大型铝电解槽添加锂盐工业试验及应用
综述铝电解槽降低电耗的措施
综述铝电解槽降低电耗的措施摘要：众所周知，工业铝电解槽的电能消耗与槽电压和电流效率两个方面因素有关，通过降低槽电压，提高电流效率可达到降低电耗的目的。
本文结合实例，根据铝电解生产实际工艺技术条件及操作内容，提出了降低电解槽平均电压的一些措施和方法，通过该类措施的执行可有效降低电解槽生产电耗，并可取得一定的经济效益。
关键词：铝电解槽：降低电耗：措施前言近年来，伴随着我国工业化进程的不断加大和地方经济的不断发展，能源供应日益紧张。
因此节能降耗工作已成为各电解铝企业当前和今后的首要工作。
在电解铝企业的每项能耗中，铝电解生产消耗电力占总能耗的99%左右，因此节电重点在电解工艺节电上。
工业铝电解槽的电能消耗，同平均电压和电流效率两个因素有关，如式(1)： W=2.98*平均电压*1000/电流效率(1) 本文将从如何降低电解槽平均电压进行讨论，从而实现电解生产过程中的节能降耗，提高经济效益。
1电解槽平均电压的组成平均电压是指槽电压与槽电压量程以外的导线中的电压降，以及由于系列中发生效应而分摊到每台电解槽的电压(即效应分摊电压)，实际就是每台电解槽本身的电压与分摊的电压之和。
因此，电解槽平均电压可划分为两部分：①能量平衡计算体系内的电压降；②能量平衡计算体系以外的电压降，具体由反电势(E反)、电解质电压降、阳极电压降、阴极电压降、降效应分摊电压和导电母线电压6部分组成。
一般情况下导电母线的电压降受其材质影响不会发生较大的变化，因此将主要针对前5个组成部分进行进行讨论。
1.1反电势1.1反电势(E反)=E1-E2+E3+E4=2.233-1.026+0+0.5=1.7V (2) 式中：E1-用热力学计算的氧化铝分解电压(惰性阳极上的)，V： E2-碳与阳极反应而致的去极化电压(生成CO2)，V； E3-浓差过电压(邻近阳极效应时才明显)，V； E4-氧碳反应过电压、气膜电阻型过电压和势垒过电压之总和。
在正常的Al2O3；浓度(4~6%)之下，反电势约占电解槽平均电压的40%左右。
铝电解开槽阳极技术的基础研究与工业试验
摘 要：阳极开槽技术是降低铝电解气泡压降、节能降耗的有效手段。本文从实验室高温透明电解槽技术，计算流体 力学（ＣＦＤ）数值模拟技术和工业生产试验三个层面研究了阳极开槽对气泡行为、电解质流动、氧化铝下料位置的选取 和在工业试验中的影响，并对工业试验中遇到的问题和原因进行了分析。 关键词：铝电解槽；开槽阳极；气泡行为 中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２ １７５２（２０２０）０１ ００２４ ０５
１ 实验室高温透明电解槽
高温透明电解槽是东北大学独有的高温透明电 解实验平台，可以在真实的电解环境下观测并记录 电解现象。 文 献［６］对 透 明 槽 的 开 发 历 程 及 实 验 装 置有详细介绍，这里不赘述。
图 １显示了普通阳极和开槽阳极上气泡形态的 演变过程，电流密度为 ０．９Ａ／ｃｍ２。受实验设备尺 寸所限，阳极底面尺寸为 ２２ｍｍ×５０ｍｍ，开槽的宽 度为 ４ｍｍ。可以看出气泡在三种阳极表面均呈现 出形核、生长、聚合及逸出的周期性行为。气泡在同 一区域开始接触时会发生聚合行为，但开槽阳极上 的气泡不能跨过沟槽继续聚合。开槽显著降低了大 气泡尺寸，其中纵向开槽的效果最佳。
·２ ５·
t=0 s t=0.33 s t=1.87 s
t=0 s t=0.33 s t=3.67 s
t=0 s t=0.33 s t=3.67 s
平均槽电压波动为 ２４．５ｍＶ，纵向开槽阳极的平均
槽电压波动为 １５．５ｍＶ，横向开槽阳极的平均槽电
压波动为 １６．０ｍＶ。
Ｖ平均波动
＝∑Ｍｉ＝１
Ｖｉ－Ｖａｖｅ Ｍ
现代铝电解工业通过在炭素阳极底掌上的阳极 反应产生二氧化碳气体，其存在对电解工艺具有复 杂的影响。一方面气泡聚集于阳极底面形成气膜， 造成约 １５０～３５０ｍＶ的额外压降［１－２］；气泡在阳极 边缘的逸出会造成电解质 ／铝液界面的不稳定，增加 二次反应的可能性［３］；另一方面气泡在阳极侧部的 上升是电解质流动的主要驱动力之一，有利于槽内 氧化铝的传质和热量的传递。
NEUI600+铝电解成套装备技术开发及应用
为提高电解生产的安全性，电解车间设置标准化、模块 化的应急短路母线装置。该装置在不同程度、不同类型的电 解槽事故状况下，可快速安装应急短路母线装置，确保系列 母线安全导电，电解系列正常运行，避免全系列停电，造成 更大的经济损失。
2 世界有色金属 2023年 8月上
2.3 污染物超低排放及固废处理 2.3.1 电解烟气有组织排放处理技术
铝电解槽排烟支管采用“双烟道负压平衡技术”，净化 系统排烟管网采用“无阀门自变径增压技术”，集气效率可 达 99.5% 以上 [5]。
电解烟气净化系统采用持续优化的两段“相向流”烟气 干法净化技术，并采用自主专利的超大型全时段烟气湿法脱 硫成套技术及装备（行业首创多塔脱硫，2 用 1 备，全时段运 行，检修期污染物无外排），对含硫烟气进行净化处理。
动生产率较低等“三大差距”，也是我国大容量铝电解槽技术“大而不强”的关键性技术难题。东大院与宏桥集团强强联
合，开发具有国际先进水平的 ＮＥＵＩ６００＋ 铝电解成套装备技术 ；该技术具有单槽容量最大、能耗最低、排放最低、占地
最少等优点 ；项目能耗指标、自动化程度均领跑行业，致力打造中国绿色铝电解技术应用和低碳铝生产的行业标杆工
在国家“碳中和、碳达峰”的发展战略下，重点围绕“节 能降碳”，进一步优化了铝电解槽磁流体稳定性和电热平衡 等物理场设计，取得了多项创新成果。
（1）磁流体稳定性进一步突破。 磁流体稳定性是铝电解槽的关键核心技术，通过对水平 电流和磁场两个关键要素的持续优化，最大程度降低水平电 流，降低磁场数值，优化磁场分布形态，进一步突破磁流体 稳定性技术瓶颈。 （2）持续降低阴极和阳极导体压降。 阴极炭块组由阴极炭块、阴极钢棒和磷生铁等组成。单 台电解槽有 30 组阴极炭块，组间缝为 25mm，组间缝采用 冷捣糊进行捣固，将各组阴极炭块连接成一个整体。为降低 铝液中水平电流，进一步提高电解槽磁流体稳定性，阴极炭 块和阴极钢棒之间在钢棒端头处设绝缘区。 采用持续优化的石墨化阴极、高导电钢棒和磷生铁浇铸 的阴极结构，阴极压降降低至 200mV ；采用的新式工厂组 装阴极技术，阴极压降进一步降低至 170mV 以下。 采用全截面焊接钢爪和铝 - 钢直焊技术，优化低电阻 阳极技术 [3]，阳极金属构件压降降低 15mV，吨铝能耗降低 ~45kW·h。进一步优化炭碗结构，增加铁炭接触面积，降 低铁炭接触压降。 （3）降低母线系统压降。 通过优化槽周围母线和车间母线断面尺寸，并采用阴极 铝钢直焊技术，降低母线系统压降 25~30mV（折单槽），降 幅达 10%。 （4）优化电解质体系，降低极间压降。 优化电解质体系，适当提高锂盐含量（2%~5%），增强 电解质导电性能，降低极间压降，并降低电解温度。 （5）优化阳极开槽，降低气膜压降。 提高阳极炭块品质，进一步优化开槽方式，提高开槽深 度，降低气膜压降。 （6）优化燃气焙烧启动和后期管理工艺。 优化燃气焙烧启动工艺，合理搭配生产工艺技术条件， 提高工艺操作和生产管理的精细化水平。 （7）热平衡匹配优化技术。 通过保温结构的调整和内衬材料的升级，匹配优化节能 槽热平衡设计，形成足够厚度炉帮和规整稳定炉膛，降低电 解槽无功热损，提高能量利用率 [4]。
国家重点行业清洁生产技术导向目录(第三批)
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超级电容器应用技术
可替代铅酸电池，为电动车辆提供动力电源
超级电容器是采用电化学技术，提高电容器的比能量（Wh/kg）和比功率（W/kg）制成的高功率电化学电源，有牵引型和启动型两类。牵引型电容器比能量10wh/kg，比功率600w/kg，循环寿命大于50000次，充放电效率大于95%。启动型电容器比能量3wh/kg，比功率1500w/kg，循环寿命大于20万次，充放电效率大于99%。
对煤种的适应性强，可烧灰分35％的劣质煤，降低一次风量的供应，一次风量占燃烧空气量小于7％；NOx减少30％以上。
12
少空气快速干燥技术
陶瓷、电瓷、耐火材料、木材、墙体材料生产企业
采用低温高湿方法，使湿坯体在低温段由于坯体表面蒸气压的不断增大，阻碍外扩散的进行，吸收的热量用于提升坯体内部温度，提高内扩散速度，使预热阶段缩短。等速干燥阶段借助强制排水的方法，进一步提高干燥的效率，达到快速干燥目的。
此项技术可解决石英尾砂占地和随风飞沙造成的环境污染问题。
14
水泥生产粉磨系统技术
水泥原料、熟料、矿渣、钢渣、铁矿石等物料粉磨工艺
采用“辊压机浮动压辊轴承座的摆动机构”和“辊压机折页式复合结构的夹板”专利技术，设计粉磨系统，可大幅降低粉磨电耗，节约能源，改善产品性能。
水泥产量大幅度提高，单位电耗下降约20％。
此技术回收废酸并返回酸洗工序循环使用，降低了生产成本，减少了环境污染。废酸回收后的副产品氧化铁（F2O3）是生产磁性材料的原料，可作为产品销售，也可返回烧结厂使用。
3
焦化废水A/O生物脱氮技术
焦化企业及其它需要处理高浓度COD、氨氮废水的企业
铝电解槽下料智能管控系统开发与应用
铝电解槽下料智能管控系统开发与应用发布时间：2022-08-12T01:05:42.233Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第3月第6期作者：李圆[导读] 目前，预焙铝电解槽采用中点下料法，电解生产中，由于电解质成分的变化，李圆包头铝业内蒙古华云新材料有限公司内蒙古自治区包头市014040摘要：目前，预焙铝电解槽采用中点下料法，电解生产中，由于电解质成分的变化，特别是锂钾含量增加，电解质一次初晶温度和槽温会降低。
此外，氧化铝性质的变化，主要是粒级分布，共同导致氧化铝溶解性降低。
若遇风压降低、气缸老化等的影响，易造成卡锤头、粘葫芦头、堵料等下料不良，致使电解槽效应多，炉体不规整，严重影响电解槽运行指标。
关键词：铝电解；下料；智能管控系统铝电解生产时，由于电解质成分及氧化铝性质波动、槽温变化等因素，氧化铝溶解性能下降，风压、气缸等外部条件变化导致卡锤头、粘葫芦头、堵料等，造成电解槽效应多，炉膛不规整，从而影响了电解槽运行指标。
基于此，本文详细分析了铝电解槽下料智能管控系统开发与应用。
一、电解槽简介电解槽由槽体、阳极、阴极组成，多数用隔膜将阳极室与阴极室隔开。
按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽、非水溶液电解槽。
当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。
对电解槽结构进行优化设计，合理选择电极和隔膜材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。
铝电解槽是炼铝的核心设备，其发展与进步代表了锅电解工艺技术的革新。
锅电解槽的结构先后经历了小型预焙槽、侧部导电自焙槽、上部导电自焙槽、大型不连续预焙及连续预焙槽、中间下料预焙槽几个发展阶段。
预焙阳极电解槽上部结构简单、轻便，具有单位容量投资低、易于实现机械化和自动化、能耗低及易于解决环保问题等优点，大型预焙槽的出现也标志着铝电解技术迈进了向大型化、现代化发展的新阶段。
与西方发达国家相比，我国电解铝工业起步晚、基础薄弱，处于相对落后地位。
高锂盐含量的电解质对铝电解生产的影响及应对措施
高锂盐含量的电解质对铝电解生产的影响及应对措施石良生;幸利;田官官【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】2页(P58-59)【作者】石良生;幸利;田官官【作者单位】太原东铝铝业有限公司;太原东铝铝业有限公司;太原东铝铝业有限公司【正文语种】中文高锂盐含量的电解质对铝电解生产的影响及应对措施通过对铝电解质中氟化锂含量高的原因及高锂盐含量的电解质对铝生产带来的影响进行分析，提出了针对目前高锂盐含量的电解质体系，电解铝生产企业在电解生产过程中所采取的应对措施，确保铝电解生产平稳高效。
文|石良生幸利田官官近年来，电解铝生产企业反应最大的问题是氧化铝原料中所含锂杂质较高，导致电解质中锂含量相应大幅提高，绝大部分生产企业氟化锂含量已经超过3%，最高的已达9%～10%。
高锂盐含量的电解质体系，致使电解生产槽温低，氧化铝溶解能力差，电解槽炉底沉淀多，引起电解工艺操作难度大，铝电解槽稳定性差，技术条件难以保持，对生产稳定和能源消耗十分不利。
同时由于电解质中锂盐含量高，迫使部分电解铝企业弃用高锂含量氧化铝原料，使我国高锂含量氧化铝销路和价格承受一定的压力。
因此，高锂含量的铝电解质体系对铝电解生产的影响开展研究有十分重要的意义。
铝电解中氟化锂含量高的原因分析从我国电解铝企业电解质成分分析，掌握确证了无锂盐添加剂的铝电解中不同程度的含有氟化锂和氟化钾，两者的含量普遍在0.2%～2.5%之间。
铝电解中氟化锂含量高的原因，主要是由于原料氧化铝中氧化锂含量高。
当前我国氧化铝主要由一水硬铝石型铝土矿所生产，铝、锂共生矿储量甚广，含锂氧化铝是我国独特自然禀赋，而且随着国内铝土矿铝硅比持续降低，单位氧化铝所需的铝土矿大幅增加。
据统计，富锂氧化铝产量占到了国内铝矿石生产氧化铝总量的60%以上。
由于生产工艺的原因，国产氧化铝存在生产能耗高，产品所含杂质种类多、粒度细等缺点，同时铝电解质中的氟化锂也会随着电解槽槽龄的增加不断富集，如果氧化铝中氧化锂的含量较高，槽龄长的电解槽中氟化锂含量可达到5%以上，甚至可达9～10%。
改善铝电解高锂高钾复杂电解质体系的实践分析
能源与化学改善铝电解高锂高钾复杂电解质体系的实践分析刘炎森郭超迎胡冠奇(河南永登铝业有限公司，河南登封452477)摘要：随着近年来国内高品位铝土矿资源的逐渐减少，低品位铝矿石的综合利用技术已广泛应用到工业化氧化铝生产中。
但其杂质含量较高，致使国内部分地区的铝土矿生产的氧化铝含有较高的锂、钾等成分，长 期使用会导致工业电解质中的锂盐和钾盐的大量富集，电解槽出现效率低、电耗高、难控制、稳定性差等现象。
目前，高锂、高钾电解质体系先后在河南、山西等省区的电解铝厂出现，此电解质体系已经影响到该地区电解铝企业的正常生产。
基于此，主要介绍河南永登铝业有限公司在应对高锂高钾复杂电解质体系过程中所进行的实践和探索,并就采取的措施进行分析和论证。
关键词：电解质；高锂、高钾氧化铝;分子比中图分类号:TF821 文献标识码:A 文章编号= 1003-5168(2016)05-0139-03 Practice Analysis of Improving the High Potassium and High Potassium Complex Electrolyte System of Aluminum ElectrolysisLiu Yansen Guo Ghaoying Hu Guanqi(Yongdeng Henan Aluminum Industry Co. Ltd., D engfeng Henan 452477)Abstract：With in recent years domestic high grade bauxite resources gradually reduced, the comprehensive utilization technology of low grade bauxite has been widely used in the production of industrial alumina, but its high content of impurities, resulting in parts of the country's bauxite production of alumina with high lithium, potassium and other ingredients, long-term use will lead to industrial electrolyte of lithium and potassium accumulation, electrolytic cell appeared the phenomenon of low efficiency, high energy consumption, difficult to control, poor stability. At present, high potassium and high lithium electrolyte system has appeared in the electrolytic aluminum plant of Henan, Shanxi and other provinces, the electrolyte system has affected the normal production of the electrolytic aluminum enterprises in the region. Based on this, this paper mainly introduced the practice and exploration of Yongdeng Henan Aluminum Co., Ltd. in the process of dealing with the high potassium and complex electrolyte system, and the measures taken were analyzed and demonstrated.Keywords:Electrolyte;high lithium and high potassium aluminum oxide;molecular ratio氧化铝是冰晶石溶液铝电解的主要原料，目前国内电 解铝厂使用的国产氧化铝，按其产地不同，分为高锂髙钾 氧化铝和低锂低钾氧化铝。
350kA特大型铝电解槽的技术开发及系列应用
350kA特大型铝电解槽的技术开发及系列应用本项目的主要研究开发内容及创新技术如下：1、铝电解槽“物理场”的仿真研究已达到国际领先水平，其中：①电解槽“磁场”设计采用槽周围强补偿、槽底弱补偿以及槽端头母线局部补偿等方式，垂直磁场最大值│Bz │max为13.575Gs,而垂直磁场平均│Bz│ave为5.182Gs；②电解槽的内衬设计采用了炭化硅+炭块复合块、干防渗料、高石墨质阴极等新型材料，其电解槽“热场”仿真计算结果具有槽底保温、侧部散热的明显特征。
2、电解槽周围母线设计采用大面6点均匀进电、槽周围母线对称配置及槽周围母线截面优化设计方案，与320kA槽比较，单槽母线用量减少4.25吨，每台电解槽节省基建投资7.65万元。
3、电解槽结构设计利用了当今国内外电解槽设计技术成果，并创新组合，形成一套电解槽结构设计技术：①电解槽上部结构设计采用板梁结构、双阳极母线、双螺旋8吊点阳极母线提升机构及48组单阳极组块等结构形式；②电解槽槽壳结构采用非线性有限元结构优化模型软件进行优化设计，其槽壳结构采用小船型、单围带、摇篮架结构形式；③铝电解槽首创6点AL2O3点式下料与2点AlF3点式下料方式。
4、首次设计采用30%高石墨质阴极炭块,其炉底电压比普通阴极降低50-60mV,并已在250kt/a大型铝电解系列上推广应用。
5、首创石墨粒+焦粒焙烧启动方法,解决大型电解槽焙烧过程槽角部电流不均匀的问题,保证大型电解槽焙烧启动过程平稳、电流分布均匀。
6、在250kt/a特大型铝电解系列的设计中,?首次开发出85kt/a电解产能的特大单套电解烟气净化装置,其净化率达到F≤0.7kg/t-Al。
7、250kt/a特大型铝电解系列设计采用350kA电解槽比320kA电解槽节省投资3080万元。
8台铝电解槽进行了为期3个月试验考核，其电流效率为94.06%，吨铝电耗13311kwh。
本项目经生产运行表明：其主要经济技术指标达到了国际领先水平，并具有显著的经济效益和社会效益，在国内外具有广阔的推广应用前景。
NEUI铝电解槽阴极铝钢直焊技术开发及应用
7冶金冶炼M etallurgical smeltingNEUI 铝电解槽阴极铝钢直焊技术开发及应用景 伟1，刘剑飞1，董 振1，宋 滨1，班允刚2，刘 靖2１．云南宏合新型材料有限公司，云南 红河 ６５２４００；２．东北大学设计研究院（有限公司），辽宁 沈阳 １１０１６６摘 要：节能降耗不仅仅是企业的经济性问题，而且是关系到企业生存和发展的关键问题。
针对铝电解槽传统焊接工艺技术压接接触压降和焊接焊口压降偏高的缺点，开发了ＮＥＵＩ铝电解槽阴极铝钢直焊焊接工艺技术，与传统焊接工艺技术相比，可将阴极钢棒与铝软带之间的压降降低约１０ｍＶ左右，按照６００ｋＡ电流计算，单槽年节约电量约为５．２５×１０４ｋＷ·ｈ。
该技术已在多家铝厂得到推广应用。
关键词：铝电解槽；铝刚直焊；节能降耗；压降中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２４）０１－０００７－３Development and application of NEUI aluminum electrolytic cell cathode aluminum steel direct welding technologyJING Wei 1, LIU Jian-fei 1, DONG Zhen 1, SONG Bin 1, BAN Yun-gang 2, LIU Jing 2１．Ｙｕｎｎａｎ Ｈｏｎｇｈｅ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｃｏ． ， Ｌｔｄ． ，Ｈｏｎｇｈｅ ６５２４００， Ｃｈｉｎａ；２．Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ． ， Ｌｔｄ．， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０１６６， ＣｈｉｎａAbstract: Ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ａｎ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｉｓｓｕｅ ｏｆ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ａ ｋｅｙ ｉｓｓｕｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｓｕｒｖｉｖａｌ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ． Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｊｏｉｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ， ｔｈｅ ＮＥＵＩ ｃａｔｈｏｄｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｔｅｅｌ ｄｉｒｅｃｔ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｃａｔｈｏｄｅ ｓｔｅｅｌ ｒｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｏｆｔ ｓｔｒｉｐ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｒｅｄｕｃｅｄ ｂｙ ａｂｏｕｔ １０ｍＶ． Ｔｈｅ ａｎｎｕａｌ ｐｏｗｅｒ ｓａｖｉｎｇ ｏｆ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｔａｎｋ ｉｓ ａｂｏｕｔ ５．２５×１０４ｋＷ·ｈ． Ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｏｐｕｌａｒｉｚｅｄ ａｎｄ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｍａｎｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｌａｎｔｓ．Keywords: ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ； Ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｔｅｅｌ ｄｉｒｅｃｔ ｗｅｌｄｉｎｇ； Ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ； Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ收稿日期：２０２３－１１作者简介：景伟，男，生于１９７８年，山东泰安人，工程师，本科，研究方向：电解铝技术研发、项目建设和生产管理。
200KA新型阴极铝电解槽工艺试验
四、200KA系列新型阴极结构电解槽的结构 设计和工艺 技术特点
1、该新型阴极结构电解槽高效节能的工艺技术原理，
基于稳定铝液面、降低电耗和延长槽寿命的考虑，采取改 变现行铝电解槽槽底的碳阴极平底结构为阴极表面具有凸 梁的异形结构，该凸梁的异形阴极结构可起到减缓阴极铝 液的流速和波动作用，达到提高铝电解槽阴极铝液面稳定 性的目的，同时与之相配合采用新的电解槽焙烧方法，并 对电解槽的部分工艺技术参数进行调整，从而实现了在不 影响电流效率的同时，达到降低铝电解槽电压，大幅度降 低电能消耗的技术创新目标。这种技术改造工程对于现行 的铝生产厂可以在电解槽进行大修时完成。新建铝厂则可 以在建设时按新型阴极结构电解槽的全新设计进行组织施 工建设。
新型槽 3.735 3.754 21.23 19.3 956 2.44
9月 203.281
普通槽 4.129 4.14 20.16 25.64 955.8 2.47
新型槽 3.73 3.744 19.85 19.08 957 2.43
10月 205.52
普通槽 4.076 4.083 19.1 25.27 960 2.54
2、 本项目采用的新型阴极结构电解槽的结 构设计和工艺技术特点如下：
a、阴极表面具有与阴极碳块的纵向方向一致， 与电解槽的纵向方向相垂直的凸梁，凸梁与电解 槽的阴极表面相垂直，并与阴极碳块连为一体， 每个阴极碳块上的凸梁在中间有间断。
b、新型阴极结构电解槽侧部有较强的保温结 构。
c、新型阴极结构电解槽碳阴极表面具有较低 的阴极电流密度和较为均衡的阴极电流分布。
2、新型阴极电解槽正常管理期的技术参数与技 术管理
a、通过半年多来不断摸索和试验，系列新型阴 极电解槽正常管理期的技术参数见表二：
600kA级超大容量铝电解槽技术使用计划方案
600kA级超大容量铝电解槽技术使用计划方案一、实施背景随着工业化进程的不断推进，铝材的需求量也在逐年增加。
而铝材的生产离不开电解槽，电解槽的容量越大，生产效率越高。
因此，研发600kA级超大容量铝电解槽技术已成为铝工业的一个重要方向。
该技术的实施可以提高生产效率，降低生产成本，同时也能够减少对环境的污染，是一项有利于企业和社会发展的重要技术。
二、实施计划步骤1.研发阶段：通过对现有电解槽技术的分析和评估，确定研发方向，开展理论研究和实验验证，制定研发计划。
2.设计阶段：根据研发结果，确定电解槽的设计参数，制定详细的设计方案，进行模拟和优化。
3.生产阶段：根据设计方案，进行工艺流程的规划，制定生产计划，进行设备采购和制造。
4.安装调试阶段：完成设备的安装和调试，进行系统测试和验收。
5.运行维护阶段：进行设备的日常维护和管理，收集运行数据，不断优化和改进。
三、适用范围该技术适用于铝工业中的电解槽生产领域，可以广泛应用于铝材生产企业中。
四、创新要点1.采用新型电解槽结构，增加电解槽的容量和效率。
2.优化电解液的配方，提高电解液的导电性和稳定性。
3.引入智能化控制系统，实现自动化控制和远程监控。
4.采用节能环保的技术，减少能源的消耗和环境污染。
五、预期效果1.提高生产效率，降低生产成本，提高企业的竞争力。
2.减少能源的消耗和环境污染，符合国家的环保要求。
3.提高电解槽的稳定性和可靠性，减少生产事故的发生。
六、达到收益1.提高生产效率，降低生产成本，增加企业的盈利能力。
2.减少能源的消耗和环境污染，避免因环保问题而受到罚款和处罚。
3.提高电解槽的稳定性和可靠性，减少生产事故的发生，保障员工的生命安全。
七、优缺点优点：1.提高生产效率，降低生产成本。
2.减少能源的消耗和环境污染。
3.提高电解槽的稳定性和可靠性，减少生产事故的发生。
缺点：1.技术难度大，研发和实施成本高。
2.需要对现有生产流程进行改造和升级。
浅谈电解铝废渣中提锂工艺
浅谈电解铝废渣中提锂工艺1.电解铝废渣中含有的成份：电解铝废渣中含有一定的氧化铝、二氧化硅、氧化铁、氧化钙、氧化锂等物质。
其具体成分因电解铝生产工艺、原料等因素而有所不同。
通常情况下，含锂废渣中锂含量按1i计在0.5∖%~2∙5∖%之间。
受新能源行业需求增长的影响，近年来电池用锂盐价格迅猛上涨，今年初电池用碳酸锂价格突破60万元/吨，2月份以来碳酸锂价格虽然出现波动，跌落到18万元/吨的低点，但最近几周价格触底反弹，上涨迅速，重新登上25万元/吨关口，预计未来有达到或突破30万元/吨的潜力。
目前，暂无官方数据统计电解铝废渣提锂的市场规模。
但根据部分行业报告分析，每生产1吨电解铝会产生(HH吨废渣，废渣含锂量平均按2%计算，也就是说1吨电解铝的废渣如果能把锂完全提炼，能产出(H)(H吨碳酸锂。
按2023年国内电解铝产量3800万吨计算，废渣提锂的产能规模3.8万吨，按现在碳酸锂60万的单价计算，每年废渣提锂的产值228亿。
随着新能源行业的需求增长，电池用锂盐价格迅猛上涨，从电解铝行业所产含锂废渣中提取碳酸锂、氟化锂、磷酸锂等成为投资热点，去年以来在国内已经初步形成规模。
废渣提锂市场规模受碳酸锂价格、电解铝产量等因素影响，若你想了解更准确的市场规模数据，建议关注行业分析报告或咨询专业市场研究机构。
电解铝废渣中含有大量的氧化铝、氧化铁、氧化硅等化合物，以及少量的金属铝、钙、镁等元素。
近年来，一些研究表明，电解铝废渣中还含有较高的锂含量，且锂可以通过一系列化学反应从废渣中提取出来。
以含锂电解铝废渣和浓硫酸为原料，通过酸浸取等一系列工艺，制备电池级碳酸锂，同时副产冰晶石。
化渣水中硫酸钠浓度较高，氢氧化锂处于饱和状态。
根据以上特性，直接将化渣水进行冷冻降温结晶，析出十水硫酸钠。
十水硫酸钠带走部分水，提高了氢氧化锂的浓度，再将分离十水硫酸钠后的冷冻母液通过加热蒸发的方式析出氢氧化锂。
由于通过冷冻析钠后，硫酸钠的含量较低，蒸发热析的过程中硫酸钠不析出。
浅析关于铝电解槽电流效率的提高
浅析关于铝电解槽电流效率的提高摘要：本文对于影响电解槽电流效率的因素进行分析，，对提高电流效率的主要措施进行介绍，并结合现代铝电解工艺探讨了提高电流效率的主要途径，指出研发方向．关键词：铝电解槽；电流效率；提供1、前言所谓国民经济发展的基础产业，电解铝是高耗能产品．近年来电解铝发展迅速，经过技术进步，电能效率提升，每生产l t电解铝综合交流电耗大大降低，但是能耗仍然较大．随着国家国家节能减排政策和措施的实施，铝生产应该加快了结构调整步伐，积极探索降低电耗的技术方法．近年来有色行业的科技创新活动不断发展，电解铝领域的技术也正在进行研究开发，促使我国铝电解水平提升．同时由于国内出现电力紧张的现象，用电形势不容乐观．电解铝等行业实行差别电价，取消优惠电价措施，使电解铝企业必须要增强电流效率，从而完成节能降耗、节约用电成本．但是由于(1)国内电解槽的设计经验不足，对于热平衡设计不够；(2)国内的半石墨质阴极阴极材料，导致压差较低；国内电解槽电流效率与国外相差2较大，直流电耗高；(4)国内铝土矿品位低，造成电流效率较低．因此必须针对以上因素，提升电流效率、采取多种措施降低了铝电解槽单耗．2、影响铝电解槽单耗因素2．1工艺因素2．1．1电解温度铝电解温度是由初晶温度决定的，因为电解质成分不同，所以初晶温度并不相同，工业上常用电解质成分为NaF6+ A1F3+CaF+MgF2+ A1203，组分比例不同，导致初晶点变化．在已有的研究中发现，电解温度每降低10℃，工业铝电解槽电流效率提升1．5％．而且电解铝的工艺也与温度有关．液态铝主要以4种方式存在于电解质熔体中包括物理熔解、化学熔解、置换反应以及电化学反应．随着熔体中氧化铝浓度的增加，铝的熔解度降低，而且随着熔体温度的升高铝的熔解度有所增加．当达到溶解饱和后，由于电解过程熔体中存在有CO，熔解铝会逐渐氧化，点解平衡遭受破坏，导致电流效率降低．铝的熔解主要是：金属铝发生熔解反应；熔解铝扩散；熔解铝进入电解质；熔解铝被氧化．由于铝液和电解质交界面的浓度很大，因此溶解过程不可控制．而且熔解铝与CO反应速度快，影响了反应过程的控制性．温度升高时，引起铝损失增多，电流效率较低．2．1．2氧化铝浓度有关A12O3影响电流效率的机理研究中，低A12O3电解时，悬浮的A12O3颗粒，阻碍铝溶解，电解质的CO溶解度降低，表面张力增大，再氧化机率降低，能够提高电流效率．多数研究结果表明，A12O3降低能够提高电流效率，因此在电解槽设计中，A12O3浓度为1,5％-3．5％，电流效率相对较高．2．1．3分子比分子比对电解温度产生作用，从而影响电流效率．在工艺中，采用低分子能够降低初晶温度．同时采用过量A1F，能够增加电解质液和铝液界面张力，抑制电解铝损失和钠的析出．相关研究指出，电流效率随着分子比减少而升高，当分析比减少0．1时提高0．5．但是，分子比应该在适度的范围内，过低的分子会导致A1F消耗增加，而且导致槽电压提高，电解铝溶解速度下降．因此，在进行分子比设计时必须进行综合分析．比如在160kA电解槽设计时，分子比控制与槽电压设定相适应，设定电压应随着分子比每降低0．1时提高50mV．2．1．4铝水平与电解质水平在对铝电解槽的计算机仿真技术中，铝电解槽中铝水平也会对电流效率造成影响．研究中，铝水平会影响槽帮结壳，生产时保持最佳铝液，能够形成较小的铝液镜面和较规整的槽膛，且槽膛底部电流分布也较好．因此在铝电解工业生产中，应当保持19~21cm铝水平，在冬季与夏季的最佳铝水平会有所变化．在相关的研究中，铝电解槽的电解质水平每提高lcm，电流效率会增加0．3％左右．因此电解质水平的提升，能够使电解槽的稳定性提升，通过对电解温度变化进行平衡，增强电解槽的热稳定性．但是过高的电解质水平会对残极高度以及阳极气体的排除造成影响，同时电解槽水平会产生过度扰动，以及电解质的损失．因此在国内的工艺中，通常保持电解质高度为20-22cm．2．1．5阳极效应系数在铝电解过程中，阳极效应期间会使电解质产生较大的扰动、温差增大、导致整体温度提升，从而使电流效率降低．但是取消阳极效应的工艺流程，则会造成铝的溶解加速，降低电流效率．因此，必须将阳极效应系数保持在较低的水平，从而提高电流效率．2．1．6极距和槽工作电压在关于铝电解槽的研究中，极距增大能够使电解质的搅动减轻，从而减少铝损失．但极距超过了一定程度时时，电流效率的影响会变小．同时在电解槽上电流效率随着极距降低有加大的减小，因此综合考虑极距的影响，工业生产中极距应该保持在4．4cm左右，一般保持不变．足量的电解质液体不仅可以提高电解槽造成影响，一般电压保持在恒定值，但是当其他的工艺参数变化时，槽工作电压应该发生变化．2．2设计因素2．2．1电流强度根据公认的电流强度的理论关系式中，当单位阴极面积的金属损失量得到有效控制时，电流强度增大会使得电流效率随着提高，反之则降低．这也是铝电解大型化的理论依据之一．2．2．2母线配置与槽壳尺寸母线配置方式对电解槽的磁场产生关键性影响，因此铝液的稳定性会发生变化．电解槽加工距离同样会对对侧部散热产生影响，并影响铝液镜面的大小，因此母线配置方式以及槽壳尺寸大小都会对铝电解槽的电流效率产生影响3、提高电流效率的途径（1）降低电解温度因为电解温度主要对电解铝的熔解度以及扩散速度造成影响，因此降低点解温度能够有效的提升电解效率．采用生产控制降低电解温度，降低电解质分子比和使用添加剂来降低初晶温度，从而降低电解温度．（2）选择合适的电解质成分低分子比电解质有利提高电流效率，因此选择合适的电解质成本，适当的调低分子比和A1F的成分，能够提升电流效率．（3）控制氧化铝的浓度氧化铝有利于稳定生产，适当提高浓度能够提高电流效率．（4）降低阳极效应系数阳极效应系数与电解槽中槽况以及氧化铝的浓度有直接的关系，直接反映了控制技术水平的高低，因此应该降低阳极效应系数，从而提高电解槽电流效率．（5）优化极距选择极距过大或过小都是不适宜的，根据其他参数设定极距，并且对参数进行优化．（6）控制好两液水平控制好铝水平和电解液水平，使整体工艺保持在良好运行的情况下，适当的提升两液水平，能够使电流效率提高．（7）加强操作管理电解生产过程应该进行严格控制，采用科学化操作，尽可能保持槽自调能力范围内，对相关的参数进行调节．电解槽管理主要采用现代智能化控制，因此需要对操作员的操作能力、控制水平以及风险处理能力进行有效的培训，避免控制系统误判，保持电解槽顺利进行，提升电流效率．4、结论本文从铝电解槽的电流效率的影响因素出发，探讨了能够有效的提升电流效率的方法．在实际成山过程中，保持合理的温度，防止出现冷槽的同时，提升电解槽的电流效率；对于铝水平以及电解质水平进行严格控制，在避免病槽的情况下适当提升铝水平与电解液水平，保持在一定范围内；同时对于其他的相关参数进行设计．通过在保持铝电解槽正常运行的前提下，对于相关的工艺参数进行设计计算，从而进行有效的控制，保证提升电解槽电流效率，增加用电质量，降低生产成本．5、参考文献：[1] 邱竹贤．铝电解原理与应用[M]．北京：中国矿业大学出版社，1998．[2]丁吉林，田永，杨叶伟，等．大型铝电解槽添加锂盐工业试验及应用[J]．有色金属，2006(2)：27—28．[3] 边友康，等．大型预焙铝电解槽现代工艺技术条件的选择与实现[J]．轻金属，2000，(11)：34-38．[4] 梁芳慧，等．利用槽膛形状的计算机仿真技术确定，160kA预焙槽最佳铝液高度[J]．轻金属，2000，(1)：33-36。
电解铝副产含锂电解质综合回收工艺研究
电解铝副产含锂电解质综合回收工艺研究韩建军（多氟多化工股份有限公司，河南焦作 ４５４００１）摘 要：重点分析了副产含锂电解质的结构及理化性能，深入研究各参数指标，开辟了新的综合回收工艺路线，制备得到的高纯碳酸锂和冰晶石产品性能优异，均可满足新能源行业和电解铝行业市场需求，实现了低品位氟、锂资源的高效分离和循环利用，解决了制约电解铝行业发展的问题，其经济、环保和社会效益显著。
关键词：电解铝副产；含锂电解质；碳化；除杂；高纯碳酸锂中图分类号：ＴＱ１５１．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－３４６７（２０１８）１０－００２４－０４ＳｔｕｄｙｏｎＲｅｃｏｖｅｒｙＰｒｏｃｅｓｓｏｆＬｉｔｈｉｕｍ－ＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅＰｒｏｄｕｃｅｄｂｙＥｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃＡｌｕｍｉｎｕｍＩｎｄｕｓｔｒｙＨＡＮＪｉａｎｊｕｎ（Ｄｏ－ＦｌｕｏｒｉｄｅＣｈｅｍｉｃａｌｓＣｏ．Ｌｔｄ，Ｊｉａｏｚｕｏ ４５４００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｉｔｈｉｕｍ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓｉｓｆｏ ｃｕｓｅｄｏｎ，ｖａｒｉｏｕｓｐａｒａｍｅｔｅｒｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｉｓｉｎｔｅｎｓｉｖｅｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｅｗｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｒｅｃｙｃｌｉｎｇｒｏｕｔｅｉｓｏｐｅｎｅｄｕｐ，ｈｉｇｈ－ｐｕｒｉｔｙｌｉｔｈｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅａｎｄｃｒｙｏｌｉｔｅｐｒｏｄｕｃｔｓｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｒｏｄｕｃｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉ ｔｙｍｅｅｔｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｎｅｗｅｎｅｒｇｙｉｎｄｕｓｔｒｙａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃａｌｕｍｉｎｕｍｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｔｈｅｎｅｗｐｒｏｃｅｓｓｅｎ ａｂｌｅｓｅｆｆｉｃｉｅｎｔｒｅｃｙｃｌｉｎｇｏｆｌｏｗ－ｇｒａｄｅｆｌｕｏｒｉｎｅａｎｄｌｉｔｈｉｕｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｂｌｅｍｏｆｅｌｅｃｔｒｏ ｌｙｔｉｃａｌｕｍｉｎｕｍｉｎｄｕｓｔｒｙｉｓｓｏｌｖｅｄ．Ｉｔｈａｓｇｏｏｄｅｃｏｎｏｍｉｃ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄｓｏｃｉａｌｂｅｎｅｆｉｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃａｌｕｍｉｎｕｍｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔ；ｌｉｔｈｉｕｍ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ；ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ；ｍｉｓ ｃｅｌｌａｎｅｏｕｓ；ｈｉｇｈｐｕｒｉｔｙｌｉｔｈｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅ． 现代电解铝工业生产通常采用的是冰晶石－氧化铝融盐电解法，同时为了改善电解质的性质，通常添加少量氟化锂、氟化钙等物质，以起到提高电流效率和降低能耗的目的。
从铝电解高锂电解质废弃物中提取锂盐制备碳酸锂的方法[发明专利]
![从铝电解高锂电解质废弃物中提取锂盐制备碳酸锂的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fb740371326c1eb91a37f111f18583d049640f6a.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810494562.4(22)申请日 2018.05.22(71)申请人 河南科技大学地址 471000 河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人 王维 陈位杰 刘海涛 韩超 刘海洋 (74)专利代理机构 洛阳公信知识产权事务所(普通合伙) 41120代理人 魏新培(51)Int.Cl.C01D 15/08(2006.01)C25C 3/18(2006.01)(54)发明名称从铝电解高锂电解质废弃物中提取锂盐制备碳酸锂的方法(57)摘要本发明公开了从铝电解高锂电解质废弃物中提取锂盐制备碳酸锂的方法，具体包括如下步骤：步骤1、以铝电解高锂电解质废弃物为原料，制备硫酸锂溶液；步骤2、对步骤1制备的硫酸锂溶液进行过滤，得到滤渣和滤液，所得滤渣返回铝电解槽作为铝电解质使用，所得滤液备用；步骤3、所得滤液经过除杂、沉锂和二次过滤制得粗碳酸锂，备用；步骤4、对步骤3制得的粗碳酸锂进行水洗和干燥，即得碳酸锂成品。
以铝电解高锂电解质废弃物为主要原料生产碳酸锂产品，替代了较为昂贵和稀缺的锂云母，可减轻我国锂电能源材料对锂云母的依赖，大大降低了碳酸锂的生产成本；所得滤渣返回电解槽使用，降低了原电解质锂浓度，优化了电解质的性能，节约能源。
权利要求书1页 说明书5页CN 108569711 A 2018.09.25C N 108569711A1.从铝电解高锂电解质废弃物中提取锂盐制备碳酸锂的方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：步骤1、以铝电解高锂电解质废弃物为原料，制备硫酸锂溶液；步骤2、对步骤1制备的硫酸锂溶液进行过滤，得到滤渣和滤液，所得滤渣返回铝电解槽作为铝电解质使用，所得滤液备用；步骤3、所得滤液经过除杂、沉锂和二次过滤制得粗碳酸锂，备用；步骤4、对步骤3制得的粗碳酸锂进行水洗和干燥，即得碳酸锂成品。
一种铝电解质中锂元素选择性盐酸浸出的方法[发明专利]
![一种铝电解质中锂元素选择性盐酸浸出的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5c0e8c0d0812a21614791711cc7931b765ce7bcf.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811155285.0(22)申请日 2018.09.30(71)申请人 东北大学地址 110169 辽宁省沈阳市浑南区创新路195号(72)发明人 王兆文 (74)专利代理机构 北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙) 11613代理人 韩国胜(51)Int.Cl.C22B 7/00(2006.01)C22B 26/12(2006.01)C25C 3/18(2006.01)C01D 15/00(2006.01)(54)发明名称一种铝电解质中锂元素选择性盐酸浸出的方法(57)摘要本发明公开一种铝电解质中锂元素选择性盐酸浸出的方法，涉及铝电解质提取回收技术领域。
其包括以下步骤：将含有锂元素的铝电解质粉碎并筛分；将盐酸与水混合，并调整酸溶液pH 值小于5.5；将铝电解质加入到酸溶液中，搅拌并加热进行浸出，反应温度为20-95℃，铝电解质加入量依据氟离子浓度和酸度控制，酸度为pH值小于5.5，氟离子浓度大于0.2g/L；反应结束后，将混合液进行过滤、洗涤，得到滤液和过滤物；滤液用于提取锂元素，过滤物经洗涤、干燥，返回电解铝厂生产电解质，和/或，返回浸出过程中。
本发明选择性浸出锂盐，回收高附加值锂盐，同时得到纯度较高适用于铝电解质生产的工业电解质，电解铝生产的能耗和提取成本低。
权利要求书1页 说明书5页CN 109055763 A 2018.12.21C N 109055763A1.一种铝电解质中锂元素选择性盐酸浸出的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将含有锂元素的铝电解质粉碎并筛分；S2、将盐酸与水混合，并调整酸溶液的pH值小于5.5；S3、将步骤S1处理后的铝电解质加入到步骤S2得到的酸溶液中，搅拌并加热进行浸出，在浸出过程中，反应温度为20-95℃，铝电解质的加入量依据溶液中氟离子浓度和酸度综合控制，其中，酸度为pH值小于5.5，氟离子浓度大于0.2g/L；S4、反应结束后，将反应后的混合液进行过滤、洗涤，得到反应后一次滤液和一次过滤物；S5、一次滤液用于提取锂元素，一次过滤物经洗涤、干燥，返回电解铝厂用于铝电解质生产，和/或，返回浸出过程中。
电解铝槽大修渣提取碳酸锂的工艺
电解铝槽大修渣提取碳酸锂的工艺一、研究背景碳酸锂是锂资源的重要化工产品，广泛应用于锂电池、玻璃和陶瓷等领域。
目前，我国的锂资源主要以锂辉石和硬岩矿为主，但其资源储量较少，且开采成本高。
电解铝槽大修渣中富含氢氧化铝和少量的碳酸锂，因此开发提取碳酸锂的工艺对于资源综合利用和降低成本具有重要意义。
二、碳酸锂提取工艺的优势1.低成本：电解铝槽大修渣是铝冶炼过程中的副产物，其作为碳酸锂的原料具有低成本优势，有利于提高碳酸锂的产量和降低生产成本。
2.资源综合利用：以电解铝槽大修渣为原料提取碳酸锂，既能降低资源开采的成本，又可以实现资源的综合利用，减少对环境的影响。
三、碳酸锂提取工艺的技术路线1.原料准备：电解铝槽大修渣经过干法或湿法处理，得到含碳酸锂的粉末。
2.碳酸锂提取：将粉末经过酸碱处理、稀硫酸浸取和碱沉淀等步骤，最终得到高纯度的碳酸锂。
3.碳酸锂产品制备：对提取的碳酸锂进行干燥、粉碎、离子交换等处理，最终得到碳酸锂产品。
四、碳酸锂提取工艺的工程实现1.原料预处理：对电解铝槽大修渣进行干法或湿法处理，保证原料中的碳酸锂得到充分的释放和提取。
2.工艺优化：优化酸碱处理、稀硫酸浸取和碱沉淀等关键步骤的工艺参数，提高碳酸锂的提取率和产品质量。
3.设备选型：选择适合碳酸锂提取工艺要求的设备，如酸碱处理设备、浸取设备和沉淀设备等。
4.环保治理：针对碳酸锂生产过程中产生的废水和废气，实施合理的处理和利用，最大限度地减少对环境的影响。
五、碳酸锂提取工艺的应用前景1.产业应用：碳酸锂广泛应用于锂电池、玻璃和陶瓷等领域，在我国具有广阔的市场需求。
2.经济效益：通过电解铝槽大修渣提取碳酸锂，可以提高资源的综合利用效率，降低生产成本，增加企业的经济效益。
3.社会效益：碳酸锂提取工艺的推广应用，可以减少对锂资源的开采压力，实现资源的可持续利用，对于社会和环境具有积极的意义。
六、总结和展望电解铝槽大修渣提取碳酸锂的工艺具有广阔的应用前景，有利于实现资源的综合利用和降低成本。
《500KA铝电解槽技术规范》
《500KA铝电解槽技术规范》（预审搞）编制说明甘肃东兴铝业有限公司2016年5月GB/T ×××××—××××《500kA铝电解槽技术规范》编制说明（预审稿）1 标准立项背景随着国内大容量、高电流等级槽型设计能力的提升，400kA、500kA甚至600kA铝电解槽已经在我国率先实现了工业化应用。
尽管国内的电解铝工艺装备在不断升级和进步，可供电解铝企业借鉴和参考的相关工艺标准却还停留在上世纪90年代左右的中小槽型铝电解槽，相关工艺参数与目前大型铝电解槽不符。
目前，500kA铝电解槽在我国电解铝的总产能中所占比例已超过30%，且按照目前趋势新建电解铝生产线还将以500kA系列为主。
因此，根据目前大多数电解铝企业实际情况，制订新的、符合实际的大型铝电解槽工艺技术规范或标准是电解铝行业亟待解决的问题。
鉴于上述原因，酒钢集团甘肃东兴铝业有限公司联合中南大学、沈阳铝镁设计研究院有限公司、新疆农六师铝电有限公司等国内共计10家骨干高校、研究机构和企业对500kA铝电解槽工艺技术要求提出标准立项申请，建议将其列为推荐性国家标准，以便进一步推动大型铝电解槽应用和电解铝工艺完善。
2 工作简况2.1 任务来源根据全国有色金属标准化技术委员会（以下简称“全国有色标委会”）于2015年提出和制定的工作安排（有色标委[2015]29号），由酒钢集团甘肃东兴铝业有限公司牵头组建编制组，承担《500kA铝电解槽技术规范》的编制工作，计划于2016年9月完成。
2.2 工作简要过程本标准是在充分借鉴电解铝行业现有标准和调研多条国内500kA电解铝系列工艺数据的基础上编制的。
编制过程中，项目组充分听取包括中南大学、沈阳铝镁设计研究院、郑州轻金属研究所等多家标准起草参与单位意见，结合500kA铝电解槽“物理场”测试数据和多条500kA铝电解槽实际运行数据，具有较为普遍的适用性。
电解铝 提锂
电解铝提锂电解铝提锂是一种新兴的技术，它可以从废弃的铝电解槽中提取出锂资源。
本文将从电解铝的原理、提锂的过程以及其应用前景等方面进行探讨。
我们先来了解一下电解铝的原理。
电解铝是一种将铝氧化物还原为纯铝的工艺，其主要原料是氧化铝。
在电解槽中，加入氧化铝和一定量的电解质，通过电流的作用，将氧化铝分解成铝和氧气。
这个过程中，铝会在电解槽的底部沉积，而氧气则会在阳极释放出来。
这种工艺因其高效、环保的特点而被广泛应用于铝生产。
而在电解铝的过程中，还会伴随着一定量的锂的产生。
锂主要来自于氧化铝原料中的微量杂质。
在电解槽中，这些微量杂质会通过电解的过程被提取出来，形成锂的化合物。
由于锂在氧化铝中的含量极低，因此提取锂的效率并不高。
为了提高锂的回收率，需要采用一些特殊的工艺来进行锂的提取。
电解铝提锂的主要方法是通过溶剂萃取法。
该方法主要包括三个步骤：溶剂的选择、萃取过程和溶剂回收。
首先，需要选择一种适合的有机溶剂，以提高锂的溶解度和选择性。
然后，将溶剂与含锂的电解液进行接触，使锂离子从电解液中转移到溶剂中。
最后，通过蒸馏等过程，将溶剂中的锂离子与其它杂质分离，实现锂的回收。
电解铝提锂技术具有广阔的应用前景。
首先，锂是一种重要的能源材料，广泛应用于电池、电动车等领域。
随着电动车市场的快速发展，锂需求量不断增加，电解铝提锂技术可以有效地满足锂资源的需求。
其次，电解铝提锂技术可以实现废弃资源的再利用，减少环境污染。
废弃的铝电解槽中含有大量的锂资源，通过电解铝提锂技术可以将这些资源充分利用，减少对自然资源的依赖。
电解铝提锂技术还可以应用于一些特殊领域。
例如，在核能领域，锂是一种重要的中子反应介质，可以用于控制核反应堆的反应速率。
通过电解铝提锂技术，可以获得高纯度的锂资源，满足核能领域对锂资源的需求。
电解铝提锂是一种具有潜力的技术，可以从废弃的铝电解槽中提取出锂资源。
通过溶剂萃取法等工艺，可以实现锂的高效、环保回收。
电解铝提锂技术具有广阔的应用前景，可以满足锂资源的需求，并实现废弃资源的再利用。
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其 导 电率 ， 而降 低 电解 温 度及 工作 电压 ， 到 大幅 从 达 度降低 电耗 的效果 ， 同时还具 有 可 以提高 电流效率 、
降低 氟化 盐及 阳极 的消耗 等优点 。
国 内某 铝业公 司 １ ６ｋ ３ ０ｋ ８ Ａ、 ０ Ａ电解槽 在 现有
都 要 限电生产 ， 导致 大面 积停槽 ， 因此 降低 电耗 已成
为 电解 铝企业 的 当务之急 。从 对 添加锂 盐理 论技术 进行 了 充分的研 究 人 手 ， 对 长 期 以来 国 内外 添 加 并
锂盐 的铝 电解厂 生 产 工 艺进 行 分 析研 究 ， 同时 根据
大型预 焙槽 的生 产 特点 ， 寻求 锂 盐 在 大 型预 焙 槽 中 的最佳 使用量 及 工 艺控 制 点 ， 而使 电解 槽 达到 热 从
石代 替钠 冰 晶石 可以显 著降低 冰 晶石 一氧化 铝二 元
系 的熔 点 。
作者简介 ： 丁吉林 （９ ７一）男 ． １６ ， 云南 昆明人 ， 高级工程师， 副总经理
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有色 金属 （ 冶炼部 分 ） ２ ０ ０ ６年 ２期
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摘 要： 介绍大型预焙铝电解槽添加锂盐的试 验过程 ， 分析了应用效果 。 关键词 ： 铝电解 ； 添加剂 ； 工艺技术 中图分类号 ： Ｆ ２ Ｔ ８１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ７—７ ４ （０ ６０ —０ ２ —０ １０ ５５ ２ ０ ）２ ０ ７ ３
Ｉ ｕ ｔ ｉ ｌＴｅ ｔ ＆ Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｄ ｎｇ Ｌｉ ｎ ｎｄ ｓ ｒ ａ ｓ ｐｌｃ ｔｏ ｆＡｄ ｉ Ｆ３ｉ Ｌａ ｇ － ｃ ｌ ｕ ｉ ｍ ｅ ｔ ｏ ｔ ｒ ｅ ｓ ａ ｅ Ａｌ ｍ ｎｕ Ｅｌｃ ｒ ｂａ ｈ
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有色 金属 （ 冶炼部 分 ） ２０ ０ ６年 ２期
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大 型 铝 电解 槽 添 加 锂 盐 工 业试 验 及 应 用
丁 吉林 田永 一 杨 叶伟 ４ ， 钢 ， ． ， ， ， 杨 １
（ ． 南 铝 业股份 有 限公 司，昆明 ６ ０ ０ ； ．云 南冶金 集 团总公 司 ，昆明 ６ ０ ５ ） １云 ５５２ ２ ５ ０ １
１ 选 用锂 盐 作 为添加 剂 的理 论 依 据
工业 铝 电 解 生产 中， 一般 常用 的 添加 剂 主要 有 氟化 铝 ［ 氟 化镁 、 化钙 及 氟 化 锂 （ 碳酸 锂 ） ， 、 氟 或 等
其优 缺点 如表 １所 示［ 引。 本 文着重 分析 氟化 锂（ 或碳 酸 锂 ） 加对 铝 电解 添 槽 中熔 盐 电解 质 物理化 学性能 的影响 。
近年来 ， 电力 不 足 及 电 价 上 涨 已严 重 影 响 了 电
量平 衡 、 料平衡 ， 终达 到增效 降耗 的 目的［ 物 最 。
解 铝厂 的生存 及发 展 。因此 降低 电耗 已成 为铝 电解
厂家唯 一 的 出路… 。锂 盐 作 为 添 加 剂 在 现 代 铝 电
解 生产 中 已得 到高 度 的重 视 ， 因为 锂盐 作 为 铝 电解 添加剂 最大 的优点 在 于降低 电解 质初 晶温度 及增 加
供 电条件下 ， 电流 效 率 达 到 ９ ％左 右 ， 其 电耗 过 ３ 但 高， 吨铝 直流 电耗达 １ ０ Ｗ ・ ３８０ｋ ｈ以上 ， 与世界 领先
水平 相 比 ， 还有 明 显 的差 距 ｌ ； 同时 ， 年 到 枯水 期 每
加 锂盐后 ， 电解 质 体 系 中形 成 了一 个稳 定 的低 溶 在
点 化 合 物 锂 冰 晶石 （ ｉ Ｆ ） 通 过 简 单 的 ＬＦ— Ｌ３ ６ ， ＡＩ ｉ
Ａ１ 二 元 系 相 图 （ １ 可 以 看 出， 冰 晶 石 Ｆ 图 ） 锂 （ ｉ Ｆ ）的 熔 点 只 有 ７ ５ 左 右 ， 钠 冰 晶 石 Ｌ ６ Ａ１ ８℃ 而 （ ３ ） ＮａＡ１６ 的熔 点则 为 １ １ ℃ ， ０ 因此 ， ０ 用部 分锂 冰晶
降低初 晶温度和电解温度 、 降低电解质的黏度 、 降低 表面 张力 、 降 降低 电解质的导 电率 、 降低 Ａ２ ３的饱和熔 解度 、 ｌ Ｏ 增加 Ａｔ ３ ， Ｃ
Ｆ ３ 低 铝 的熔 解 损 失 的 熔 解 ， 大 氟 的 挥 发 增
Ｍｇ