鋁電解過程對電解鋁液的凈化作用探討

丁輝

摘 要：鋁制品對于居民日常生活當中具有重要的作用，在早期鋁制品生產制作過程當中，因為自身工藝手段不完善，導致在電解鋁液當中含有大量的氧化鋁殘留，這種殘留物質嚴重的影響到鋁制品自身質量。因此如何有效的清除電解鋁液當中的氧化鋁雜質，是目前在該行業當中亟需解決的問題之一。隨著時代的發展，人們在生產制作鋁制品的過程當中，開始逐漸轉變工藝，不在如之前使用長流程制作工藝，對生產手段其進行精簡處理，使用電解對于電解鋁液當中的氧化鋁等雜質進行清除，使鋁制品的質量獲得上升。可以說鋁電解技術使我國有關鋁制品制造工藝真正上升一大步。因此文章將以冰晶石熔體溶解氧化鋁雜質、電解鋁液當中氧化鋁雜質清除、電磁分離電解鋁液中氧化鋁夾雜物、鋁電解過程對電解鋁液的凈化中存在的問題四方面進行綜合論述。

關鍵詞：鋁電解；電解鋁液；凈化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.199

0 前言

隨著時代的發展，居民對于自身日常用品質量要求逐漸升高。之前在鋁制品制作過程當中，普遍使用的是長流程制作工藝，在該制作流程當中，對于電解鋁液當中氧化鋁等雜質沒有辦法及時進行清除，嚴重影響鋁制品質量。之前鋁制品因為品質問題一直沒有辦法真正打開市場。但是伴隨著生產工藝逐漸提升，在鋁制品生產制作過程中，開始使用電解方式消除其中的氧化鋁等雜質，不僅操作流程簡單，同時對于鋁制品質量提升效果明顯。因此，文章著重介紹了如何使用冰晶石熔體溶解氧化鋁、電磁分離技術處理電解鋁液當中的氧化鋁以及如何電解氧化鋁。

1 冰晶石熔體溶解氧化鋁雜質

在傳統長流程的鋁制品生產中，因為初步生產出的鋁制品當中含有大量的雜質，不僅是氧化鋁，還有很多其他雜質。因此，在進行氧化鋁分解之前，需要對于其中其他雜質進行初步的清理。在實際清理的過程當中需要有效依賴于冰晶石熔體，在該熔體當中，存在這二氧化碳等物質，能夠與電解鋁液當中存在的氫化物等雜質進行反應，形成固體，以過濾的形式將其分離。這也是最為初級的凈化電解鋁液的手段[1]。

2 電解鋁液當中氧化鋁雜質清除

我國因為自身獨特的地理優勢，開發出的鋁元素當中存在這一定的土元素，同時其他例如鐵與硅等微量元素，相對含量較濃，對于鋁制品而言，上述物質都屬于雜質，該物質的存在會實際影響鋁制品的質量，因此，想要有效凈化電解鋁液，僅靠冰晶石熔體對于其中雜質進行分離遠遠達不到要求的標準，因此，衍生了以電解的形式對于電解鋁液中鐵與硅、土等微量元素進行分離，不同于氫元素，鐵與硅和土因為在電解鋁液當中含量較少，難以通過沉淀的形式分離，使用電解技術在該方面更加有效[2]。

3 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。因為上述兩種方式對于電解鋁液只能夠進行初步的凈化，尤其是冰晶石熔體凈化形式，只能夠最簡單的除掉鋁制品當中的氫化物，雖然使用電解的形式能夠進一步對于微量元素進行置換，但是仍舊有很多雜質難以進行有效的祛除。針對于該問題進行有效的解決，目前有關單位開發出了電磁分離技術。該技術主要是用過在電解鋁液當中施加一個電磁力場，通過該電磁場對于電解鋁液當中存留的雜質進行更深一步的清理，因為該方式能夠將電解鋁液當中存在的不帶電的雜質進行全面的分離，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有得到大范圍的使用，因為該方式雖然對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，因為工業生產當中電解鋁液自身雜質的含量極多，使用該方式進行凈化，需要消耗極大的電能，對于生產成本有極大的加強。目有很多鋁制品企業已經著手將上述三種方式進行結合，希冀形成流水線式的電解鋁液凈化方式，相信在未來，該方式一定能夠全面應用在鋁制品的凈化過程當中。

4 鋁電解過程對電解鋁液的凈化中存在的問題

由上述分析可以有效看出，我國在鋁制品凈化的過程當中存在著一定的問題。其中較為明顯的問題之一既是凈化過程當中運行指標達不到國家規定的標準。因為在工業生產當中想要對于電解鋁液進行凈化，需要依靠電解鋁槽，才能夠對于大量的電解鋁液進行統一凈化，但是目前我國有關鋁制品生產行業在大型電解鋁槽方面研究處于發展階段，很多電解鋁槽在工作的過程當中難以有效負荷大量的電解鋁液，超負荷運行的電解鋁槽，會極大的降低該設備的使用壽命，因為電解鋁槽屬于大型設備，如果在實際應用的過程當中壽命較短，對于鋁制品生產企業自身的經濟效益會有極為嚴重的影響。因此鋁制品行業想要獲得真正的發展，提升鋁制品質量，有關電解鋁槽使用方面的問題亟待解決。

其次針對于目前鋁制品生產制造行業當中，我國有關鋁制品制造企業自身生產操作技術相對較為落后，對比與國際上先進的鋁制品制造行業而言，我國鋁制品制造行業自身發展運營成本過高。主要原因既是我國在500KA級的特大型預焙電解鋁槽工業應用時間較短，在該方面研究不夠全面，之前有關電解鋁槽的使用過程當中具備較強的局限性。在焙燒的過程當中，電流分布不夠均勻，直接導致電解鋁槽在工作當中消耗的能源較大。即在投入使用之后，該設備難以有效維持自身的穩定性。對于大型工業設備而言，穩定性是全面使用的前提，一旦設備出現不穩定的現象，會導致工作效果減退，難以有效的對電解鋁液進行良好的凈化，更為嚴重的甚至會導致設備自身受到難以挽回的損壞。

上述是目前在電解鋁液工業凈化當中面對的主要問題，只有針對于該問題進行良好的改善，才能夠保障鋁制品行業獲得更好的發展。

5 結論

綜上所述，現階段所使用的短流程鋁制品生產制作當中，想要有效的保障鋁制品的質量清除其中的雜質，主要依賴于電解。電解工藝自身對于鋁制品有一定的凈化作用，在實際操作的過程當中，文章主要介紹了冰晶石熔體為媒介，使用電解以及電磁分離的方式凈化電解鋁液中氧化鋁的三種方式，希望為鋁制品凈化行業的發展提供幫助。

參考文獻：

[1]曾水平，姜曉聰，曲亞鑫，李晉宏.鋁電解過程的多維決策系統[J].計算機測量與控制，2013（10）：2783-2785.

[2]姜海超，朱偉.鋁電解過程對電解鋁液的凈化作用探討[J].黑龍江科技信息，2013（25）：32.

[3]賀永東.鋁電解過程對電解鋁液的凈化作用探討[J].輕金屬，2007（09）：32-36.endprint