 1 : 1~1：
3的摩尔比组成， 所述钾冰晶石的分子式为 mKF.AlF3， m为 1~1.5， 所述钠冰晶石的分子 式为 nNaFAlF3， n为 1~1.5。
2. 根据权利要求 1所述的用于铝电解工业的低分子比冰晶石， 其特征在于： 所述 m为 1、 1.2或 1.5; 所述 n为 1、 1.2或 1.5。
3. 根据权利要求 1所述的用于铝电解工业的低分子比冰晶石，其特征在于：所述钾冰晶石和 所述钠冰晶石的摩尔比为 1 : 1， 所述 m为 1.5， 所述 n为 1.5。
4. 一种如权利要求 1或 2所述的用于铝电解工业的低分子比冰晶石的制备方法，其特征在于: 包括如下步骤：
A) 将铝置于反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至 700~850°C， 再加入氟钛酸钾、 氟硼酸钾或其混合物， 搅拌 4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到钾冰晶石； 将铝 置于另一反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至 700~850°C， 再加入氟钛酸钠、 氟硼酸钠或其混合物， 搅拌 4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到钠冰晶石；
B) 将得到的钾冰晶石与钠冰晶石以 1 : 1-1： 3的摩尔比混合。
5. 根据权利要求 4所述的用于铝电解工业的低分子比冰晶石的制备方法，其特征在于：包括 如下步骤：
A) 将铝置于反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至 780~850°C， 再加入氟钛酸钾， 二 F、A F::,
搅拌 4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子式为 2 . 的钾冰晶石； 将 铝置于另一反应器中，抽真空后通入惰性气体，升温至 780~850°C，再加入氟钛酸钠， 二 "Msf -' Ά U '.
搅拌 4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子式为 2— ' J的钠冰晶石；
B) 将得到的钾冰晶石与钠冰晶石以 1 : 1-1： 3的摩尔比混合。
6. 根据权利要求 4所述的用于铝电解工业的低分子比冰晶石的制备方法，其特征在于：包括
如下步骤:
A) 将铝置于反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至 700~850°C， 再加入氟硼酸钾， 搅拌 4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子式为 KF.A1F3的钾冰晶石； 将铝置 于另一反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升温至 700~850°C， 再加入氟硼酸钠， 搅 拌 4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子式为 NaF.AlF3的钠冰晶石；
B) 将得到的钾冰晶石与钠冰晶石以 1 : 1-1： 3的摩尔比混合。
7. 根据权利要求 4所述的用于铝电解工业的低分子比冰晶石的制备方法，其特征在于：包括 如下步骤：
A) 将铝置于反应器中，抽真空后通入惰性气体， 升温至 700~850°C， 再加入摩尔比为 2:
1的氟硼酸钾与氟钛酸钾的混合物， 搅拌 4~6h后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子
式为
的钾冰晶石； 将铝置于另一反应器中， 抽真空后通入惰性气体， 升 温至 700~850°C， 再加入摩尔比为 2: 1的氟硼酸钠与氟钛酸钠的混合物， 搅拌 4~6h
6
― NaF-AlF?
后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子式为 5 的钠冰晶石；
B) 将得到的钾冰晶石与钠冰晶石以 1 : 1-1： 3的摩尔比混合。
8. 根据权利要求 4所述的用于铝电解工业的低分子比冰晶石的制备方法，其特征在于：包括 如下步骤：
A) 将过量的铝置于反应器中， 升温至 700~850°C， 往反应器中加入摩尔比为 y: x的氟 硼酸钾与氟钛酸钾的混合物， 搅拌 0.5~6h 后， 将上层熔融的液体抽出， 得到分子式为
3 , + 4x 的钾冰晶石； 将过量的铝置于另一反应器中， 升温至 700~850°C， 往反 应器中加入摩尔比为 y: X的氟硼酸钠与氟钛酸钠的混合物， 搅拌 0.5~6h后， 将上层熔融 的液体抽出， 得到分子式为
的钠冰晶石；
B) 将得到的钾冰晶石与钠冰晶石以 1 : 1-1： 3的摩尔比混合。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210161995 | 2012-05-23 | ||
| CN201210161995.0 | 2012-05-23 | ||
| CN201210172839.4 | 2012-05-30 | ||
| CN 201210172839 CN102674420B (zh) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | 用于铝电解工业的低分子比冰晶石的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2013174065A1 true WO2013174065A1 (zh) | 2013-11-28 |
Family
ID=47263175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2012/078290 WO2013174065A1 (zh) | 2012-05-23 | 2012-07-06 | 用于铝电解工业的低分子比冰晶石及其制备方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9856571B2 (zh) |
| EP (1) | EP2666751A3 (zh) |
| WO (1) | WO2013174065A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IN2015DN00211A (zh) * | 2012-06-11 | 2015-06-12 | Inner Mongolia United Ind Co Ltd | |
| CN103954522B (zh) * | 2014-05-16 | 2016-03-30 | 北方工业大学 | 一种铝电解过程电解质分子比的测量方法 |
| CN106191927B (zh) * | 2016-09-30 | 2017-11-24 | 河南科技大学 | 一种铝电解用低温熔盐体系及其使用方法 |
| RU2686408C1 (ru) * | 2018-06-20 | 2019-04-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук | Способ электролитического получения алюминия |
| WO2024030044A1 (ru) * | 2022-08-02 | 2024-02-08 | Владислав Владимирович ФУРСЕНКО | Способ получения алюминия электролизом раствора глинозема в криолите |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2276701C1 (ru) * | 2004-10-26 | 2006-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" | Электролит для получения алюминия (варианты) |
| CN1868886A (zh) * | 2005-05-23 | 2006-11-29 | 多氟多化工股份有限公司 | 一种冰晶石的生产方法 |
| CN101255575A (zh) * | 2007-12-17 | 2008-09-03 | 中国铝业股份有限公司 | 一种铝电解用电解质 |
| CN101671835A (zh) * | 2008-09-09 | 2010-03-17 | 北京有色金属研究总院 | 铝电解的低温熔盐体系及使用该熔盐体系进行铝电解的方法 |
| CN101709394A (zh) * | 2009-12-11 | 2010-05-19 | 清华大学 | 一种铝钪中间合金的制备方法 |
| WO2012042075A1 (es) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Asturiana De Aleaciones, S.A. | Composición de electrolito para la obtención de aluminio metálico |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2785971A (en) * | 1953-09-24 | 1957-03-19 | Nat Distillers Prod Corp | Process for the manufacture of titanium metal |
| US3128151A (en) * | 1959-10-30 | 1964-04-07 | I C P M Ind Chimiche Porto Mar | Process for producing a sodium fluoaluminate composition having predetermined naf/alf3 ratio |
| GB2162540B (en) * | 1984-06-22 | 1989-05-04 | Cabot Corp | Aluminum grain refiner containing "duplex" crystals |
| US5006209A (en) * | 1990-02-13 | 1991-04-09 | Electrochemical Technology Corp. | Electrolytic reduction of alumina |
| EP0732414A1 (en) * | 1995-03-17 | 1996-09-18 | KBALLOYS, Inc. | Aluminum base alloy and method for preparing same |
| US20050092619A1 (en) * | 2003-11-05 | 2005-05-05 | Hryn John N. | Process for electrolytic production of aluminum |
| TR200504376A2 (tr) * | 2005-11-02 | 2008-05-21 | T�B�Tak-T�Rk�Ye B�L�Msel Ve Tekn�K Ara�Tirma Kurumu | Tane küçültücü ön alaşım üretmek için bir proses |
| GB2502392B (en) * | 2012-05-23 | 2017-11-15 | Shenzhen Sunxing Light Alloys Mat Co Ltd | Method for preparing an electrolyte supplement system in aluminium electrolysis |
-
2012
- 2012-07-06 WO PCT/CN2012/078290 patent/WO2013174065A1/zh active Application Filing
- 2012-12-04 EP EP12195407.7A patent/EP2666751A3/en not_active Ceased
- 2012-12-09 US US13/709,011 patent/US9856571B2/en active Active
-
2014
- 2014-01-22 US US14/160,655 patent/US8936710B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2276701C1 (ru) * | 2004-10-26 | 2006-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" | Электролит для получения алюминия (варианты) |
| CN1868886A (zh) * | 2005-05-23 | 2006-11-29 | 多氟多化工股份有限公司 | 一种冰晶石的生产方法 |
| CN101255575A (zh) * | 2007-12-17 | 2008-09-03 | 中国铝业股份有限公司 | 一种铝电解用电解质 |
| CN101671835A (zh) * | 2008-09-09 | 2010-03-17 | 北京有色金属研究总院 | 铝电解的低温熔盐体系及使用该熔盐体系进行铝电解的方法 |
| CN101709394A (zh) * | 2009-12-11 | 2010-05-19 | 清华大学 | 一种铝钪中间合金的制备方法 |
| WO2012042075A1 (es) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Asturiana De Aleaciones, S.A. | Composición de electrolito para la obtención de aluminio metálico |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| LEE, M.S. ET AL.: "Production of Al-Ti-B grain refining master alloys", MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY, vol. 19, no. 6, June 2003 (2003-06-01), pages 769 - 772 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9856571B2 (en) | 2018-01-02 |
| EP2666751A2 (en) | 2013-11-27 |
| US20130092550A1 (en) | 2013-04-18 |
| US20140131214A1 (en) | 2014-05-15 |
| US8936710B2 (en) | 2015-01-20 |
| EP2666751A3 (en) | 2013-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2013174065A1 (zh) | 用于铝电解工业的低分子比冰晶石及其制备方法 | |
| US10202701B2 (en) | Potassium cryolite for aluminum electrolysis industry and preparation method thereof | |
| JP6108274B2 (ja) | チタンの塩化物を製造する方法 | |
| WO2012159590A1 (zh) | 铝电解过程中的电解质补充体系及其制备方法 | |
| CN102583421A (zh) | 以钠基钛硼氟盐混合物为中间原料生产硼化钛并同步产出钠冰晶石的循环制备方法 | |
| EP2878577B1 (en) | Method for producing zirconium boride and for simultaneously producing cryolite | |
| WO2014015590A1 (zh) | 铝电解过程中的电解质及其补充体系的制备方法 | |
| WO2013177846A1 (zh) | 过渡金属硼化物的制备工艺及其应用 | |
| US9546098B2 (en) | Method for preparing aluminum-zirconium-boron alloy and synchronously preparing crylite | |
| WO2013174066A1 (zh) | 用于铝电解工业的钠冰晶石及其制备方法 | |
| US8758478B2 (en) | Method for cyclically preparing titanium sponge and coproducing sodium cryolite using sodium fluotitanate as intermediate material | |
| CN102674420B (zh) | 用于铝电解工业的低分子比冰晶石的制备方法 | |
| CN109019625B (zh) | 硼化钛粉末的制备方法 | |
| EP2666887B1 (en) | Process for preparing inert anode material or inert cathode coating material for aluminium electrolysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12877589 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12877589 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |