工业铝电解质分子比的演变与现状.pdf

维普资讯 J一I8 第 6卷第 4期 中罾有色金一学报 1996年 12月 Ⅷ ．6 NO 4 TheClaineseJom-m lofNomferlotBM elalb Dec 1996 工业铝电解质分子比的演变与现状。 堡竺竖 丁F82l『032 (东北大学有色暗盒系．沈阳 11ll006) 0 卑厶1 摘 要 在铅电解工业初期，采用分子比3o左右的电解质．电解温度高达1ooo℃；经五十余年后 逐渐降低到 26左右 ；现在先进的大型电解槽已经使用了分子比为21～22的电解质．电解温度降低 到 950℃左右。采用新型电解槽与低温度电解 (850～900℃)也许可使 电耗率减少到 12000kW ·h／tAI。 这时候，铅电解质的分子比和电解法发明人霍尔原来的专利方案接近了，达到 了一个新的水平。 关键词 宁 工 坚 1 概况 A1 重量 比=0375(即分子 比075)。 第二个专利，采用NaAlF4与CaAlF5组成 1886年美国霍尔和法国埃鲁 发明了炼铝 的电解质。典型的电解质组成是：16％ca + 的冰晶石一氧化铝融盐 电解法。 28％Na3AIF6+56％AIF3。其 中添加 3％～4％ 1888年美国匹兹堡电解厂和瑞士冶炼公 CaCI2，以减免炭的污染。 司同时用该法生产铝。1993年全世界 43个 国 霍尔在实验室研究工作基础上获得了冰晶 家 126家铝厂，铝的年产量达到 2100×10t， 石一氧化铝融盐 电解法的专利权，但当时未能 都采用冰晶石一氧化铝融盐电解法炼铝。 进行工业试验。CoMes公司当时正在 电弧炉上 铝工业上指称氟化钠对氟化 铝的分子 数 用碳热还原法制取铝青铜 。他们为霍尔提供了 (摩尔数)比率为分子比，分子比等于 30者为 一 台外热式 250A 电解槽。霍尔甩氧化铜做阳 中性，大于 3．0者为碱性，小于 30者为酸性。 极，电解质为钾冰晶石。电解数 日后停产，电 视分子 比值的高低，又有强碱性、弱碱性 以及 流效率只有 20％。CoMes公司中止了对霍尔 弱酸性 、强酸性之分。低分子 比属于强酸性之 的扶植，但 CoMes公司里 的一位工程师 Ro 列。 maineCole深为霍尔及其 电解方法所感动，便 1．1 原始的低分子比电解质 联合了AlfredHunt和匹兹堡的几位企业家出 美国和欧洲在铝工业初期所用的铝电解质 面支持霍尔办厂。他们建成 了匹兹堡 电解铝 组成 已经失传，其原 因是从实验室规模 向工业 厂，投资2万美元(相当于 1986年的 23万美 规模转变时。电解质组成还在不 断的探索之 元)，Hunt任董事长，霍尔为副。该 厂在匹兹 中，一时难于定型。美国豪平 (WarrenHaupin) 堡的SmallmanStreet建造了一座 6m×35m 的 对于霍尔法初期的电解质做了扼要介绍…。 厂房，购置 了一台92kw 的燃 煤 蒸汽机，2台 铝 电解法发明者霍尔当年 申请的专利包括 1000A、24V 的直流发 电机 。霍尔设计了外热 两项：第一个专利，采用 NaF／A1