由于无水氟化铝的水分含量极低,尤其相对于湿法氟化铝,其在加入电解液后主反应非常迅速,水解反应等副反应非常少,能够及时地调整电解质分子比,有利于电解生产中槽温的准确控制。
3.2 污染排放
3. 2 . 1 氟化氢气体
含氟烟气是电解铝生产中的主要气态污染物,氟化氢是气氟的主要成分。氟化氢是电解质中的含氟物料与水或氢作用而产生的。水的来源是氧化铝、氟化铝和环境中的水分。物料中的含水量直接影响电解烟气中氟化氢的含量,氟化氢含量高,通过电解厂房天窗和净化烟囱排出量也增加。以下仅对氟化铝中含水量对氟化氢生成量作粗略计算。
“烧减量”是指氟化铝产品在600 ℃ 的环境下灼烧0 . 5 小时的减少量,这个指标主要以氟化铝产品中的结晶水含量为主,水对电解铝生产非常不利,会与电解液中的氟化铝发生水解反应,产生氟化氢气体,不仅降低了氟化铝的收率而且排放出有害的氟化氢气体污染环境,其反应方程式为:
3 H2O + 2AlF3 = A1203+ 6HF↑
根据三种氟化铝的“烧减量”指标和水解反应方程式可以算出其在电解使用后氟化氢气体的排放量。电解HF 排放量见表5
表5 三种氟化铝在电解中HF 排放比较表
无水氟化铝 干法氟化铝 湿法氟化铝
HF排放量(kg/t-Al) 0.13 0.22 3.06
3.2 .2 二氧化硫气体
氟化铝中的“硫酸盐”在加入电解液后会产生有害的二氧化硫气体,根据三种氟化铝的“硫酸盐”指标可以算出其在电解铝使用后二氧化硫气体的排放量。二氧化硫排放量见表6
表6 三种氟化铝在电解中SO2排放比较表
无水氟化铝 干法氟化铝 湿法氟化铝
SO2排放量(kg/t-Al) 0.01 0.04 0.167
3.3对电流效率的影响
氟化铝中的“五氧化二磷”在加入电解质后会一直累积而导致磷含量升高,造成电流效率的下降,电耗升高,据有关资料报道,如果电解质中含有0 . 01 %的磷,则电流效率降低0.95 %〕 。根据三种氟化铝的“五氧化二磷”指标可以算出其进入电解质的量。
表7 三种不同氟化铝吨铝磷累积量
无水氟化铝 干法氟化铝 湿法氟化铝
P进入量 (g/t-Al)0.35 2.62 4.37
使用湿法氟化铝其磷的累积对电流效率的影响最大,而使用无水氟化铝最小,使用无水氟化铝对电解铝工业节能降耗的优势显而易见。论文网http://www.751com.cn/
3.4 对原铝质量的影响
氟化铝中的二氧化硅在加入电解液后会进入原铝,根据三种氟化铝的二氧化硅指标可以算出其进入电解质中的量。
表8 三种不同氟化铝硅进入原铝对比
无水氟化铝 干法氟化铝 湿法氟化铝 Si进入量
(ppm) 1.85 23.3 35
按照上表的数据计算,使用无水氟化铝其硅杂质进入量将比干法和湿法氟化铝大大减少,有助于原铝产品质量的提高。
3.5 流动性的差异
粉体物料流动性可粗略的用粉体物料松装密度来评价,松装密度大的流动性较好,三种不同氟化铝松装密度见表9
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