芻議鋁電解過(guò)程對(duì)電解鋁液的凈化作用

史飛飛

【摘 要】 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種新工藝逐漸被開(kāi)發(fā)和利用，鋁制品的生產(chǎn)工藝也在逐漸進(jìn)步，已經(jīng)將見(jiàn)解的手段應(yīng)用于氧化鋁等雜質(zhì)的去除工作中，這種方法不僅在操作簡(jiǎn)易性方面存在優(yōu)勢(shì)，也能夠保證鋁制品的質(zhì)量。文章將以冰晶石熔體溶解氧化鋁雜質(zhì)、電解鋁液當(dāng)中氧化鋁雜質(zhì)清除、電磁分離電解鋁液中氧化鋁夾雜物、鋁電解過(guò)程對(duì)電解鋁液的凈化中存在的問(wèn)題四方面進(jìn)行綜合論述。

【關(guān)鍵詞】 鋁電解 電解鋁液 凈化

隨著時(shí)代的發(fā)展，居民對(duì)于自身日常用品質(zhì)量要求逐漸升高。之前在鋁制品制作過(guò)程當(dāng)中，普遍使用的是長(zhǎng)流程制作工藝，在該制作流程當(dāng)中，對(duì)于電解鋁液當(dāng)中氧化鋁等雜質(zhì)沒(méi)有辦法及時(shí)進(jìn)行清除，嚴(yán)重影響鋁制品質(zhì)量。之前鋁制品因?yàn)槠焚|(zhì)問(wèn)題一直沒(méi)有辦法真正打開(kāi)市場(chǎng)。但是伴隨著生產(chǎn)工藝逐漸提升，在鋁制品生產(chǎn)制作過(guò)程中，開(kāi)始使用電解方式消除其中的氧化鋁等雜質(zhì)，不僅操作流程簡(jiǎn)單，同時(shí)對(duì)于鋁制品質(zhì)量提升效果明顯。

一、冰晶石熔體溶解氧化鋁雜質(zhì)

在傳統(tǒng)長(zhǎng)流程的鋁制品生產(chǎn)中，因?yàn)槌醪缴a(chǎn)出的鋁制品當(dāng)中含有大量的雜質(zhì)，不僅是氧化鋁，還有很多其他雜質(zhì)。因此，在進(jìn)行氧化鋁分解之前，需要對(duì)于其中其他雜質(zhì)進(jìn)行初步的清理。在實(shí)際清理的過(guò)程當(dāng)中需要有效依賴于冰晶石熔體，在該熔體當(dāng)中，存在著二氧化碳等物質(zhì)，能夠與電解鋁液當(dāng)中存在的氫化物等雜質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，形成固體，以過(guò)濾的形式將其分離。這也是最為初級(jí)的凈化電解鋁液的手段。

二、電解鋁液當(dāng)中氧化鋁雜質(zhì)清除

我國(guó)因?yàn)樽陨愍?dú)特的地理優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)出的鋁元素當(dāng)中存在這一定的土元素，同時(shí)其他例如鐵與硅等微量元素，相對(duì)含量較濃，對(duì)于鋁制品而言，上述物質(zhì)都屬于雜質(zhì)，該物質(zhì)的存在會(huì)實(shí)際影響鋁制品的質(zhì)量，因此，想要有效凈化電解鋁液，僅靠冰晶石熔體對(duì)于其中雜質(zhì)進(jìn)行分離遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求的標(biāo)準(zhǔn)，因此，衍生了以電解的形式對(duì)于電解鋁液中鐵與硅、土等微量元素進(jìn)行分離，不同于氫元素，鐵與硅和土因?yàn)樵陔娊怃X液當(dāng)中含量較少，難以通過(guò)沉淀的形式分離，使用電解技術(shù)在該方面更加有效。

三、電磁分離電解鋁液中氧化鋁夾雜物

電磁分離方式是目前最新的電解鋁液凈化形式。因?yàn)樯鲜鰞煞N方式對(duì)于電解鋁液只能夠進(jìn)行初步的凈化，尤其是冰晶石熔體凈化形式，只能夠最簡(jiǎn)單的除掉鋁制品當(dāng)中的氫化物，雖然使用電解的形式能夠進(jìn)一步對(duì)于微量元素進(jìn)行置換，但是仍舊有很多雜質(zhì)難以進(jìn)行有效的祛除。針對(duì)于該問(wèn)題進(jìn)行有效的解決，目前有關(guān)單位開(kāi)發(fā)出了電磁分離技術(shù)。該技術(shù)主要是用過(guò)在電解鋁液當(dāng)中施加一個(gè)電磁力場(chǎng)，通過(guò)該電磁場(chǎng)對(duì)于電解鋁液當(dāng)中存留的雜質(zhì)進(jìn)行更深一步的清理，因?yàn)樵摲绞侥軌驅(qū)㈦娊怃X液當(dāng)中存在的不帶電的雜質(zhì)進(jìn)行全面的分離，因此能夠起到極為良好的凈化效果[3]。但是該方式在目前卻沒(méi)有得到大范圍的使用，因?yàn)樵摲绞诫m然對(duì)于電解鋁液的凈化效果極為明顯，但是自身也存在著一定的局限性，因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)當(dāng)中電解鋁液自身雜質(zhì)的含量極多，使用該方式進(jìn)行凈化，需要消耗極大的電能，對(duì)于生產(chǎn)成本有極大的加強(qiáng)。目有很多鋁制品企業(yè)已經(jīng)著手將上述三種方式進(jìn)行結(jié)合，希冀形成流水線式的電解鋁液凈化方式，相信在未來(lái)，該方式一定能夠全面應(yīng)用在鋁制品的凈化過(guò)程當(dāng)中。

四、當(dāng)前利用鋁電解過(guò)程對(duì)電解鋁進(jìn)行凈化存在的弊端

經(jīng)過(guò)對(duì)鋁電解技術(shù)的應(yīng)用分析來(lái)看，當(dāng)前我國(guó)在凈化鋁制品方面還有一定不足和疏漏。這些不足當(dāng)中最為顯著的是凈化過(guò)程中所應(yīng)用的相關(guān)指標(biāo)與國(guó)家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)不相符。當(dāng)前電解鋁槽是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中凈化電解鋁液的必要設(shè)備，其能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一凈化大量電解鋁液的目標(biāo)。同發(fā)達(dá)國(guó)家相比我國(guó)在大型電解鋁槽方面的研究時(shí)間比較短，所以在技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)方面都有所欠缺，正因?yàn)槲覈?guó)還處于研究大型電解鋁槽的發(fā)展階段，所以在實(shí)際的工作過(guò)程中，電解鋁槽無(wú)法承擔(dān)大量的電解鋁液，電解鋁槽長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，會(huì)使設(shè)備的使用時(shí)間大大降低，電解鋁槽是凈化電解鋁液的大型設(shè)備，一旦其使用壽命無(wú)法保證，不僅能夠影響鋁制品的正常生產(chǎn)，也會(huì)使企業(yè)所投入的成本提升，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)利益下降。所以解決當(dāng)前關(guān)于電解鋁槽使用方面的問(wèn)題，是保證鋁制品質(zhì)量，促進(jìn)鋁制品行業(yè)更快、更好發(fā)展的根本。

除此之外，在當(dāng)前我國(guó)從事鋁制品生產(chǎn)的企業(yè)當(dāng)中，大部分企業(yè)在生產(chǎn)操作方面的技術(shù)還處于落后的狀態(tài)，與國(guó)際先進(jìn)鋁制品制造水平存在著相當(dāng)大的差距。與先進(jìn)的鋁制品制造行業(yè)相比，我國(guó)企業(yè)在運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中所需成本較大，導(dǎo)致這種情況的最主要因素是我國(guó)對(duì)于特大型預(yù)焙電解鋁槽的工業(yè)應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，所以對(duì)此還沒(méi)有深入的研究和了解，在使用電解鋁槽的過(guò)程中很多因素會(huì)對(duì)其產(chǎn)生束縛。在實(shí)施焙燒期間，電流分布均勻性欠缺，這使得電解鋁槽必須消耗大量能源才能正常運(yùn)行，并且在其使用期間，設(shè)備的穩(wěn)定性無(wú)法得到保如果設(shè)備在試用期間出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，輕則會(huì)降低工作的質(zhì)量和效果，無(wú)法達(dá)到理想的凈化電解鋁液效果，重則可能直接損壞設(shè)備，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這兩個(gè)問(wèn)題是當(dāng)前電解鋁液工業(yè)凈化工作開(kāi)展過(guò)程中所遇到的較為突出的不足，相關(guān)部門及企業(yè)想要提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力并且促進(jìn)鋁制品生產(chǎn)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，必須要及時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前存在的問(wèn)題，并積極的進(jìn)行研究和分析，制定出有效的措施進(jìn)行改善。

結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)相關(guān)問(wèn)題的研究，筆者發(fā)現(xiàn)當(dāng)前我國(guó)主要依靠電解來(lái)對(duì)電解鋁液的雜質(zhì)進(jìn)行清除，這也是自短流程鋁制品生產(chǎn)方法取代過(guò)去長(zhǎng)流廠生產(chǎn)方法后，所呈現(xiàn)出的突破性進(jìn)展，是當(dāng)前十分理想和受歡迎的凈化技術(shù)之一。電解質(zhì)鋁液是一種溫度高、雜質(zhì)多含鈉量高的物質(zhì)，在鋁工業(yè)發(fā)展的初期，人們無(wú)法使用高溫電解鋁液來(lái)鑄造半成品，而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展這些問(wèn)題本一一解決，電解技術(shù)本身就能夠?qū)︿X制品起到凈化的用作，而冰晶石是其工作的一種介質(zhì)，在結(jié)合電解和電磁分離技術(shù)能夠更好地實(shí)現(xiàn)凈化目的，為我國(guó)鋁制品凈化行業(yè)提供有利的技術(shù)支持。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 覃鵬.鋁電解過(guò)程對(duì)電解鋁液的凈化作用分析[J].世界有色金屬，2018（10）

[2] 丁輝.鋁電解過(guò)程對(duì)電解鋁液的凈化作用探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（15）