铝用炭阳极大颗粒低粉料配方技术研究

针对某炭素企业炭阳极的生产配方现状,通过实验室研究和工业验证,形成了大颗粒低粉料配方新技术。该技术降低了沥青的用量,解决了生阳极裂纹的问题。该配方技术的应用,可以提高焙烧阳极的体积密度、抗压强度、CO_2反应残余率,降低热膨胀率和电阻率,实现炭阳极提质降本的效果。     

NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF系工业铝电解质初晶温度的研究

本文通过对某工业电解质NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF体系进行不同添加剂含量对其初晶温度的影响研究,结合工业铝电解实际,推导得到的NaF-AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-LiF-MgF_2-KF系铝电解质初晶温度计算公式,并通过50个工业电解质初晶温度步冷法实测值与计算值的对比,表明计算值与实测值的偏差基本在±2. 5℃,平均偏差为1. 6℃,验证了公式的准确性,可为铝电解工业生产提供借鉴。     

某企业新型稳流保温铝电解槽节能技术能量平衡优化

论文简单介绍新型稳流保温铝电解槽节能技术的基本内容,着重分析了某企业能量平衡优化的思路、具体设计方案和应用效果。结果表明,新型稳流保温铝电解槽节能技术应用后,电解槽钢窗口平均温度较对比槽降低42℃,炉底板平均温度较对比槽降低35℃,电解槽总散热较对比槽降低149mV,其中阳极区散热减小0.076V,阴极区散热减小0.073V,一方面因为能量平衡优化阴极区散热显著降低,同时由于工艺参数的调整阳极区散热也有较大幅度的降低。     

基于线性规划算法的磷生铁最优化成分设计

铝电解槽阳极组装用磷生铁在使用过程中需要的特性与其本体材料的物理性能息息相关。运用材料热力学的方法计算出五大元素(C,Si,P,Mn,S)的含量变化对磷生铁电导率和热膨胀系数的影响,并通过线性回归建立电导率和热膨胀系数与五大元素含量和温度的函数关系,最后利用线性规划最优化算法对某铝厂现行磷生铁成分进行有目的性的优化。通过优化后,磷生铁电导率最大优化率为14.50%,热膨胀系数最大优化率为5.99%。     

Fe-TiB2/Al2O3复合阴极的电解性能及元素迁移行为

以氧化铝溶胶为黏结剂、金属Fe为烧结助剂, 采用冷压-烧结制备出铝电解用Fe-TiB₂/Al₂O₃复合阴极材料, 利用20A电解试验研究其电解性能; 利用能谱仪(EDS) 对电解试验前后的复合阴极材料进行了成分物相分析, 研究电解过程中各种元素迁移行为.研究结果表明: 金属Fe作为烧结助剂在烧结过程中能有效的填充骨料之间的空隙, 使该复合阴极材料的烧结致密度显著提高; 20 A电解试验过程电压稳定, 电流效率93. 2%, 原铝中铝元素质量分数为99. 47%, 杂质元素质量分数为0. 53%.在电解试验后, 铝液能有效润湿阴极表面, 表明Fe-TiB₂/Al₂O₃复合阴极材料具有较理想的可润湿性; 从复合阴极电解后的能谱分析可知, 在电解过程中, 碱金属主要是通过液态电解质渗透进入阴极材料中, 随后又逐渐渗透进入黏结剂相中, 并在骨料之间氧化铝溶胶和金属烧结助剂均未能充分填充的空隙进行富集. K元素较Na元素对黏结相的渗透力更强; 与此同时, 阴极表面生成的Al通过复合材料的空隙进入阴极内部, 而Fe金属会利用材料内部的空隙反向扩散至铝液层中.在试验中, 阴极表面的铝液层的稳定存在是该阴极高效稳定运行的基础.      

铝电解中非阳极效应过程全氟化碳的排放分析

通过傅里叶变换红外光谱仪研究某300 k A工业铝电解槽非阳极效应过程全氟化碳(PFC)的排放,探讨PFC产生的电位,研究氧化铝浓度对非效应PFC产生的影响,分析非效应和效应过程PFC中CF_4和C_2F_6 的比例关系。结果表明,非阳极效应PFC产生的主要原因是电解槽内氧化铝浓度偏低,氧化铝浓度低于2.78%时会产生非阳极效应PFC,在非阳极效应PFC主要是CF_4,没有发现C_2F_6 。通过改善氧化铝浓度分布情况,可消除非效应PFC的排放。     

石墨碎含量对阴极质量影响的研究

通过实验室、半实验室、工业试验,制备了不同石墨碎含量阴极样品并进行了研究,建立了不同石墨碎含量阴极炭块质量指标曲线,分析了不同石墨碎含量对阴极各项质量指标的影响。     

拜耳法生产氧化铝过程脱锌技术研究

通过在拜耳法溶出过程中添加硫化钠和高硫矿以及在溶出矿浆稀释过程添加硫化钠等不同方法开展脱锌试验。结果表明,溶出过程添加硫化钠脱锌,随着硫化钠添加量的增加和溶出温度的升高,脱锌率逐渐升高,当溶出温度270℃、硫化钠添加量0.9 g/L时,脱锌率可以达到81.15%;稀释脱硅过程添加硫化钠脱锌,脱锌效率明显升高,当硫化钠添加量0.5 g/L时,脱锌率达到90.23%;溶出过程添加高硫矿脱锌,随着高硫矿的配比增加,脱锌率逐渐升高,当混矿中S含量为0.4%时,脱锌率为36.92%。针对不同条件提出了氧化铝生产过程脱锌技术应用选择的建议。     

赤泥微粉表面有机化改性研究

对比研究了多种偶联剂对有机化改性赤泥微粉吸油值和活化指数的影响,确定了最优改性剂及最佳改性条件。结果表明,复合偶联剂FH-1(NDZ-101与DL-411-D复合)对赤泥的改性效果最佳,最佳改性条件为:复合偶联剂使用量为赤泥质量的1.0%～1.2%、在120～150℃改性0.5～1h。改性后的赤泥吸油值100g粉体低于30mL,活化指数95%～97%,可作为无机矿物填料用于有机复合材料的制备。