电解铝工艺流程图1
电解铝生产工艺的优化探讨
电解铝生产工艺的优化探讨摘要：虽然中国是世界上大型的铝生产、出口国家之一，但是，我国的铝生产技术还比较落后。
在实际铝生产中，传统方法不但浪费了大量的能耗，而且对环境也有一定的影响。
为此，本文在对目前我国电解铝业发展状况进行了简要的介绍，对目前我国电解铝业存在的技术不足进行了分析，并提出了电解铝生产优化的策略。
关键词：电解铝；生产工艺；策略前言我国从20世纪50年代开始，铝业技术得到了长足的发展，并已初步建立起一条较为完善的铝业链条，为我国经济和社会的各方面提供了持续的铝业供给。
我国是铝土矿资源最丰富的国家之一，但我国铝土矿的生产工艺还比较落后，能耗高，对环境的影响也比较大。
为此，需要在实际应用中采取有目标地优化措施，以提升电解铝生产的能源效率和环境保护水平。
1、我国电解铝业的发展状况我国电解铝工业的发展，特别是规模较小、资本较少的电解铝企业，都面临着能耗过高的问题。
一般情况下，要制造一吨的铝材所需的电量很大。
与此同时，部分企业在技术优化上遭遇了巨大的“瓶颈”，在节能降耗的前提下，很难保证产品质量达到相应的标准。
在实际生产中，有些厂家采取了增强电流的措施，有效地解决了高压差的问题。
但是，整流器的工作效率往往达不到预期的要求。
并且当系统的电压下降时，系统的电流效率也会随之下降，这就要求电解铝业人员必须正确认识二者的关系，并在二者间找到一个平衡点。
但是，要想达到均衡状态，还需要借助更加复杂的数字化模型。
另外，也有不少公司从强化管理的角度对电解铝制造过程进行了优化，虽然有了一些效果，但是还没有从根本上突破。
2、电解铝的基本理论图 1电解流程2.1用于电解铝的原料电解铝生产所用的原材料有三类：（1）氧化铝；其熔点为2050℃，沸点为3000℃，具有良好的流动性，在晶体中溶解，在水中不溶解；(2）溶剂；一种以氟化铝，氟化镁，氟化钠，氟化钙，为主要成分的氧化盐；(3）一种阳极物质，也就是一种预先煅烧过的炭块。
浅谈国内电解铝烟气净化系统的主要问题及改进
2023年 5月上 世界有色金属7冶金冶炼M etallurgical smelting浅谈国内电解铝烟气净化系统的主要问题及改进夏云镇，谢清申，王海涛（邹平县汇盛新材料科技有限公司，山东 邹平 ２５６２００）摘 要：本文主要介绍了国内电解铝烟气干法净化系统以及脱硫系统的发展状况及存在的主要问题，并提出了部分改进建议。
关键词：铝电解烟气；净化中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）０９－０００７－３Discussion on the main problems and improvements of domestic electrolyticaluminum flue gas purification systemXIA Yun-zhen, XIE Qing-shen, WANG Hai-tao（Ｚｏｕｐｉｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ Ｈｕｉｓｈｅｎｇ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｚｏｕｐｉｎｇ ２５６２００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｍａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｒｙ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ， ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｓｏｍｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ．Keywords: ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｆｌｕｅ ｇａｓ； ｐｕｒｉｆｙ收稿日期：２０２３－０３作者简介：夏云镇，男，生于１９８１年，山东滨州人，本科，工程师，研究方向：轻金属冶炼。
电解铝生产中需要加入冰晶石、氟化盐等含氟物质，生产中会产生大量的含有氟化物的烟气。
乌苏大成实业有限公司40万吨年电解铝项目环境影响评价报告书
乌苏⼤成实业有限公司40万吨年电解铝项⽬环境影响评价报告书1 建设项⽬概况1.1 建设项⽬的地点及相关背景1.1.1 项⽬背景新疆资源丰富，是国家重要的能源基地。
煤炭、⽯油等⾏业在国民经济中占有重要地位。
随着西部经济⼤开发战略的实施，新疆的发展潜⼒及优势⽇渐显现，经济逐步进⼊稳步发展阶段。
为了更加切实有效地贯彻落实胡锦涛总书记在新疆的讲话精神及国务院发布的《关于加快发展循环经济的若⼲意见》和《国务院关于促进煤炭⼯业健康发展的若⼲意见》中提出的“坚持煤炭开发与地⽅经济和社会发展相结合的原则，促进煤炭与相关产业协调发展”的要求，⾃治区政府制定了抓住国家能源结构调整的历史机遇，将资源优势转化为经济优势，加快开展⼤型煤电、煤化⼯基地等新型⼯业体系建设，全⾯推进⾃治区经济社会⼜好⼜快发展的宏伟规划。
乌苏市化⼯园于2005年经⾃治区⼈民政府批准设⽴，是⾃治区级重点⼯业园区之⼀，位于乌苏、奎屯和独⼭⼦“⾦⼭⾓”的中⼼，紧靠312国道、奎—赛⾼等级公路、北疆铁路等交通运输线，地势平坦、交通便利，距市中⼼3.5km。
园区总规划⾯积49.2km2，其中：⼀期规划⾯积19.2km2，⼆期规划⾯积30km2，分为煤电等⾼载能及化⼯产业区；机械装备制造产业区；农副产品精深加⼯产业区；仓储、装卸、加⼯、整理、配送等现代物流业四⼤功能区。
园区已投资1.5亿元完成了道路、电⽹、供排⽔、通讯等基础设施建设，达到“七通⼀平”。
截⽌⽬前，⼊驻园区企业50家，涉及电⼒、冶⾦、建材、⽯化、钢铁、啤酒、淀粉、特⾊农产品及药品加⼯等产业近百个产品。
铝由于具有良好的导电性能、延展性和反射性等特点，以及铝合⾦具有⾼强度等性能，铝及铝合⾦被⼴泛应⽤于建筑、交通、电⼒电⼦、机械、包装、航空航天等领域。
随着国家对新疆⼤开发的推进，新疆地区的经济将出现跨越式增长，铝消费也将在新疆地区⼤幅增长。
在中央对新疆采取差别化对待的产业政策前提下，新疆有⾊⾦属⾏业在“⼗⼆五”期间也将全⾯贯彻落实党的⼗七⼤精神，深⼊贯彻落实科学发展观，按照“资源开发可持续、⽣态环境可持续”的要求，统筹规划，合理布局，以加⼤资源勘查⼒度、加强技术改造、推进企业重组和加快重⼤项⽬建设为重点，坚持科学发展，推动产业结构调整和优化升级，⼤⼒发展有⾊⾦属深加⼯和循环经济，提⾼资源保障能⼒和资源综合利⽤率，培育和壮⼤新疆有⾊⾦属企业，推动新疆有⾊⾦属⼯业跨越式发展。
电解铝工艺流程-编写
电解铝工艺流程电解铝就是通过电解得到的铝，现代金属铝的生产主要采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。
生产工艺流程如图1所示匏化锯軾化盐冰骷石曉阳概送电解1•铝电解工艺直流电通入电解槽，电解槽温度控制在 940-960 C ，熔融冰晶石是溶剂， 氧化铝作为溶质，以炭素体作为阳极，铝液做为阴极，使溶解于电解质中的氧 化铝在槽内的阴、阳两极发生电化学反应。
在阴极电解析出金属铝，在阳极电 解析出CO 和CO 2气体。
铝液定期用真空抬包析出，经过净化澄清后，浇铸成 商品铝锭。
阳极气体经净化后，废气排空，回收的氟化物等返回电解槽。
电解铝的主要设备是电解槽，现代铝工业主要有两种形式的槽式分别为自焙 阳极电解槽和预焙阳极电解槽。
以下为两种槽的比较：图一：两种类型电解槽的比较目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽，槽的电流强度很大，不仅自动化程度高，能耗低，单槽产量高，而且满足了环保法规的要 求。
从铝电解槽的发展来看，目前电流强度达到17-22KA 的大型化各类阳极 电解槽，产铝量为1200-1500Kg/d ，电能消耗降低到13.5KW*H 。
下图为一自焙槽 优点：阳极可连续使用；不需专门工厂进行阳极成型, 焙烧，装爪等中缺点： 烟害大;槽电压比预焙槽约高0J-0.2V,电耗比预焙槽高 约1（顺度；上插棒槽的上部金属结构比 较复杂，机械化程度，投资 大〜预焙槽 优点：电耗低，槽电压低； 电解槽造价少；可大型化，操作的机械化程 度高； 烟害小4缺点：非连续式预焙阳极电解槽需 更换阳极；需成套的阳极制备工厂，投资多。
种铝电解槽参数千安121a1816铝电解槽配垃圏＜240台电解槽慕系列电流130千安，电压1100伏）所「刀一电解槽图二：一种铝电解槽配置图2.电解烟气干法净化2.1干法净化原理干法净化就是以某种固体物质吸附另一种气体物质所完成的净化过程。
具有吸附作用的物质称吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。
铝电解含氟烟气的干法净化使用电解铝生产用的氧化铝，作为吸附剂吸附烟气中的氟化氢等大气污染物来完成对烟气的净化。
预焙铝电解槽生产工艺与操作[1]
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五、载氟氧化铝为主供原料 （活性 杂质 流动性 输 送方式 容积变化）
第一章 铝电解的基本理论
1.1铝的性质与用途
1、自然界的铝 铝是自然界分布极广，含量极丰富的金属元素（250 多种矿物） 活泼 、 无元素态 （ 7.35% 第三位 占金属的三分之 一， 氧 49.1% ； 硅 26.3% ；四~八位 是 Fe Ca Na K Mg 总占 98.04% 其余86种为1.96%）
现代铝工业生产普遍采用冰晶石一氧化铝融盐电 解法。电解铝生产以碳素材料为阳极，铝液为阴极， 电解质为溶解有氧化铝的熔融冰晶石，经整流的强大 直 流 电 （ 数 百 kA) 由 阳 极 导 入 电 解 槽 , 经 过 （ 930 ～ 970℃的）电解质与铝液层，由阴极导出， Al3+ 、O2分别在两极上进行电化学反应,阳极产物主要是二氧化 碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的氟化氢(HF)，在 阴极生成液体铝。铝液用真空抬包抽出到铸造车间净 化后铸成成品铝锭。
氯化铝－氯化钠络盐 1883年美布雷德利（Bradley)提出了氧化铝溶于熔 融冰晶石电解的方案 1886年美霍尔（Hall)和法埃鲁特（Heroult)同时申 请了冰晶石-氧化铝熔盐电解专利 H-H法 1888美匹兹堡两台610× 400× 510 1.7～1.8kA 16v 23kg/2 效率79％ 年产8～8.5t 电耗约30000kwh/t 法1889 英1890 德1898 奥1899 挪威1906 意1907 西班牙1927 苏1931
3、主要性质与用途
① 比重轻 是 Cu的三分之一 ②导电性优良 为同重铜的2倍 ③良好的防腐性 航空航天业 电力 建材、包装业
第一讲 电解工艺及设备
由于预焙阳极操作简单，没有沥青烟害，
易于实现机械化、自动化，可使电解槽 大型化，和获得高效益，因此国内外新 建大型铝厂多采用此种阳极。
1.2 电解工艺
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1.2.1电解工艺流程图
1.2.1铝电解生产流程
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电解法生产金属铝所用主要设备是电解槽 电解槽由阳极和阴极组成。 阴极是一个长方形金属外壳，底部铺砌保温砖和耐火砖绝热， 耐火砖上面铺以炭块，炭块中间插一钢棒并伸出壳体外，并与 阴极母线连接。阳极是用碳素（石油焦）粉粒作骨料，用沥青 做粘结剂混捏成糊经冷却制成块状阳极。
碳素阳极组
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阳极炭块 导杆与钢爪
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阳极块的生产流程：原料煅烧、配料、混捏、成型、焙烧、组装。 先将石油焦进行高温煅烧，以除去其中的挥发分，煅烧后焦经破碎、 筛分、磨粉后，按一定的粒度组成（粗、中、细）配成干料，再与一 定量的沥青混捏成糊状；制成所需要的块，经冷却后由输送机送至炭
生产规模以及在自动化程度上均取得了突飞猛进的发展；尤其在近30年间，铝电 解生产的电流效率由 80％多提高到现在最高水平的96%，电解直流电耗由过去的 16000多kWh/吨铝降低到现在的13000kWh/吨铝以下；在生产规模方面，铝电解槽 由几仟安培的规模扩大到现在的320KA，甚至500KA。一个多世纪以来，工业铝电 解槽经历了由小型预焙阳极电解槽、侧插式自焙阳极电解槽、上插式自焙阳极电 解槽到大型预焙阳极电解槽的发展阶段；在自动化控制程度上，成功地开发出了
铝电解(电解铝)生产工艺技术大全-从入门到精通
铝电解（电解铝）生产工艺技术大全-从入门到精通发布日期：2010-10-18 浏览次数：95铝电解用的原材料大致分三类：原料——氧化铝；熔剂——氟化盐(包括冰晶石、氟化铝、氟化钠、氟化镁、氟化钙、氟化锂等)；阳现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。
熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为电解铝生产溶质，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，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。
化学反应主要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al 3O2。
阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al33eˉ=Al。
阳极产物主要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。
为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。
阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，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。
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。
铝电解槽生产工艺和施工概述
铝电解槽生产工艺与施工概述铝电解槽生产是铝工业生产的核心。
近几年西方国家新建或扩建的大型铝厂几乎全部采用300KA级（包括160KA~600KA）铝电解槽生产铝。
铝工业生产主要是由三大块互相独立又相互依存的生产组成，即氧化铝生产、电解铝生产、铝用炭素材料生产。
三大块中电解铝生产是核心。
从工艺复杂程度看：氧化铝生产最复杂，铝用炭素材料生产排第二，电解铝生产排第三。
从投资额大小看：氧化铝生产最大，铝电解生产仅次，铝用炭素材料生产排后。
从施工工期看：氧化铝生产最长，铝电解生产其次，铝用炭素材料生产再次。
电解铝生产主要是铝电解槽。
一、电解厂房电解厂房一般为装配式钢筋混凝土排架结构。
厂房内为两层楼结构，底层有钢筋混凝土设备基础，安装铝电解槽及阴极母线等；第二层为操作层，标高一般约2~3m左右。
设备基础和二层楼结构均为钢筋混凝土结构。
屋面一般采用轻型钢屋盖，轻型墙面围护结构。
厂内配有多功能天车，供更换阳极炭块、出铝、运输等作业，轨顶标高一般为9m左右。
吊车梁一般为钢筋混凝土预制构件。
从建筑工程的角度，土石方、杯口基础、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁、现浇钢筋混凝土设备基础、轻型钢屋架、铝板瓦或彩板瓦等，都是常规施工方法施工。
二、铝电解槽主要工艺电解铝生产是把氧化铝中的铝转变为金属铝的过程。
其生产的主要原理是以熔融的冰晶石—氧化铝体系作为电解质，以炭素材料作为两极（即阳极和阴极），炭素阳极安装在电解槽上部，阳极母线强大的直流电（30~320KA，不同的铝电解槽采用不同的电流）通过炭素阳极材料导入电解槽的电解液与铝液层并参与电化学反应，然后从炭素阴极材料经阴极母线导出。
直流电在电极间产生热能并保持正常的电解温度（920~950℃），使冰晶石和氧化铝熔融体变成离子状态，在炭素阳极底部发生分解氧化铝的复杂的电化学反应（称阳极反应），阳极的最终产物是CO和CO2的混合气体（一般情况下，生成的CO约占30%左右），在阴极上析出液态金属铝，再铸成铝锭，完成铝的生产。
电解铝厂不同电解质处理工艺的对比分析
38冶金冶炼M etallurgical smelting电解铝厂不同电解质处理工艺的对比分析曾 勇（东北大学设计研究院（有限公司），辽宁 沈阳 １１０１６６）摘 要：对电解质进行破碎处理，是为了实现阳极覆盖料的循环利用，通过将传统电解质处理工艺和新开发的自磨分选式电解质处理工艺进行技术经济等对比分析，可知新型电解质处理工艺具有显著的经济、社会和环保效益。
关键词：电解质；阳极；自磨；效益中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２２）１０－００３８－３Comparative Analysis of Different Bath Treatment Processes in Aluminum SmelterZENG Yong（Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０１６６，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｃｒｕｓｈｉｎｇ ｔｈｅ ｂａｔｈ ｉｓ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｏｄｅ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ． Ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｂａｔｈ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｗｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａｕｔｏｇｅｎｏｕｓ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｓｏｒｔｉｎｇ ｂａｔｈ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｅｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｅｗ ｂａｔｈ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｈａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ， ｓｏｃｉａｌ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ．Keywords: ｂａｔｈ； ａｎｏｄｅ； ａｕｔｏｇｅｎｏｕｓ ｇｒｉｎｄｉｎｇ； ｂｅｎｅｆｉｔｓ收稿日期：２０２２－０５作者简介：曾勇（１９８６－），男，湖北荆州人，硕士研究生，中级工程师，研究方向：电解铝工程设计及研究。
铝电解车间工艺设计
主体设备的设计
上世纪60～80年代以前广为使用现仍有少量存在的侧插阳极 棒自焙阳极电解槽
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主体设备的设计
上世纪60～80年代广为使用的上插阳极棒 自焙阳极电解槽
在上世纪60～70年代，上插棒自焙阳极电解槽在世界范围内得到了很大发展，其电解槽的最大
电流强度达到了170～180kA。
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第八页，编辑于星期二：十九点 一分。
氟化盐
氟化盐包括NaF、AlF3、CaF2和LiF等。其作用如表所示
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第九页，编辑于星期二：十九点 一分。
炭素材料
炭素材料耐高温，抗腐蚀，导电良好，有足够的机械强 度和热稳定性。
生产炭素阳极的原料：骨料和粘接剂两部分
1、骨料----石油焦、沥青焦 对骨料的要求：
主体设备的设计
青海200KA铝电解槽
伊川300KA铝电解槽
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第二十八页，编辑于星期二：十九点 一分。
主体设备的设计
南山300KA铝电解槽
兰州200KA铝电解
槽
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第二十九页，编辑于星期二：十九点 一分。
主体设备的设计
青铜峡200KA铝电解槽
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第三十页，编辑于星期二：十九点 一分。
电解槽的主体结构
E0 为氧化铝可逆分解电压；
a 为阳极反应过电压； c 为阴极过电压；
Ra 为阳极电阻；
Rc 为阴极电阻； Re 为电解质电阻； Rx 为母线电阻； Ve 为效应分摊电压；
VB 为槽间电压和电解厂房到整流所之间母线电压降的分摊电压之和。
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第十六页，编辑于星期二：十九点 一分。
槽平均电压
槽工作电压 V 工 作 E 极 化 V 阳 极 V 电 解 质 V 阴 极 V 母 线
铝电解烟气脱硫工艺简述及效益分析
2023年 6月上 世界有色金属7冶金冶炼M etallurgical smelting铝电解烟气脱硫工艺简述及效益分析谢清申，王海涛，夏云镇（邹平县汇盛新材料科技有限公司，山东 邹平 ２５６２００）摘 要：本文简述了铝电解烟气石灰石－石膏法脱硫工艺及其技术特点。
结合某脱硫改造工程实例，对脱硫系统的投资费用和特定入口ＳＯ２浓度和排放浓度工况下的脱硫系统运行成本进行估算和分析，指出节电是降低脱硫系统运行成本的关键。
本工程具有良好的环境效益和社会效益，是企业深入贯彻落实新发展理念的具体举措。
关键词：铝电解烟气；脱硫系统；石灰石－石膏法；费用估算；效益分析中图分类号：Ｘ７５８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１１－０００７－３Brief Introduction and Benefit Analysis of Aluminum Electrolysis Flue Gas Desulfurization ProcessXIE Qing-shen, WANG Hai-tao, XIA Yun-zhen（Ｚｏｕｐｉｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ Ｈｕｉｓｈｅｎｇ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｚｏｕｐｉｎｇ ２５６２００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ｇｙｐｓｕｍ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｆｏｒ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｆｌｕｅ ｇａｓ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｏｆ ａ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｎｏｖａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ， ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｃｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｕｎｄｅｒ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｌｅｔ ＳＯ２ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｉｔ ｉｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｏ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｉｓ ｐｒｏｊｅｃｔ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ， ａｎｄ ｉｓ ａ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｍｅａｓｕｒｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ｔｏ ｄｅｅｐｌｙ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｔｈｅ ｎｅｗ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｃｏｎｃｅｐｔ．Keywords: ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｆｌｕｅ ｇａｓ； Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ； Ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ｇｙｐｓｕｍ ｍｅｔｈｏｄ； Ｃｏｓｔ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ； Ｂｅｎｅｆｉｔ ａｎａｌｙｓｉｓ收稿日期：２０２３－０３作者简介：谢清申，男，生于１９８３年，山东泰安人，专科，工程师，研究方向：轻金属冶炼。
轻有色金属冶炼产品目录及主要技术经济指标计算方法
轻有色金属冶炼产品目录及主要技术经济指标计算方法Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022轻有色金属冶炼产品目录及主要技术经济指标计算方法—铝、精铝、铝用炭素部分（预审稿）轻有色金属冶炼产品目录及计算方法修订编写组第一部分铝产品目录及主要技术经济指标计算方法一、电解铝冶炼方法概述现代铝冶炼工业，普遍采用冰晶石——氧化铝融盐电解法，即霍尔——埃鲁法。
其实质是在电解槽内以氧化铝为原料，以氟化盐为溶剂，以碳素材料分别为阳极和阴极，在直流电的作用下，通过阴极和阳极之间发生电化学反应，在电解温度（950度左右）下，使溶解于电解质中的氧化铝被还原成金属铝，铝液集中于阴极，阳极产生二氧化碳和少量一氧化碳气体。
定期将铝液从电解槽中吸出并铸锭。
电解铝生产的主要设备是电解槽。
目前国内有自焙阳极电解槽和预焙阳极电解槽两种。
自焙槽分为上插式和侧插式，预焙槽分为连续式和间断式。
自焙阳极电解槽因能耗高、环境污染严重，逐步被淘汰。
预焙阳极电解槽成为铝工业当今发展的主流槽型，目前我国预焙电解槽槽型包括从75KA～320KA的各种类型。
电解铝的生产工艺流程图如下：直流电预焙阳极（阳极糊）氟化盐新鲜氧化铝铝产品二、铝冶炼产品产量铝冶炼系列产品按生产工艺、用途及其含铝量分为铝及铝合金（如重熔用铝锭、炼钢及铁合金用铝锭、重熔用铝稀土合金锭、电工圆铝杆及铝合金等）和经进一步深加工的精铝、高纯铝。
(一)铝及铝合金产量1、电解槽出铝量电解槽出铝量是指从电解槽内吸出供铸造用的铝液的重量，习惯上称作出铝量。
通常是根据电解的出铝周期按照出铝任务单实际吸出的铝液数量，以磅称衡量数为准，计算单位吨（单槽产出量常采用千克表示）。
出铝量是计算原铝产量的基数。
2、电解铝液产量电解铝液（以下简称铝液）产量，是铝电解槽实际产出的计入电流效率的金属铝量。
铝液产量是电解铝生产管理上一个极为重要的产量指标，是计算一系列技术经济指标的基数。
铝电解生产原理PPT课件
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❖ 根据铝电解的基本原理，需要为反应 过程提供大量的直流电能，用以推动 反应向生成铝的方向进行；随着电解 反应的不断进行，炭阳极以及溶解于 电解质中的氧化铝不断消耗，生产中 需及时补充，使生产得以连续进行； 原则上冰晶石是不消耗的，但是由于 和杂质反应引起的化学损失、各种机 械损失以及在电解的高温融融状态下 的挥发损失，电解过程中也需要一定 的补充。
❖ 在电解质熔体中，增加AlF3的含量，则电解质粘度降低。 但是在酸性电解质中，AlF3和Al2O3的共同存在对粘度的影 响将不会十分明显；
❖ 4）在电解质熔体中，随着AlF3含量的增加，熔体中Al2O3 的溶解度随之降低；
❖ Al3＋（络合）＋3e﹦Al
❖ 目前铝工业仍然采用活性阳极，阳极本身参与反应。 在阳极炭块上是铝氧氟络合离子中的O2－放电，发 生电化学反应：
❖ 2 O2－（络）－4e＋C﹦CO2
❖ CO2被认为是阳极第一反应产物，铝电解的结果只 消耗了Al2O3和C，因此整个电解过程总反应式为：
❖ Al.2O3＋1.5C﹦2Al＋1.5 CO2↑
.
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一、铝的性质和用途
❖ 铝的化学性质非常活泼，与氧的亲和力很强。铝在 空气中能与氧迅速化合，生成一层致密而坚硬的氧 化铝薄膜，厚度为0.005～0.02μm，成为铝的天然保 护层，阻止铝继续被氧化，因而具有好的抗蚀性能， 还可以用阳极氧化或电镀的方法，在铝材和铝制品 的表面生成彩色鲜艳的氧化膜。
. 以轧成薄板和箔、拉成细丝、挤压成各种复杂形状 3
❖ 铝由于具有优良的物理性能，所以铝在国民经济各部 门和国防工业中得到了广泛的应用。铝作为轻型结构 材料，重量轻，强度大，陆、海、空各种运载工具， 特别是飞机、导弹、火箭、人造卫星等，均使用大量 的铝，一架超音速飞机的用铝量占其自身重量的70％， 一枚导弹用铝量占其总重量的10％以上。用铝和铝合 金制造的各种车辆，由于重量轻，可以减少能耗，所 节省的能量远远超过炼铝时所消耗的能量。在建筑工 业中用铝合金作房屋的门窗及结构材料，铝具有吸音 性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建 筑室内的天花板等也采用铝，用铝制作太阳能收集器， 可以节省能源。在电力输送方面，铝的用量居首位， 90％的高压电导线是用铝制作的。在食品工业上，从 仓库储槽到罐头盒，以至饮料容器大多用铝制成。在 其他方面，用铝粉作难熔金属(如钼等)的还原剂和作 炼钢过程中的脱氧剂，以及日常生活中的锅、盆、匙 等。
毕业论文-铝电解生产工艺流程设计
第一章概述1.1 铝电解工业现状目前, 电解铝工业仍以改善和提高霍尔-埃鲁法电解槽技术水平为主, 着力于节能减排, 降低能耗、物耗和原铝成本, 在从源头上就减少气固废物料污染的同时, 加强废物料废铝的无害化和资源化处理, 实现资源再生和循环利用, 进一步提高产品质量和扩大产品种类。
现代化预焙电解槽的电流强度继续向超大型化发展。
继法国AP18和AP30型电解槽技术后, AP50技术已问世。
最近, 俄罗斯铝业启动了电流强度为400 KA的RA400槽型电解槽系列两条。
该系列是在原300 KA电解槽技术基础上开发的第二代超大型电解槽, 该槽日产量3 t, 电流效率94%, 电耗13800 kW·h/t, 减少33%污染物。
目前正在开发450~500 KA电解槽, 预计将开展RA500电解槽试验。
600~740 KA超大容量电解槽也在开发研究中。
国外大容量(300 KA以上)电解槽阳极电流密度为0.8 A/cm2以上, 主要经济技术指标: 电流效率93%~95%, 直流电耗13000~13500 kW·h/t(Al); 最先进的技术指标电流效率可达96%, 电耗略低于13000 kW·h/t(Al)。
表1-2为彼斯涅AP30—AP50电解槽发展过程中的主要设计参数和技术经济指标。
法国彼斯涅AP系列电解技术被公认为代表当今国际领先水平。
从AP电解系列技术中不难看出其具有如下几个特点:(1)阳极电流密度较高, 可达0.8 A/cm2以上, 单位阴极面积产能大。
(2)槽电压和电解稳定性均较高, 电解质过热度都较低, 不超过10℃, 槽膛内形中炉帮和伸腿的固相结壳厚度稳定合理, 因此电流效率高, 可达95%~96%, 电耗可低到13000 kW·h/t(Al), 槽寿命达2000天。
(3)分子比、氧化铝和阳极效应系数低, 说明其设计操作和控制技术水平高。
国外铝电解的数学模型、传感器、控制和新材料等功能化技术水平较高。
电解铝工艺流程-编写
电解铝工艺流程电解铝就是通过电解得到的铝，现代金属铝的生产主要采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。
生产工艺流程如图1所示。
1. 铝电解工艺直流电通入电解槽，电解槽温度控制在940-960℃，熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以炭素体作为阳极，铝液做为阴极，使溶解于电解质中的氧化铝在槽内的阴、阳两极发生电化学反应。
在阴极电解析出金属铝，在阳极电解析出CO和CO气体。
铝液定期用真空抬包析出，经过净化澄清后，浇铸成2商品铝锭。
阳极气体经净化后，废气排空，回收的氟化物等返回电解槽。
电解铝的主要设备是电解槽，现代铝工业主要有两种形式的槽式分别为自焙阳极电解槽和预焙阳极电解槽。
以下为两种槽的比较：图一：两种类型电解槽的比较目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽，槽的电流强度很大，不仅自动化程度高，能耗低，单槽产量高，而且满足了环保法规的要求。
从铝电解槽的发展来看，目前电流强度达到17-22KA的大型化各类阳极电解槽，产铝量为1200-1500Kg/d，电能消耗降低到13.5KW*H。
下图为一种铝电解槽参数图二：一种铝电解槽配置图2. 电解烟气干法净化2.1干法净化原理干法净化就是以某种固体物质吸附另一种气体物质所完成的净化过程。
具有吸附作用的物质称吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。
铝电解含氟烟气的干法净化使用电解铝生产用的氧化铝，作为吸附剂吸附烟气中的氟化氢等大气污染物来完成对烟气的净化。
氧化铝对氟化氢的吸附过程分三个步骤：（1）氟化氢在气相中不断扩散，通过氧化铝表面气膜到达氧化铝表面。
（2）氟化氢受氧化铝离子极化的化学键力的作用，形成化学吸附。
（3）被吸附的氟化氢和氧化铝发生化学反应，生成表面化合物―氟化铝。
氟化氢的吸附率可达98%~99%，沥青烟的吸附率在95%以上。
载有氟和沥青烟的氧化铝由布袋除尘器分离后供电解使用。
回收的氟返回电解槽可补充电解生产过程中损失的氟元素，沥青焦油返槽后可逐步被烧掉。
2.2干法净化工艺流程图3干法净化工艺流程图干法净化工艺流程包括电解槽集气、吸附反应、气固分离、氧化铝输送、机械排风等五个部分，如图3所示。
铝电解生产工艺流程设计
铝电解生产工艺流程设计第一章概述1.1 铝电解工业现状目前, 电解铝工业仍以改善和提高霍尔-埃鲁法电解槽技术水平为主, 着力于节能减排, 降低能耗、物耗和原铝成本, 在从源头上就减少气固废物料污染的同时, 加强废物料废铝的无害化和资源化处理, 实现资源再生和循环利用, 进一步提高产品质量和扩大产品种类。
现代化预焙电解槽的电流强度继续向超大型化发展。
继法国AP18和AP30型电解槽技术后, AP50技术已问世。
最近, 俄罗斯铝业启动了电流强度为400 KA的RA400槽型电解槽系列两条。
该系列是在原300 KA电解槽技术基础上开发的第二代超大型电解槽, 该槽日产量3 t, 电流效率94%, 电耗13800 kW·h/t, 减少33%污染物。
目前正在开发450~500 KA电解槽, 预计将开展RA500电解槽试验。
600~740 KA超大容量电解槽也在开发研究中。
国外大容量(300 KA以上)电解槽阳极电流密度为0.8 A/cm2以上, 主要经济技术指标: 电流效率93%~95%, 直流电耗13000~13500 kW·h/t(Al); 最先进的技术指标电流效率可达96%, 电耗略低于13000 kW·h/t(Al)。
表1-2为彼斯涅AP30—AP50电解槽发展过程中的主要设计参数和技术经济指标。
法国彼斯涅AP系列电解技术被公认为代表当今国际领先水平。
从AP电解系列技术中不难看出其具有如下几个特点:(1)阳极电流密度较高, 可达0.8 A/cm2以上, 单位阴极面积产能大。
(2)槽电压和电解稳定性均较高, 电解质过热度都较低, 不超过10℃, 槽膛内形中炉帮和伸腿的固相结壳厚度稳定合理, 因此电流效率高, 可达95%~96%, 电耗可低到13000 kW·h/t(Al), 槽寿命达2000天。
(3)分子比、氧化铝和阳极效应系数低, 说明其设计操作和控制技术水平高。