电解铝厂工艺讲义
电解铝 工艺
电解铝工艺电解铝是一种工业上常用的铝的生产工艺。
它通过电解法将铝离子还原成金属铝，从而实现大规模的铝的生产。
本文将详细介绍电解铝的工艺流程和相关知识。
一、电解铝的基本原理电解铝的基本原理是利用电解池中的电解质，通过电流的作用将铝离子还原成金属铝。
在电解铝的过程中，铝离子从电解质中脱离，被电流带动向阴极移动，然后在阴极上还原成金属铝。
而在阳极上，铝原本的产生则发生氧化反应，生成氧气。
二、电解铝的工艺流程电解铝的工艺流程主要包括电解池的搭建、电解质的制备、电流的供应以及产出铝的收集等步骤。
1. 电解池的搭建电解铝的第一步是搭建电解池。
电解池通常由坚固的容器和阳阳极、阴极组成。
阳极和阴极之间要保持一定的距离，以避免短路现象的发生。
阳阳极和阴极的材料也需要选择合适的材质，以保证电解过程的稳定性和高效性。
2. 电解质的制备电解质在电解铝过程中起着重要的作用。
常用的电解质是氟化铝，它能够提供足够的铝离子供电解过程使用。
电解质的制备一般需要将氟化铝溶解在适当的溶剂中，并进行一定的浓缩处理，以获得适合电解的电解质液。
3. 电流的供应电解铝过程中需要大量的电流供应。
电流一般通过外部的电源供应给电解池，然后在阳极和阴极之间形成闭合回路，使电解铝过程能够顺利进行。
为了保证电流的稳定性，通常还会设置一些电流调节装置，用于调整电流的大小和稳定性。
4. 产出铝的收集在电解铝的过程中，阴极上还原出来的铝会逐渐积累。
为了保证铝的纯度和质量，需要定期将阴极上的铝收集起来，并进行一些后续的处理。
收集到的铝可以通过再加工成不同形状的铝材料，用于各种不同的工业应用。
三、电解铝的应用领域电解铝是铝的主要生产工艺之一，广泛应用于各个领域。
铝是一种轻便、耐腐蚀的金属材料，常用于航空、建筑、汽车等行业。
电解铝生产出来的铝材料具有优良的性能，能够满足不同行业对铝材料的需求。
总结：电解铝是一种重要的铝的生产工艺，通过电解法将铝离子还原成金属铝。
电解铝的工艺流程包括电解池的搭建、电解质的制备、电流的供应以及产出铝的收集等步骤。
课程设计铝电解讲义
一、已知条件 (3)二、设计内容 (3)1、概述 (3)1.1铝电解工艺原理及生产技术发展情况 (3)1.1.1铝电解工艺原理及生产技术发展情况 (3)1.1.2工艺流程 (4)1.1.3设备流程 (5)1.2铝电解的原、辅料情况 (5)1.2.1原料 (5)1.2.2辅料 (6)2、技术经济指标 (6)2.1技术条件 (6)2.1.1电流 (6)2.1.2电流密度 (7)2.1.3电解质水平与铝水平 (7)2.1.4极距 (7)2.1.5电解质分子比 (7)2.1.6电解温度 (8)2.1.7效应系数 (8)2.2技经指标 (8)2.2.1电流效率 (8)2.2.2槽电压 (9)2.2.3原铝直流电耗 (9)2.2.4铝锭交流电耗 (9)2.2.5氧化铝消耗 (9)2.2.6炭耗 (10)2.2.7氟化盐消耗 (10)3、预焙槽设计 (10)3.1技经指标计算 (10)3.1.1电解槽台数计算 (10)3.1.2槽电压设计 (11)3.1.3直流电耗 (11)3.1.4电流密度 (12)3.2物料衡算 (12)3.2.1原铝产量 (12)3.2.2氧化铝消耗量 (12)3.2.3氟化盐消耗量 (13)3.2.4阳极炭块消耗量 (13)3.2.5反应生成的气体量 (13)3.3热平衡计算 (14)3.3.1 计算体系的选择 (14)3.3.2 能量平衡计算数据基础 (14)3.3.3 能量收入 (15)3.3.4 能量支出 (15)3.4槽体的设计 (16)3.4.1主要设计参数 (16)3.4.2阳极炭块组 (20)3.4.3阴极装置 (20)3.4.4铝母线设计 (21)3.4.5槽体上部结构 (22)参考文献： (24)一、已知条件年产量：20万吨；电流强度：280KA；电流效率：90%；电解槽单槽年实际工作天数：360天；阳极尺寸：1600mm×660mm×550mm；二、设计内容1、概述1.1铝电解工艺原理及生产技术发展情况1.1.1铝电解工艺原理及生产技术发展情况铝在自然界中分布极广，地壳中铝的含量约为8%，仅次于氧和硅，居第三位。
电解铝厂烟气处理工艺
电解铝厂烟气处理工艺随着工业化的发展，电解铝厂的烟气处理变得越来越重要。
烟气处理工艺的目的是减少废气中的污染物排放，保护环境和人类健康。
本文将介绍电解铝厂常用的烟气处理工艺，包括湿法烟气处理和干法烟气处理。
一、湿法烟气处理湿法烟气处理是一种常见的烟气处理工艺，它通过将废气与液体接触来去除污染物。
其中，常用的湿法烟气处理工艺包括吸收、洗涤和吸附。
1.吸收吸收是湿法烟气处理的关键步骤之一。
在吸收过程中，废气与液体接触，污染物被液体吸收并转移到液体中。
常用的吸收剂包括碱液、酸液和氧化剂。
吸收剂的选择取决于废气中的污染物种类和浓度。
2.洗涤洗涤是湿法烟气处理的另一个重要步骤。
在洗涤过程中，废气通过喷淋装置与液体接触，通过液体的冲刷和冲击作用，去除废气中的固体颗粒和液滴。
洗涤液中常添加表面活性剂和分散剂，以增强洗涤效果。
3.吸附吸附是湿法烟气处理的补充工艺。
在吸附过程中，废气通过填充床层或活性炭床层，废气中的有机物和重金属等污染物被吸附到填充物或活性炭表面。
吸附剂的选择取决于废气中污染物的性质。
二、干法烟气处理干法烟气处理是另一种常见的烟气处理工艺，它通过干燥和吸附来去除污染物。
干法烟气处理适用于废气温度较高或湿度较低的情况。
1.干燥干燥是干法烟气处理的关键步骤之一。
在干燥过程中，废气通过干燥装置，废气中的水分被蒸发和除去。
常用的干燥装置包括旋风分离器和冷却器。
2.吸附吸附是干法烟气处理的核心工艺。
在吸附过程中，废气通过填充床层，废气中的污染物被吸附到填充物表面。
常用的吸附剂包括活性炭和分子筛等。
三、烟气处理设备除了上述的湿法烟气处理和干法烟气处理工艺，电解铝厂还需要配备一些烟气处理设备，以确保烟气处理的效果。
1.除尘器除尘器是烟气处理的关键设备之一，它用于去除废气中的固体颗粒物。
常用的除尘器包括静电除尘器、布袋除尘器和湿式电除尘器等。
2.脱硫装置脱硫装置是用于去除废气中的二氧化硫的设备。
常用的脱硫装置包括湿法脱硫装置和干法脱硫装置等。
电解铝生产工艺与设备
电解铝生产工艺与设备
电解铝生产工艺是一种将氧化铝还原为金属铝的过程。
一般来说，电解铝的生产可以分为以下几个步骤：
1. 氧化铝的制备：首先从矿石中提取铝的氧化物，如白云石、黄铁矿等，然后通过冶炼、烧结等工艺将其转化为氧化铝。
2. 溶解氧化铝：将氧化铝与熔融剂、电解质等混合，然后加热至高温，使其溶解成含有氧化铝的电解液。
通常的电解液成分为氟化铝、氯化铝等。
3. 电解过程：将已经溶解的氧化铝电解，使用电流通过阳极和阴极，产生氧化铝的电解反应。
阳极通常由炭素或石墨制成，阴极则是由金属铝制成。
4. 收集产物：在电解过程中，金属铝会在阴极上析出，然后定期将其从阴极上收集下来。
5. 冶炼精炼：将收集到的金属铝进行冶炼和精炼处理，去除杂质，并进一步提高纯度。
关于设备方面，电解铝生产通常需要以下主要设备：
1. 电解槽：用于溶解氧化铝并进行电解反应的容器。
电解槽通常以钢板或钢制框架为基础，内部涂有耐腐蚀材料，如陶瓷或钢化玻璃钢。
2. 电源：提供电流给阳极和阴极，驱动电解反应。
3. 阳极：通常使用炭素块或石墨块制成的阳极，用于电解反应中的氧化反应。
4. 阴极：由金属铝制成，用于电解反应中的还原反应。
5. 收集系统：用于将析出的金属铝收集起来，通常是通过滚动式收集器或铝铸块等方式进行。
6. 冶炼设备：用于冶炼和精炼收集到的金属铝，去除杂质并提高纯度，如熔炉、电磁搅拌设备等。
需要注意的是，以上仅是电解铝生产的一般工艺与设备介绍，实际的生产工艺和设备会根据具体的工厂和生产规模而有所不同。
电解铝生产工艺与设备
电解铝生产工艺与设备一、引言电解铝是目前最常用的铝生产工艺，其生产过程主要涉及电解槽、电解质、电流供应和气体排放等方面的设备。
本文将从这四个方面详细介绍电解铝的生产工艺与设备。
二、电解槽电解槽是电解铝生产中最关键的设备之一，其主要作用是容纳电解质和铝金属，并提供电解反应所需的电流。
电解槽通常由钢质或铸铁材料制成，内部涂有耐腐蚀材料，如陶瓷或钢质衬里。
电解槽的底部设置阳极，顶部设置阴极，通过电解槽底部的阳极引出电流。
三、电解质电解质是电解铝生产中的导电介质，通常采用氟化铝和氯化铝的混合物。
电解质的主要功能是提供离子，使铝离子在电解质中移动并在阴极处还原为铝金属。
电解质还具有调节电解槽温度、控制铝离子浓度和维持电解槽稳定运行的作用。
四、电流供应电流供应是电解铝生产中的关键环节，主要通过直流电源向电解槽提供电流。
电流供应系统通常由变压器、整流器和电解槽连接器组成。
变压器将电网供应的交流电转换为适宜的电压，然后通过整流器将交流电转换为直流电，最后通过电解槽连接器将直流电输入到电解槽中。
五、气体排放电解铝生产过程中产生大量的气体，包括氧气、氟气和苯等有机物。
这些气体需要进行处理和排放，以防止对环境造成污染。
常见的气体处理方法包括吸收、净化和过滤等。
吸收方法通常使用碱液或活性炭吸收气体，净化方法则采用化学反应或物理吸附去除有害成分，过滤方法则用于去除气体中的固体颗粒。
六、总结电解铝生产工艺与设备是现代铝工业的核心内容，电解槽、电解质、电流供应和气体排放是其中最重要的部分。
电解槽作为容纳电解质和铝金属的设备，通过提供适宜的电流实现铝的电解过程。
电解质则起到导电和调节电解槽稳定运行的作用。
电流供应系统则通过变压器、整流器和电解槽连接器向电解槽提供直流电。
气体排放则需要进行处理和排放，以减少对环境的影响。
随着科技的不断发展，电解铝生产工艺与设备也在不断改进和创新。
未来，随着新材料和新技术的应用，电解铝生产将更加高效、环保和可持续。
铝电解培训教材讲解
电解铝生产培训教材工艺篇安全技术部第一章铝电解概述第一节铝电解发展及现状铝（Aluminium）在自然界中分布极广，地壳中铝的含量约为7.5%，仅次于氧（O）和硅（Si），居第三位，在各种金属元素当中，铝居首位。
铝的化学性质十分活泼，但是自然界中发现了少量元素状态的铝，与其他矿物共生。
含铝的矿物总计有250多种，其中主要的是铝土矿、高岭土、明矾石等。
我国开采和利用铝矿有悠久的历史，很早就开始从明矾石提取（古称矾石），供医药及工业上使用。
汉代《本草经》一书中记载了16中矿物药物，其中就包括矾石、铅丹、石灰、朴硝、磁石。
明代宋应星所著《天工开物》一书中记载了矾石的制造和用途。
金属铝最初用化学法制取。
1825年，丹麦Oersted用钾贡还原无水氯化铝，得到一种灰色的金属粉末，在研磨时呈现金属光泽，但当时未能加以鉴定。
1827年，德国Wohler 用钾（K）还原无水氯化铝，得到少量细微的金属颗粒。
1845年，他把氯化铝气体通过熔融的金属钾表面，得到金属铝珠，每颗铝珠的质量为10~15mg，于是铝的一些物理性质和化学性质得到了测定。
1854年，法国Deville用纳代替钾还原NaCl-AlCl3络合盐，制取金属铝。
钠和钾同为一价碱金属，但钠的相对原子质量比钾小，制取1Kg铝所需的钠大约是3.0~3.4Kg，而用钾大约需要5.5Kg，故用钠比较经济。
当时称铝为“铝土中的银子”1855年，Deville在巴黎世界博览会上展出了12块小铝锭，总量约为1 Kg。
1854年，在巴黎附近建成了世界上第一座炼铝厂。
1865年，俄国Beketob提议用镁还原冰晶石来生产铝。
这一方案后来在德国Gmelingen铝镁工厂里被采用。
自从1887~1888年电解法炼铝工厂开始投入生产后，化学法便渐渐停止了，在此之前的30多年内采用化学法总共生产了200T铝。
原来在采用化学法炼铝期间，德国Bunsen和法国Deville继英国Davy之后研究电解法炼铝。
铝电解工艺培训知识
8、铝电解生产中的计算机控制 计算机控制系统形式
集中——分布式：由主机和槽控箱组成，主机操控箱进行监 控、协调以及信息储存、参数修改等。
示意图
计算机
接口机
智能控制箱
电解槽
9、铝电解槽阴极内衬破损
10、铝电解生产经济核算
生产指标 ——产量 ——质量 ——电耗 ——原材料消耗 原铝的成本 ——氧化铝，~30% ——电费，~40% ——工资及管理费，15%
10、铝电解生产经济核算
降低成本途径 ——减少电耗 ——减少原材料消耗 ——提高产品质量 ——提高生产技术
11、铝电解生产安全
培训 考核 编制操作规程
破损现象
炉底隆起 阴极炭块断裂 冲蚀坑 层状剥离 侧部炭块破损
9、铝电解槽阴极内衬破损
破损原因
阴极材料的膨胀与收缩 钠离子对阴极内衬的入侵 电解质、铝水对炉底的渗透 内衬材料质量 内衬砌筑质量 焙烧、启动、生产管理
9、铝电解槽阴极内衬破损
延长阴极内衬使用寿命
使用高质量的内衬材料 提高砌筑质量 加强焙烧、启动及生产管理 设计新型的内衬结构
有一气层滞留，电解生产无法进行； 阳极效应对电解生产影响 ——能耗增加，废气排放增加，铝减产。
5、大型铝电解槽主要操作
抬母线
抬母线原因 随着阳极不断消耗，阳极母线不断下移，当移到下限位
置时，就必须实施抬母线作业。 抬母线注意事项
5、大型铝电解槽主要操作
捞碳渣
碳渣产生 ——阳极质量差； ——阳极氧化严重。 碳渣危害 ——积聚在中缝处； ——积聚在侧部； ——积累过多，底掌处排除困难。
电解铝工艺流程简介
电解铝工艺流程简介
1 电解铝工艺
电解铝是以各种硅酸盐为质料，在电解槽中溶解分解，电解生成
氢气和碳酸钠，而后用碳酸钠吸收电解剩余的氢气，生成碳酸铝晶体
的工艺流程。
2 工艺流程
1. 原料准备：准备原料John石（氧化铝）、铝浆、煤粉、强碱等，其中煤粉和强碱作为电解液的必要质料。
2. 烘焙步骤：先将原料烘制，将其中的水分蒸发，这一烘焙步骤
将把氧化铝转化为溶剂态的John铝，准备进入电解槽。
3. 电解装置：电解槽是工艺的主要装置，在里面有一对线圈电极，John铝包括碱溶液被溶解分解，在受电场作用下，John铝与氢气反复
混合，从而电解出碳酸钠等不溶物，因而生产出细小的碳酸铝晶体。
4. 精制步骤：完成电解后，碳酸钠和其他不溶物会交换到电解液中，我们需要对电解液进行过滤，去除电解液中的污染物。
5. 干燥步骤：最后，用高温干燥反应碱溶液，以及电解液中的碳
酸钠所形成的悬浮粉尘。
3 总结
电解铝工艺的基本流程包括原料准备、烘焙、电解、精制和干燥步骤，这一工艺是经过多次反复改进与完善，目前已成为目前铝行业中无可替代的重要技术之一。
通过这一流程，可以有效提高材质量，对生产铝材具有重要意义。
电解铝知识讲座(一章基础知识)剖析课件
电解铝的环保技术
总结词
随着环保意识的提高，电解铝生产的环保问题越 来越受到关注。
总结词
新型的环保技术也在不断涌现，如活性炭吸附、 光触媒等，这些技术可以有效去除电解过程中产 生的有害物质。
详细描述
环保技术包括对电解过程中产生的废气、废水和 固体废弃物的处理和回收。这些技术的合理应用 可以有效减少对环境的污染，同时也可以提高资 源的利用效率。
电解铝的生产工艺流程
原料准备
将氧化铝、冰晶石等原料按照 一定比例混合，制成电解质的
熔融状态。
熔炼
将电解质熔化后，进行精炼和 除杂，确保电解质的纯度和质 量。
电解
将熔融电解质放入电解槽中， 通入直流电后进行电解，在阴 极上析出铝，阳极上产生氧气 。
铝的收集与处理
收集阴极上析出的铝，进行表 面处理和加工，制成各种铝制
预焙阳极装置
用于提供电解过程中的阳极碳块，起到导电和参与反应的作 用。
电解铝设备的维护与保养
01
02
03
定期检查
对电解槽和预焙阳极装置 进行定期检查，确保设备 运行正常。
保养计划
制定并执行设备保养计划 ，如更换磨损部件、清理 电解槽等，以延长设备使 用寿命。
技术升级与改造
根据生产需求和技术进步 ，对电解铝设备进行升级 和改造，提高生产效率和 降低能耗。
电解铝生产中的安全与环保措施
建立健全安全与环保管理制度
配备安全与环保设施
制定严格的操作规程和安全环保规章制度 ，确保操作人员遵守。
在电解铝生产线上配备必要的安全设施和 环保设施，如防护罩、防尘罩、废气处理 装置等。
提高操作人员素质
定期进行安全与环保检查
加强操作人员的安全教育和环保意识培训 ，提高他们的安全意识和环保意识。
电解铝知识讲座(一章基础知识)资料课件
利用X射线荧光光谱的原理对电解铝中的元素进行定性和 定量分析。该方法具有无损、快速、准确等优点，但需要 使用大型仪器设备。
原子吸收光谱法
利用原子吸收光谱的原理对电解铝中的元素进行定性和定 量分析。该方法具有快速、准确、灵敏度高等优点，但需 要使用昂贵的仪器设备。
其他检测方法
除上述常用方法外，还有电感耦合等离子体原子发射光谱 法、电感耦合等离子体质谱法等多种检测方法，可根据具 体情况选择使用。
硅含量
其他杂质元素
硅也是电解铝中的杂质元素，其含量应控 制在较低水平，通常要求硅含量不超过 0.2%。
除了上述主要杂质元素外，电解铝中还可 能含有其他微量杂质元素，如钙、镁、钛 等，这些元素的含量也应符合相关标准。
电解铝的质量检测方法
化学分析法
通过化学手段对电解铝进行成分分析，以确定各元素的含 量。该方法具有精度高、准确性好的优点，但操作较为繁 琐。
电解铝的生产技术
电解铝的生产原理
电解铝是通过电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物，利用电解反应将铝离子还原成 铝金属的过程。
电解铝过程中，电流通过熔融的电解质，电子从阳极传递到阴极，铝离子在阴极得 到电子后还原成铝金属。
电解铝技术需要高纯度的氧化铝和低成本的电能，同时还需要添加冰晶石作为助熔 剂，以降低熔融温度和提高电解效率。
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看
REPORTING
电解槽
是电解铝生产的核心设 备，一般采用大型预焙 槽，槽体由碳素材料制
成。
阳极装置
包括阳极炭块、钢爪、 钢棒等部分，用于支撑
阳极并传导电流。
阴极装置
由阴极炭块、导电棒等 组成，用于传导电流并
电解铝厂生产流程简介PPT课件
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工艺流程图
原铝出铝包
炉前
调包配料
烟气排放 精炼搅拌
电解槽
铝灰
灰渣分选
★粉尘排放■废渣排放
打渣 ﹌噪音 打印 接收
调流控流 水冷却
取样打眼生产
清炉扒渣静置
堆垛
打捆
检验入库
说明： 烟气排放粉尘排放废渣排放 ﹌噪声
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原铝检斤
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铝电解生产主要操作
• 阳极更换 • 出铝 • 熄灭阳极效应 • 抬母线 • 原铝/电解质水平测量等
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阳极效应：是电解过程中发生在阳极上的特殊现象，随着电 解质中氧化铝含量的降低，电解质对阳极碳块的湿润能力 下降，电解反应所产生的气体排不出来，聚集在阳极下方， 形成气膜，使槽电压急剧上升，俗称阳极效应。
值 工作电压：分解（极化）压降+阴极压降+阳极压降+电解
质压降，工作电压主要根据设定电压自动或认为进行调整 平均电压：工作电压+效应分摊电压+无功电压（黑电压） 此外还有铝导杆电流分布、炉底压降、卡具压降等等。
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二、经济技术指标：
电流效率：实际出铝量 /0.3356g/A·h×24h×500kA
阳极效应的利和弊
• 利：洁净槽底，规整炉膛，清理阳极底掌，校正Al2O3 浓度，清洁电解质。
浅谈铝电解生产工艺技术
浅谈铝电解生产工艺技术1．生产工艺(1)工艺机理铝电解工业生产采用霍尔-埃鲁冰晶石-氧化铝融盐电解法。
所谓冰晶石－氧化铝融盐就是以冰晶石为主的氟化盐作为熔剂，氧化铝为熔质组成的多相电解质体系，即为Na2AIF6-A12O3二元系和Na3AIF6-AIF3-Al2O3三元系是工业电解质的基础。
能够传导电流和在电流通过时改变自己成分的液体叫做电解质。
许多年以来，铝电解质一直以冰晶石为主体，其原因如下。
①纯冰晶石不含析出电位（放电电位）比铝更正的金属杂质（铁、硅、铜等），只要不从外界带入杂质，电解生产可以获得较纯的铝。
②冰晶石能够较好的溶解氧化铝，在电解温度950-970℃时，氧化铝在冰晶石溶液中的溶解度约为10％（质量）。
③在电解温度下，冰晶石一氧化铝熔液的密度比同温度的铝液的密度小，它浮在铝液上面，可防止铝的氧化，同时使电解质和铝很好地分离，这既有利于电解过程，又简化了电解槽结构。
④冰晶石有一定的导电能力，这样使得电解液层的电压降不至过高。
⑤冰晶石熔液在电解温度下有一定的流动性，阳极气体能够从电解液中顺利地排出，而且有利于电解液的循环，使电解液的温度和成分都比较均匀。
⑥铝在冰晶石熔液中的溶解度不大，这是提高电流效率的一个有利因素。
⑦冰晶石熔液的腐蚀性很大，但碳素材料能抗受它的侵蚀，用碳素材料作衬建造电解槽基本上可以满足生产的要求。
⑧在熔融状态下，冰晶石基本上不吸水，挥发性也不大，这将减少物料消耗并能保证电解液成分相对稳定。
以上所述有的是冰晶石的优点，也有的是它的缺点，如纯冰晶石的熔点较高（1008.5℃），导电性能不好和腐蚀性强，以与氧化铝在其中的溶解量不大等，这些导致了熔盐电解法生产铝时电能消耗大，建设投资和生产费用高。
多年来，为了克服其缺点，促使入们去寻找能代替它的新物质，但至今尚未取得成功；同时，入们也研究使用一些添加物像氟化钙、氟化镁、氟化锂等，来改善冰晶石一氧化铝熔体的性质。
因此，铝工业用的电解质已经远不是简单的二元系而是多元系了。
电解铝工艺介绍
第一章铝电解的基本理论1.1铝的性质及用途铝是地球上含量极丰富的金属元素，其蕴藏量在金属中居第二位。
在地壳中含量低于氧和硅而位居第三位。
由于铝的化学性质很活泼，因而在自然界里没有单质的金属铝存在，而是以含铝的各种化合物状态存在。
铝的化合物在自然界中分布极广，含铝的矿物有250种，但在工业上有开采价值的铝矿，只有为数不多的几种。
铝是一种银白色的金属，具有一系列良好的性能。
纯铝焙点为660冗，沸点为2 500冗。
铝是一种很轻的金属。
在常温下密度为2.7 即铝的质量为同体积水重的2.7倍，但约为钢、铜的质量的三分之一。
在铝中加人少量的铜、镁、锰、铬、硅做成的合金，具有质轻强度大，可机加工性、物理和力学性能好，抗氧化能力强等一系列优良性能，从而使铝及铝合金在很多应用领域中被认为最为经济实用的结构材料之一。
铝有较好的抗腐蚀能力。
暴露在空气中的铝块，很快氧化为一层致密的氧化铝薄膜，可防止铝进一步氧化。
因而在大多数环境条件下，包括在空气、水〈或盐水〕、石油化学和很多化学体系中，铝能显示优良的抗腐蚀性能。
铝的导电性良好，只比金、银、铜差一点。
铝的导电性随其纯度而有所不同，约为铜的导电率的619^，但制造同样导电率的电线所使用的铝的质量只有铜的一半。
因此铝广泛地用于电气、电子工业，如用来制造母线、电线、电动机、电容器等。
铝的导热性能也很好，导热率为银的一半，比铁的大三倍。
铝合金的导热率是铜的509〜609，所以工业上许多散热器、加热电器、热交换器等都是铝制成的。
铝的可塑性好，可以加工成各种型材，虽然纯铝极软且富延展性，但仍可靠冷加工及做成合金来使它硬化，用合金铝可以铸成形状复杂的零件，例如发动机的气缸体及外壳，精密仪表上的零件等。
铝是非铁磁性的，这对电气工业和电子工业而言是一重要特性。
铝是不能自燃的，这对涉及装卸或接触易燃易爆材料的应用来说是重要的。
铝无毒性，通常用于制造盛装食品和饮料的容器。
它的自然表面状态具有宜人的外观，它柔软、有光泽，而且为了美观，还可着色或染上纹理图案。
电解铝冶炼工艺流程简介
电解铝冶炼工艺介绍
一、电解铝的基本原理和工艺过程
电解铝就是通过电解得到金属铝。
现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝熔融电解法。
熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，在电解槽内进行电化学反应。
阳极主要产物是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘，该气体需经过净化处理后排空。
阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从电解槽内抽出，送至铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯、型材等。
二、电解铝工艺简图。
铝电解工艺与控制讲解
铝电解生产工艺与控制指南第一部分热平衡分析与控制在霍尔-埃鲁法中，能量是以两种方式供入的，一种是是以电能的方式供入，另一种是以碳燃烧的热能方式供入。
电解槽的热平衡表达式为：Q热=W电+W碳-T△S-∑(H T-H298)电解槽热平衡各影响因素的具体分析如下：1.1 W电电能热收入主要与槽电压和系列电流密切相关，在电解生产过程的正常情况下我们应力争保持槽电压和电流平稳，并尽可能减少阳极效应次数和效应持续时间，以维持热收入基本稳定。
W电又是调节电解槽热平衡波动的最灵活，最方便的调控措施，因此生产中往往通过电流的变化来调整自然环境变化对电解槽热平衡体系的干扰，夏季适当降低部分电流，冬季适当提高部分电流以调整炉帮内外温差变化对电解槽散热能力的影响，从而保证炉帮基本稳定。
通过保温料厚度来调节季节变化不但时间滞后而且对换极作业的浓度控制提出了更高的要求。
对于原材物料的预热需求则采取短时间附加电压的方式来灵活的进行调节，这样可以提高对热平衡波动调节的针对性和及时性，个别槽的热平衡变化则通过设定电压的变更来灵活的进行调整。
因此对于电能的调整必须坚持以适应电解槽的热平衡的需要为原则，力求节约。
电流对热平衡的调整是系统的和长期的，不宜作频繁的变动，而电压对热平衡的调整则是灵活的和及时的，在其它条件不变的情况下电压对槽温的调节力度为日均电压提高10mv/天可以提高电解质和铝液温度3℃，而过热度提高必然增加热损失，电解槽热交换系数的典型值为500～1000W*m-2K-1,因此日均电压提高10mv实际只能提高1℃的槽温，但如果其它因素造成初晶温度降低或其它热损失增加则可能出现电压升高而槽温降低的异常现象。
通过设定电压来调整槽温是滞后的，而根据热平衡变化采取短时间大幅度的电压附加方式及时调整各因素对槽温的干扰更符合电解槽的热平衡波动特性。
1.2 W碳碳阳极的消耗也是电解槽热收入的重要来源，在950℃的电解生产环境下每公斤碳燃烧为CO2释放的热能约为7KWH，如果以240KA电解槽为例计算，每降低10kg/tAl的阳极尽耗，则相当于降低了22mv的日均槽电压，如果碳阳极全部生成CO则相当于降低了约7mv的日均槽电压。
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极距铝业论坛 亿只铝罐的重量。 日本的再生铝合金需求一直呈上升趋势，汽车零部件的铝化及出口汽 车数量增加使铝废料价格全面上涨，影响到和铝罐有关的行业。通常 每公斤 100 日元以下的废铝罐涨到 125 日元或 130 日元。2002 年 12 月铝再生合金比 2001 年 12 月的产量增加 18.1，销售量增加 16.8％。 西班牙是个颇具代表的国家，目前原铝生产能力为 37 万吨／年，再 生铝生产能力为 25 万吨／年，重熔能力还在增加。挪威海德鲁公司 在西班牙 Azuqueca 建立一座全新的重熔回收厂，从 2001 年开始试生 产铝挤压坯料，目前产能已经达到 6 万吨／年，原料是干净的铝生产 废料和当地铝挤压厂产生的商业废料和其他材料，如晶粉细化剂和中 间合金以及进口的铝锭。 世界再生铝行业的发展还有一个新的特点，那就是大型汽车公司和铝 业公司建立闭环铝废料回收再生系统。据英国《今日铝》杂志一篇文 章报道，美国通用汽车公司已经和加铝建立起铝废料回收再生系统， 其下属的一个汽车冲压件厂把一年的单一品种的 6111 铝合金废料共 计 1250 万磅全部送到加铝在美国 Oswego 铝加工厂直接入炉重熔， 再轧制汽车用板返回至汽车冲压件厂，而不是和其他铝废料混合送到 废料市场上出售。这样，通用汽车公司冲压件厂每年节省资金 250 万 美元。值得人们注意的是，世界各大汽车公司都在注意和研究这一新 铝废料回收再生系统，并十分看重其未来的市场潜力和发展空间。 英国 Alcunet 有限公司的 AndySmith 先生对铝合金合同进行了成本分 析，指出电解铝厂非常愿意生产 A380 铝合金，因为其生产成本可靠
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AL+K-Hg=AL+KCI+HgCI2 ALCI3+3K=AL+3KCI NaCI.ALCI3+3Na=AL+4NaCI 当时在法国巴黎附近建立了用钠来还原氯化钠氯化铝复盐的制 铝工厂。1865 年俄国的别克托夫提议用镁还原冰晶石来生产铝，这 种方法后来在的国盖墨林概根铝镁工厂采用了。反应是： 2Na3ALF6+3Mg=3NaMgF3+2AL +3NaF 在化学法制率阶段里，尽管后来采用了钠、镁作还原剂，但由于 当时生产规模有限，还原剂又非常昂贵，因此生产量不大，整个化学 法制铝才 20 吨。当时对铝有“泥土中的银子”之称。直到 1888 年采 用电解法炼铝后，铝工业生产才能获得了新生。 2、电解发炼铝 电解法炼铝的试验，早在用化学法制铝的同时，就已经开始了， 1807 年至 1854 年英国的戴维和德国的本生及法国的特维耳多次做试 验因当时的能源问题没有成功，等 1867 年发明了发电机，并在 1880 年加以改进后，实现了三相交流输电，有了充实的电力，这才给实现 工业性电解法炼铝提供了前提条件。1886 年美国的霍尔、法国的埃 鲁不约而同的分别向各自的政府申请了冰晶石—氧化铝熔盐电解法 的专利获得批准。这就是后人称呼的霍尔—埃鲁法。 1888 年首先在美国匹兹堡利用霍尔—埃鲁法电解槽；1923 年发 明了侧插阳极棒自焙电解槽，当时受到很大限制，同时环境污染也很 严重。1950 年以后，开始研究上插阳极棒连续自焙阳极电解槽。我
六是大部分项目未经规定程序审批。据了解，近几年大部分电解 铝建设项目未按规定投资程序进行审批。有的是地方有关部门超越了 项目管理权限进行审批，有的是未经任何审批就施工建设。一些企业
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一是生产能力增长过快,市场供大于求。2002 年国内电解铝比上 年增产 95 万吨，增长 28%。生产能力增长 36%，当年出口 79 万吨， 实现净出口 21 万吨。成为世界最大的电解铝生产国和氧化铝消耗国。 今年 1-8 月，电解铝产量 346 万吨，出口 70 万吨，净出口 18 万吨。
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三是引发了氧化铝投资热。由于电解铝产能扩张过快，引发了对 氧化铝的投资热。初步了解，在建氧化铝项目和规划建设项目 19 个， 规划总规模氧化铝 1000 万吨/年以上。除一些拟使用进口铝土矿外， 大多数没有配套建设铝矿山，若主要依靠收购群采铝土矿维持生产，
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极距铝业论坛 国早 1964 年之 1968 年先后建立了两个上插阳极棒连续自焙阳极电解 槽铝电解厂。
世界再生铝行业是世界铝工业的必要组成部分，是世界铝工业可 持续发展的不可缺少的资源，是有着巨大市场潜力和发展前景的行 业。再生铝有着电解铝所不具备的优势，每吨再生铝和每吨电解铝相 比节省能源达 95％，CO2 和有害排放物大大减少，有利于环保。铝又 是一种完全可以回收再生，并且品质不会降低的金属。铝金属重量轻， 在汽车工业的应用日益受到重视，欧美国家的汽车公司，如美国通用 汽车公司、福特汽车公司和德国大众汽车公司、宝马汽车公司都在强 化和开发铝部件在汽车上的应用，全铝汽车已经成功研制出来，其减 轻汽车自重、节省燃料、有利环保的优势令人瞩目。 美国 2001 年用铝废料生产的再生铝为 298.2 万吨，超过了原铝的产 量。2001 年美国回收的吨。美国铝业公司已经确立了新的废铝回收目标，到 2002 年，美铝 的铝产品要有 50％用回收的废铝生产。
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极距铝业论坛 且不比再生铝厂的生产成本高，这是提供给再生铝和铝废料行业的一 个商业信息，即废铝价格变得太高和浮动太快，将削弱废铝再生工艺 的竞争力。 总之，世界再生铝行业的发展有着自身的规律，市场需求和价格是关 键，降低废料再生生产成本，开发废铝再生工艺新技术、新设备迫在 眉睫。在汽车工业、包装工业和建筑工业方面废铝回收再生有着巨大 市场潜力和发展前景。
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电解铝厂工艺 培训讲义
2004 年 1 月 10 日
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电解铝行业发展
在目前已经发现的 108 种化学元素中，金属就占 85 中，通常把 这些金属元素分为黑色和有色金属两大类。除了铁、锰、铬属黑色金 属外，其余均为有色金属。对于这些有色金属，按其某些特性又可分 为重金属、轻金属、贵金属、稀有金属、半金属等，其中铝是有色轻 金属类的一种金属。
近年来，随着国内需求扩大，我国电解铝工业发展迅猛，产能不 断扩张,产量不断增长。虽然装备技术水平有所提高，新建项目规模 扩大，但也出现了氧化铝原料供应日趋紧张且价格持续上涨,电解铝 总量供大于求，违规建设、盲目发展的势头。需要引起关注并加以正 确引导。
电解铝市场供求情况及存在问题
1995 年全国电解铝生产企业 53 家，电解铝产能 197 万吨，产量 168 万吨。2002 年猛增到 138 家，产能 546 万吨，产量 435 万吨。目 前仍有在建项目 47 个，建设规模约 500 万吨，投资额约 350 亿元。 基本情况及存在问题如下：
巴西于 1990 年开始生产铝饮料罐，现在年产铝罐能力达到 102 亿 只，1991 年开始回收铝饮料罐。南美三个大国——巴西、阿根廷和 智利的铝饮料生产中心设在巴西，也是南美地区现在消费铝饮料罐最 多的国家。2001 年，上述三国共消费 118 亿只铝饮料罐，巴西占到 89％，达到 105 亿只。巴西很重视铝饮料罐回收，有 15 万人从事铝 饮料罐回收，2001 年回收率达到 85％，居世界第一，超过日本 82.5 ％的回收率。巴西当年回收的铝罐重量达到 11.95 万吨，相当于 90
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国际市场电解铝总体上供大于求，我国电解铝快速增长加剧了这 一局面。2002 年全球电解铝供应量 2609 万吨，供给大于消费 78 万 吨。有关资料表明，2002 年底全球电解铝总库存量高达 340 万吨， 相当于 1.6 个月的消费量。2003 年 1-6 月，全球电解铝供应量 1357 万吨，表观消费量 1314 万吨，供给量过剩 43 万吨。今年 6 月底，伦 敦金属交易所电解铝仍有库存 114 万吨。
五是部分电解铝企业生产过程污染环境。在 546 万吨生产能力中, 工艺落后、污染严重的自焙槽生产能力仍有 131 万吨，占 24%。此外， 部分新建项目违反《环境保护法》，不按规定向有批准权限的环境保 护行政主管部门报批环境影响报告书，擅自开工建设；项目建成后也 未经环境保护部门验收，不管环保是否达标即投入生产，影响当地的 生态环境。一些企业违反《节约能源法》、《大气污染防治法》和国家 现行产业政策，建设小火电机组和小电网做自备电厂，发电效率低， 浪费能源，多数小机组使用小矿煤发电，根本不进行脱硫处理，排放 大量的二氧化硫和氧化氮，污染环境。
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极距铝业论坛 势必助长乱采滥挖。如果不规范新一轮氧化铝投资行为，我国已探明 的铝土矿资源将遭到严重破坏。
四是行业集中度没有明显提高。1995 年全国电解铝企业平均产量 3.2 万吨，至 2002 年仍基本没有变化，而国外的平均产量为 19 万吨。 在目前 138 家企业中，年产电解铝 20 万吨以上的仅 3 家,产量 72 万 吨,10-20 万吨的 7 家，产量 89 万吨；5-10 万吨的 20 家，产量 124 万 吨;3-5 万吨的 12 家，产量 42 万吨；其余 96 家产量 108 万吨。5 万吨 以下铝厂共 108 家，占总数的 78%，产量仅占 34%。我国电解铝产 量是世界总产量的 17%，但企业数量超过国外所有的电解铝企业数 (120 家左右)。
自然界中铝的储藏量极为丰富，其含量约占地壳重量的 8%，仅 次于氧（49.1%）和硅（26%），居第三位。几乎是地壳中全部金属含 量的三分之一。然而，铝的化学性质十分活波，故在自然界中从没有 发现过元素状态的金属铝，有的却都是铝的化合物，约有 250 多种矿 物。其中最常见的硅酸盐族，以及他它们的风化产物粘土，还有水化 合物，例如铝土矿，这是目前炼铝的主要原料，尽管自然界中铝的分 布和储量如此丰富，但对于它的提取却比铜大约晚了二千年，直到十 九世纪初它才被制取出来。