芻議鋁電解過程對電解鋁液的凈化作用

史飛飛

【摘 要】 隨著科學技術的快速發展，各種新工藝逐漸被開發和利用，鋁制品的生產工藝也在逐漸進步，已經將見解的手段應用于氧化鋁等雜質的去除工作中，這種方法不僅在操作簡易性方面存在優勢，也能夠保證鋁制品的質量。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

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。

一、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，存在著二氧化碳等物質，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。

二、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。

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。

四、當前利用鋁電解過程對電解鋁進行凈化存在的弊端

經過對鋁電解技術的應用分析來看，當前我國在凈化鋁制品方面還有一定不足和疏漏。這些不足當中最為顯著的是凈化過程中所應用的相關指標與國家所規定的標準不相符。當前電解鋁槽是工業生產過程中凈化電解鋁液的必要設備，其能夠實現統一凈化大量電解鋁液的目標。同發達國家相比我國在大型電解鋁槽方面的研究時間比較短，所以在技術和經驗方面都有所欠缺，正因為我國還處于研究大型電解鋁槽的發展階段，所以在實際的工作過程中，電解鋁槽無法承擔大量的電解鋁液，電解鋁槽長期超負荷運行，會使設備的使用時間大大降低，電解鋁槽是凈化電解鋁液的大型設備，一旦其使用壽命無法保證，不僅能夠影響鋁制品的正常生產，也會使企業所投入的成本提升，導致經濟利益下降。所以解決當前關于電解鋁槽使用方面的問題，是保證鋁制品質量，促進鋁制品行業更快、更好發展的根本。

除此之外，在當前我國從事鋁制品生產的企業當中，大部分企業在生產操作方面的技術還處于落后的狀態，與國際先進鋁制品制造水平存在著相當大的差距。與先進的鋁制品制造行業相比，我國企業在運營的過程中所需成本較大，導致這種情況的最主要因素是我國對于特大型預焙電解鋁槽的工業應用時間不長，所以對此還沒有深入的研究和了解，在使用電解鋁槽的過程中很多因素會對其產生束縛。在實施焙燒期間，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行，并且在其使用期間，設備的穩定性無法得到保如果設備在試用期間出現不穩定的情況，輕則會降低工作的質量和效果，無法達到理想的凈化電解鋁液效果，重則可能直接損壞設備，給企業造成巨大的經濟損失。這兩個問題是當前電解鋁液工業凈化工作開展過程中所遇到的較為突出的不足，相關部門及企業想要提升企業競爭力并且促進鋁制品生產行業的持續發展，必須要及時發現當前存在的問題，并積極的進行研究和分析，制定出有效的措施進行改善。

結 語

經過對相關問題的研究，筆者發現當前我國主要依靠電解來對電解鋁液的雜質進行清除，這也是自短流程鋁制品生產方法取代過去長流廠生產方法后，所呈現出的突破性進展，是當前十分理想和受歡迎的凈化技術之一。電解質鋁液是一種溫度高、雜質多含鈉量高的物質，在鋁工業發展的初期，人們無法使用高溫電解鋁液來鑄造半成品，而隨著科學技術的發展這些問題本一一解決，電解技術本身就能夠對鋁制品起到凈化的用作，而冰晶石是其工作的一種介質，在結合電解和電磁分離技術能夠更好地實現凈化目的，為我國鋁制品凈化行業提供有利的技術支持。

【參考文獻】

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

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