鋁電解過程對電解鋁液的凈化作用分析

李 斌，覃 鵬

（廣西來賓銀海鋁業有限責任公司，廣西 來賓 546100）

在進入新的發展時代后，人們的生活質量的到顯著的提升，因此對所使用的生活用品質量也提出了越來越高的要求。過去制作鋁制品通常使用長流程制作工藝，這種制作流程在很多方面都存在局限性，最突出的是無法及時、全面的清除電解鋁液當中的氧化鋁的等雜質，這會導致所生產的鋁制品質量大大降低，也正是因為鋁制品質量無法達到人們的要求，所以一直都沒有在市場中占據有利的競爭地位。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。

1 利用冰晶石溶體對氧化鋁雜質進行溶解

利用過去傳統長流程方法生產的鋁制品包含大量的雜質，除了氧化鋁之外還有其他雜質，所以想要分解其中的氧化鋁必須要將其中的其他雜質先取出。冰晶石熔體能夠起到對鋁制品其他雜質進行清除的作用，也是當前生產鋁制品過程中十分依賴的手段之一，冰晶石熔體中含有二氧化碳等元素，當與電解鋁液中的氫化物等雜質相遇時會產生反應，轉變為固態，這樣就能夠過濾掉這些成分，這是進行電解鋁液初級凈化的主要方法[1]。

2 去除電解鋁液中的氧化鋁雜質

我國尤其具有獨特的地理特點，所以當前發現的鋁元素中會包含一些土元素，與其他國家所開發的鋁元素相比，鐵和硅等微量元素的含量也相對較高，雖然在某些方面這屬于一種優勢，但是對于生產鋁制品來說以上物質都屬于存在的雜質，這些雜質會對鋁制品質量產生直接影響。所以相關企業將凈化電解鋁液，去除各種雜質作為當前主要的研究工作，雖然冰晶石熔體能夠實現分離部分雜質的作用，但是距離實際的要求還有一定的差距。電解形式是當前較為新穎的去除雜質手段，這種方法能夠將電解鋁液中土、硅、鐵等微量元素分離出來，這些元素與氫元素有一定差距，其存在在電解鋁液中的含量較低，無法利用沉淀、過濾的方式進行處理，所以電解技術的應用效果更加理想[2]。

3 對電解鋁液中氧化鋁夾雜物進行電磁分離

隨著科學技術的快速發展，很多新技術、新工藝不斷的涌現出來，為各行各業提供了巨大的發展便利，電磁分離技術是當前最為先進的凈化電解鋁液方法，上文中所闡述的兩種方法能夠對電解鋁液實施初步的凈化，去除的是最為基礎的氫化物以及微量元素，但是電解鋁液中還有部分雜質無法通過上述發放進行分離。在這種情況下，電磁分離技術應運而生，有針對性且有效的解決了去除雜質的問題。這種電磁分離技術是通過將電磁力場加入到電解鋁液的方法，利用電磁場來深入、全面的清理電解鋁液當中存在的其他雜質，其主要的功能是去除電解鋁液當中不帶電的一部分雜質，其產生的凈化效果十分明顯[3]。雖然這種方法能夠有效的分離電解鋁液中的雜質，對電解鋁液起到凈化作用，但是也在存在一些弊端，比如當前的工業生產當中，電解鋁液所包含的雜質含量極高，如果利用這種方法進行凈化，需要大量的電能支持，這會大大提升企業的成山成本。我國很多鋁制品企業當前將更多的精力放在結合以上三種凈化方式上，希望能在日后實現電解鋁液凈化的流水線操作，在充分結合以上技術的同時，提升凈化工作的質量。

4 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障。保證設備的未定型是大型工業設備投入使用的必要條件，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。

5 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。