在冰晶石-氧化铝熔盐生产过程中常用的添加剂有哪些?

铝电解生产所需用的原材料大致分三类:原料——氧化铝;熔剂——氟化盐(包括冰晶石、氟化铝、氟化钠、氟化镁、氟化钙和氟化锂等);预焙阳极炭块或炭糊。 1.4.1铝电解原料——氧化铝 氧化铝是当前冰晶石-氧化铝熔盐电解法的唯一原料,是由矿石中提炼出来的有一定粒度要求的白色粉料,流动性很好,不溶于水,能溶解在熔融的冰晶石中,熔点2050℃,真密度3.5~3.6g/cm3,体积密度1.0g/cm3。氧化铝有7种晶型,最常见的是α-Al2O3,又称刚玉型氧化铝。它主要是不断的补充电解质中的铝氧氟配合离子,使其保持一定范围的浓度,以保证电解的持续进行。为了取得良好的生产指标,对氧化铝的要求是非常严格的,主要体现在化学纯度和物理性能上。 (1)化学纯度 工业氧化铝通常含有98.5%的氧化铝以及二氧化硅、三氧化二铁、二氧化钛、氧化钠、氧化钙和水等少量杂质。在电解过程中,那些电位比铝正的元素的氧化物杂质,如二氧化硅、三氧化二铁都会优先还原,还原出来的Si和Fe等杂质进入铝内,从而使铝的品位降低,且降低电流效率;而那些电位比铝负的元素的氧化物杂质,如氧化钠、氧化钙会分解冰晶石,使电解质组成发生改变并增加氟盐消耗量。水分会分解冰晶石,不仅产生氟化氢气体,还会增加铝液中的氢含量。P2O5等高价氧化物杂质则会降低电流效率。所以铝工业对于氧化铝的纯度提出了严格的要求。 (2)物理性能 工业氧化铝的物理性能,对于保证电解过程正常进行和提高气体净化效率,关系很大。一般要求它具有较小的吸水性,能够较多较快地溶解在熔融冰晶石里,粒度适宜、飞扬损失少,并且能够严密地覆盖在阳极炭块上,当氧化铝覆盖在电解质结壳上时,可起良好的保温作用。在气体净化中,要求它具有较好的活性和足够的比表面积,从而能够有效地吸收氟化氢气体。另外,氧化铝要有良好的流动性。这些物理性能取决于氧化铝晶体的晶型、形状和粒度。按照氧化铝的物理特性,可将其分成砂型、中间型和粉型三种