ETFE膜结构铝合金电解铝的生产工艺流程及发展现状
时间： 2023-12-14 14:44:54
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ETFE膜结构铝合金电解铝的生产工艺流程及发展现状
现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。在这种方法中，熔融的冰晶石是溶剂，而氧化铝是溶质。生产过程中，碳素体被用作阳极，而铝液被用作阴极。在950℃-970℃的温度下（但950℃以上的高温可能会导致热槽的形成），电解槽内的两极之间通入强大的直流电，从而进行电化学反应，实现电解过程。
现代铝工业生产中采用的冰晶石-氧化铝融盐电解法，工艺流程如下：熔融冰晶石作为溶剂，氧化铝作为溶质。这两者是电解过程中的电解质，用于在电解过程中传递电流。碳素体被用作阳极，铝液被用作阴极。在电解过程中，阳极碳素体会参与氧化反应，释放出氧气，而阴极铝液则会接受电子，形成铝。通入强大的直流电后，在950℃-970℃的温度下，电解槽内的两极之间进行电化学反应。这个温度范围是铝电解工艺的关键参数，因为在这个温度下，氧化铝可以有效地溶解在冰晶石中，实现电化学反应。通过这个过程，氧化铝被还原成铝，并从电解槽中提取出来。氧气则从阳极释放出来，与一部分碳素体燃烧产生热量和二氧化碳。提取出的铝液通过进一步的处理，可以形成各种不同形状和规格的铝制品。目前世界上所有的铝都是用电解法生产出来的，而其中最常用的方法是霍尔-埃鲁冰晶石-氧化铝融盐电解法。这种方法的原理是以冰晶石为主的氟化盐作为熔剂，氧化铝为熔质组成多相电解质体系，通过电解作用将氧化铝还原成铝。在电解铝工业中，Na2AlF6-Al2O3二元系和Na3AlF6-AlF3-Al2O3三元系是工业电解质的基础。然而，这个过程对环境的影响较大，属于高耗能、高污染的行业。在电解铝生产过程中，会排出大量的废气，主要包括二氧化碳以及以氟化氢气体为主的气-固氟化物等。这些废气如果处理不当，可能会对环境造成严重的影响。许多铝电解企业都致力于环保技术和循环经济的发展，例如通过回收和再利用废气中的有价成分，减少废弃物的产生，降低能源消耗，提高资源利用率等方式，以实现可持续发展。自70年代末引进160KA中间下料预焙槽技术之后，中国开始消化国外技术，揭开了现代铝电解技术发展的序幕。此后，中国在铝电解槽热电磁力特性及磁流体数学模型研究方面开展了广泛深入的工作，取得了工艺、材料、过程控制及配套技术等方面的成果。九十年代以来，中国在基础理论、大型铝电解槽开发以及工程应用方面取得了一系列成果，开发成功了280、320KA以上的特大型电解槽技术，使铝工业的技术进步显著。大容量电解槽的开发使中国铝电解技术总体上达到了国际先进水平，电解铝工业的面貌发生了根本的改变。中国在铝电解技术方面取得了显著的进步和发展，开发出特大型电解槽技术，使中国铝电解技术总体上达到了国际先进水平。
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