酸法和碱法氧化铝在电解质中溶解性能研究
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1 试验百度文库法
2019年第8期
刘瑞平等:酸法和碱法氧化铝在电解质中溶解性能研究
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1.1主要实验原料 “一步酸溶法”工艺生产的氧化铝（神华准能公
司氧化铝中试厂提供，以下称酸法氧化铝，分别以
SA - 1、SA -2、SA -3标记），对比碱法参照样品为 河南中孚公司（烧结法）、河南豫港龙泉铝业（烧结 法）、贵州某氧化铝厂（联合法）、山西某氧化铝厂 （联合法）生产的砂状氧化铝,分别以JA - 1、JA - 2、 JA-3JA-4 标记）。 1.2试验设备
邱氏透明电解槽的实验装置如图1所示。
角、磨损指数、松装密度、振实密度、比表面积、孔径、
LOI、XRD、成分分析等。氧化铝化学分析方法和物 理性能测定方法具体参照GB/T6609. 1 -37标准进
DOI：10. 13662/j. cnki. qjs. 2019.08.008
Study on the solubility of alumina by acid method and alkali method in electrolyte
Liu Ruiping,Guo Zhaohua,Wang Yongwang,Chen Dong and Zhang Yunfeng (Shenhua Zhungeer Energy and Resources Comprehensive Development Co., Ltd^ Ordos 010300, China)
煤现阶段仍是我国重要的战略资源，在化石能 源中占主要地位。煤经发电后会产生大量的粉煤 灰，目前大部分作为工业废弃物填埋处理，少部分作 为建筑、建材、道路铺设、土地改良等回收利用，极少 部分用于提取有价金属或资源化利用⑷。我国西
北大型煤电基地具有丰富的高铝、富稼煤炭资源，准 格尔煤田是典型的高铝、富傢、富锂煤，发电燃烧后
解性能基础上的电解工艺参数可能不适用于成分不 同、溶解性能不同的酸法氧化铝电解中。
“一步酸溶法”工艺生产的氧化铝因其物理化 学性质的特殊性,须开展理化参数分析、在冰晶石熔 盐体系中溶解过程及溶解速度的测试研究，并根据 其溶解性能来确定和优化适用于酸法氧化铝的电解 质成分及操作温度，保证酸法氧化铝稳定高效电解。 本文重点研究“一步酸溶法”生产的酸法氧化铝和 典型碱法氧化铝作为电解铝原料在理化参数和溶解 性能方面的区别及其对电解过程可能产生的影响， 为确定适用酸法氧化铝电解的电解质组成和电解条 件奠定基础。
每吨粉煤灰中氧化铝含量高达50% [2]，如果能够进
行回收利用不但带来良好的经济社会效益，也会大 大缓解粉煤灰造成的环境压力。
目前，国内和国际电解通用的氧化铝均属于碱 法氧化铝，是通过拜耳法、烧结法或拜耳-烧结联合 法生产的，其物化性质与酸法氧化铝有所区别。但 因其成熟的工艺流程、耐用的设备及多年的工业化 实践生产经验，碱法氧化铝在性能参数的控制、溶解 性能的掌握等方面占据优势，成为工业铝电解的主 要原料。纯度高、溶解性能好的氧化铝在电解过程 中电解质成分相对稳定、效应系数较低、电流效率 高;反之,会出现电解质成分和操作温度难以控制、 烟气挥发量大、槽底沉淀多、效应系数较高、电流效 率偏低等问题。
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轻金属
2019年第8期
酸法和碱法氧化铝在电解质中溶解性能研究
刘瑞平，郭昭华，王永旺，陈东，张云峰
(神华准能资源综合开发有限公司，内蒙古鄂尔多斯010300)
摘 要：酸法氧化铝与碱法氧化铝理化性质存在差异，导致二者在铝电解质中的溶解行为不同，如氧化铝颗粒的分散、 氧化铝结壳的形成、溶解速度等。本文研究了酸法氧化铝和碱法氧化铝各自在电解质中溶解行为。研究结果表明，酸 法氧化铝分散性好、不易结壳、溶解性能好，溶解速度较碱法氧化铝快40% ,有利于铝电解。 关键词：酸法；碱法；氧化铝；溶解性 中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1002 - 1752(2019)08-0036-05
Abstract: The dissolution behaviors of alumina by acid method and alkali method are different in electrolyte, such as particle dispersion, crust formation, dissolution rate and so on, because of differences in physical and chemical properties. The paper studied the dissolution behaviors of alumina by acid method and alkali method in electrolyte. The results show that alumina by acid method has higher dispersivity and does not congeal easily with better solu bility ,and the dissolution rate is forty percent faster than that of alumina by alkal method, which is conducive to aluminum electrolysis. Key words: sacid method ； alkali method ； alumina ； solubility
基金项目：国家科技部科技支撑计划项目(2011BAA04B05) 收稿日期:2019-01 -09
神华准能集团开发的具有自主知识产权的粉煤 灰“一步酸溶法”提取氧化铝工艺技术⑶生产的氧
化铝完全可以电解,铝的纯度达到99. 74%，优于行 业标准。酸法氧化铝化学纯度虽然满足电解要求， 但其物相组成、比表面积、形貌、化学组分、粒度、安 息角、灼减等物理性质会影响氧化铝溶解、吸附、电 解质组成、输送、下料等工艺。建立在碱法氧化铝溶
2019年第8期
刘瑞平等:酸法和碱法氧化铝在电解质中溶解性能研究
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1.1主要实验原料 “一步酸溶法”工艺生产的氧化铝（神华准能公
司氧化铝中试厂提供，以下称酸法氧化铝，分别以
SA - 1、SA -2、SA -3标记），对比碱法参照样品为 河南中孚公司（烧结法）、河南豫港龙泉铝业（烧结 法）、贵州某氧化铝厂（联合法）、山西某氧化铝厂 （联合法）生产的砂状氧化铝,分别以JA - 1、JA - 2、 JA-3JA-4 标记）。 1.2试验设备
邱氏透明电解槽的实验装置如图1所示。
角、磨损指数、松装密度、振实密度、比表面积、孔径、
LOI、XRD、成分分析等。氧化铝化学分析方法和物 理性能测定方法具体参照GB/T6609. 1 -37标准进
DOI：10. 13662/j. cnki. qjs. 2019.08.008
Study on the solubility of alumina by acid method and alkali method in electrolyte
Liu Ruiping,Guo Zhaohua,Wang Yongwang,Chen Dong and Zhang Yunfeng (Shenhua Zhungeer Energy and Resources Comprehensive Development Co., Ltd^ Ordos 010300, China)
煤现阶段仍是我国重要的战略资源，在化石能 源中占主要地位。煤经发电后会产生大量的粉煤 灰，目前大部分作为工业废弃物填埋处理，少部分作 为建筑、建材、道路铺设、土地改良等回收利用，极少 部分用于提取有价金属或资源化利用⑷。我国西
北大型煤电基地具有丰富的高铝、富稼煤炭资源，准 格尔煤田是典型的高铝、富傢、富锂煤，发电燃烧后
解性能基础上的电解工艺参数可能不适用于成分不 同、溶解性能不同的酸法氧化铝电解中。
“一步酸溶法”工艺生产的氧化铝因其物理化 学性质的特殊性,须开展理化参数分析、在冰晶石熔 盐体系中溶解过程及溶解速度的测试研究，并根据 其溶解性能来确定和优化适用于酸法氧化铝的电解 质成分及操作温度，保证酸法氧化铝稳定高效电解。 本文重点研究“一步酸溶法”生产的酸法氧化铝和 典型碱法氧化铝作为电解铝原料在理化参数和溶解 性能方面的区别及其对电解过程可能产生的影响， 为确定适用酸法氧化铝电解的电解质组成和电解条 件奠定基础。
每吨粉煤灰中氧化铝含量高达50% [2]，如果能够进
行回收利用不但带来良好的经济社会效益，也会大 大缓解粉煤灰造成的环境压力。
目前，国内和国际电解通用的氧化铝均属于碱 法氧化铝，是通过拜耳法、烧结法或拜耳-烧结联合 法生产的，其物化性质与酸法氧化铝有所区别。但 因其成熟的工艺流程、耐用的设备及多年的工业化 实践生产经验，碱法氧化铝在性能参数的控制、溶解 性能的掌握等方面占据优势，成为工业铝电解的主 要原料。纯度高、溶解性能好的氧化铝在电解过程 中电解质成分相对稳定、效应系数较低、电流效率 高;反之,会出现电解质成分和操作温度难以控制、 烟气挥发量大、槽底沉淀多、效应系数较高、电流效 率偏低等问题。
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轻金属
2019年第8期
酸法和碱法氧化铝在电解质中溶解性能研究
刘瑞平，郭昭华，王永旺，陈东，张云峰
(神华准能资源综合开发有限公司，内蒙古鄂尔多斯010300)
摘 要：酸法氧化铝与碱法氧化铝理化性质存在差异，导致二者在铝电解质中的溶解行为不同，如氧化铝颗粒的分散、 氧化铝结壳的形成、溶解速度等。本文研究了酸法氧化铝和碱法氧化铝各自在电解质中溶解行为。研究结果表明，酸 法氧化铝分散性好、不易结壳、溶解性能好，溶解速度较碱法氧化铝快40% ,有利于铝电解。 关键词：酸法；碱法；氧化铝；溶解性 中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1002 - 1752(2019)08-0036-05
Abstract: The dissolution behaviors of alumina by acid method and alkali method are different in electrolyte, such as particle dispersion, crust formation, dissolution rate and so on, because of differences in physical and chemical properties. The paper studied the dissolution behaviors of alumina by acid method and alkali method in electrolyte. The results show that alumina by acid method has higher dispersivity and does not congeal easily with better solu bility ,and the dissolution rate is forty percent faster than that of alumina by alkal method, which is conducive to aluminum electrolysis. Key words: sacid method ； alkali method ； alumina ； solubility
基金项目：国家科技部科技支撑计划项目(2011BAA04B05) 收稿日期:2019-01 -09
神华准能集团开发的具有自主知识产权的粉煤 灰“一步酸溶法”提取氧化铝工艺技术⑶生产的氧
化铝完全可以电解,铝的纯度达到99. 74%，优于行 业标准。酸法氧化铝化学纯度虽然满足电解要求， 但其物相组成、比表面积、形貌、化学组分、粒度、安 息角、灼减等物理性质会影响氧化铝溶解、吸附、电 解质组成、输送、下料等工艺。建立在碱法氧化铝溶