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[科普] 铝电解中如何减少碳渣的措施

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绿脉 发表于 2019-3-12 17:40:15 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
铝电解槽中用到的碳材料包括碳素阳极和阴极。由于碳材料高温下容易与空气接触氧化,电解槽在强大的磁场下,电解质快速流动冲刷,导致阳极和阴极中碳颗粒脱落,悬浮在电解质中,电解质中碳成分的增加导致电解质发粘,流动性差,电阻增加形成热槽,导致电流效率降低,因此需人工定期将含碳颗粒的电解质打捞出来,从而产生了碳渣废物。由于碳渣含大量可溶性氟化物,已经被列入危险固废目录。湖南绿脉环保科技有限公司的小编为大家整理了铝电解中减少碳渣的措施:

1、做好原材料供应管理
石油焦、煤沥青和煅后焦等碳素生产的主要原材料要选择性的采购,并根据检测结果及炭块抗氧化性能进行搭配使用,对产品质量不稳定的供应商采取停止采购措施。对于掺配的残极,其表面的电解质要全部清理干净,尽量减少电解质进入阳极内。
2、选用高质量的阳极炭块
由于炭块质量不合格是造成炭粒脱落生产碳渣的主要原因,因此采用高质量的炭块是减少电解质溶液产生碳渣的重要措施,所以,预焙阳极块进厂之前就要进行严格的质量检验,防止不合格阳极进入生产线。
3、提高阳极制作工序的加工质量
提高碳素阳极制品质量,其根本在于提高阳极系统工序生产质量,即石油焦煅烧质量、成型配方、糊料混捏温度及混涅质量、生块成型质量、生块高温焙烧质量等。规范各项作业操作程序,严格执行技术标准,确保阳极表面和内在理化指标满足电解生产的需要。
4、采用低温铝电解生产工艺
  由于铝的二次反应也是产生碳渣的一个原因,所以在电解生产过程中就要减少二次反应的发生。积极应用并优化低电压、低氧化铝浓度、低分子比、低温度、高极距等新工艺,从而保证电解生产在较低的温度下进行。保持合理的热度,既有利于碳渣分离,又能减少铝的二次反应损失,从而减少碳渣是产生。
5、保持适当厚度的保温料
由于电解槽内处于高温状态下的阳极炭块与空气接触,表面氧化掉渣速度较快,所以保温料必须覆盖密实,避免与空气接触。此外,使用面壳块进行覆盖时,面壳块粉碎的粒度是越细越好,利于保证阳极覆盖的密实度。
6、加强微量元素的分析检验
对影响炭阳极质量和导致影响炭阳极在电解槽中使用效果和铝质量的微量元素,如V、Na、S、Ca、Fe等均要严格控制。对造成电解槽炭阳极掉渣的V、Na等活性强的元素,更应予以关注,并通过不同产地和质量指标混合配料,使其达到最佳配比。
7、选用优质的阴极炭块
  与阳极碳素材料一样,阴极炭块的质量优劣对炭块的剥落程度有影响。在砌筑电解槽阴极时,采用优质阴极侧部炭块和底部炭块能较有效地承受和抵抗铝电解质溶液和铝液的侵蚀和冲刷,从而减少炭块的剥落,减少碳渣的产生。
8、保持适当的电解质水平
电解质水平的高低是决定炭块氧化掉渣的主要因素之一。电解质水平过低,电解槽热量损失快,不利于槽况稳定,但电解质水平过高,特别是超过残极上表面,电解质液流淌在炭块的表面时,致使残极上的保温料溶化,形成空间,加剧炭块氧化,碳渣量激增。所以,生产实际要保持合理的电解质水平。
9、改进阳极炭块形状,采用下表面无棱角抗冲刷阳极炭块。
下表面无棱角炭块是将炭块的侧面与底面的过渡角,由90度直角形状改造成倒角状或圆弧状。通过试验,可以观察到1天前换上的新极,导电性能很差,但下棱角却由直角变成了圆弧状,说明此时的圆弧状形成的主要原因是由电解质冲刷阳极炭块,而炭块的这一直角全部变成碳渣进入到电解质中。无下棱炭块主要优点是抗冲刷力强,能有效减少槽中碳渣量。
10、电解液温度的控制
电解液温度对氧化膜的耐磨性影响极大,一般来说,如果温度下降,那么铝和铝合金的阳极氧化膜耐磨性能就增高,这是由于电解液对于膜的溶解速度下降所造成的。为了获得较高硬度的氧化膜,我们要掌握温度在±2℃范围内进行硬质氧化处理。

湖南绿脉环保科技有限公司小编提醒大家在电解槽日常生产中,要提高阳极质量、提高换极质量、调节电解质成分及高低、控制电解温度、充分利用一切可能的机会打捞碳渣等措施,来减少碳渣对电解生产带来影响。如果有任何不明白不懂的都随时可以来函来电咨询,为处于环保困境的企业提供各种新型高科技环保产品,解决企业环保的后顾之忧。
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