電解鋁用冰晶石助溶劑
隨著世界電解鋁工業(yè)的發(fā)展，節(jié)約資源、降低能耗以及咸少環(huán)境污染問題巳受到人們的高度重視。目甜，電解鋁企業(yè)向著生產(chǎn)規(guī)模大型化、生產(chǎn)管理自動(dòng)化、環(huán)境保護(hù)淸沽化的方向發(fā)展。因此，高效率、低能耗、長(zhǎng)壽命、環(huán)保效果好的大甩現(xiàn)代化預(yù)烙鋁電解榷技術(shù)及裝備也越來越受到人們的靑味，這冋時(shí)也對(duì)鋁電解工藝技術(shù)提出了更高的要求。現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)，主要采取冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法，工業(yè)鋁電解質(zhì)是煉鋁的核心部分，研究工業(yè)鋁電解質(zhì)的組成、過量產(chǎn)生原因以及徼環(huán)再利用問題對(duì)提髙鋁電解工藝技術(shù)水平十分重要。
冰晶石（Cryolite）一種礦物，六氟鋁酸鈉（Na3AlF6），白色單斜晶系（1009攝氏度），微溶于水，熔融的冰晶石能溶解氧化鋁，在電解鋁工業(yè)作助熔劑。一種用鋁電解廢渣生產(chǎn)冰晶石的方法，把鋁電解廢渣磨至75-250微米以下，去除廢淹中的炭、鐵后，加入濃硫酸，在溫度20-90攝氏度條件下經(jīng)過30-180min反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的氣化氫氣體用水或堿液吸收。反應(yīng)完畢后加人1-20倍廢涪質(zhì)S的水，攪拌2-20rain,經(jīng)過濾，往濾液中投加10%-30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的碳酸鈉溶液或固體碳酸鈉、10%-50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的氫氟酸。在攪拌條件下，在20-95攝氏度條件下反應(yīng)1-3h,得到冰晶石料漿，冰品石料漿經(jīng)過濾、洗滌、干燥得冰晶石產(chǎn)品。本發(fā)明可利用鋁屯解過程中產(chǎn)生的廢渣，生產(chǎn)成本低，廢渣處理過程中產(chǎn)生的氟化氡氣體經(jīng)過水或堿液吸收后可以循環(huán)使用來生產(chǎn)冰晶石產(chǎn)品。
現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石—氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁作為溶質(zhì)，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強(qiáng)大的直流電后，在950℃-970℃下，在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。
化學(xué)反應(yīng)主要通過這個(gè)方程進(jìn)行：2Al2O3+3C==4Al+3CO2。陽極：2O2ˉ+C-4eˉ=CO2↑陰極:3Al+3eˉ=Al。陽極產(chǎn)物主要是二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w，其中含有一定量的氟化氫等有害氣體和固體粉塵。
