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碳渣产生的原因、影响及减少铝电解碳渣的措施
-作 者: 绿脉环保     
-时 间: 2018/10/10 10:17:20
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近年来,随着大型铝电解槽生产技术、管理水平的进步、工艺参数匹配更加合理,运行的稳定性、技术指标不断提升。如果碳块的质量达不到,产生过多的碳渣,极易造成电解质电压升高,导致热槽的产生,因此减少铝电解生产中的碳渣产生成为铝电解槽生产管理中的重要一环。

碳渣产生的根源

阳极质量不稳定。预焙碳块是由石油焦、沥青焦、沥青通过破碎、煅烧、配料、混捏等工序烧制而成,如果采用的原材料及工艺不合乎要求就会产出不合格的碳块。如:耐压强度低、空隙度大、杂质大等,从而导致阳极的氧化和碳粒在阳极表面的脱落进入电解质中形成碳渣,有时会形成掉块和裂缝,在电解质的冲蚀和洗刷下,形成碳渣。

预焙阳极质量不合格是电解生产过程中碳渣产生的主要原因,然而预焙阳极质量的好坏又与生产阳极所使用的原材料,如石油焦、或市场上直接采购的锻后焦,煤沥青、残极等炭素生产用原材料中微量元素对阳极质量的影响。

预焙阳极从焙烧炉内出炉后阳极表面粘结的填充料清理不干净,进入电解槽后,随着电解反应的进行,逐渐脱落进入电解质中成为碳渣。

电解生产过程中产生的碳渣

1、 作业操作质量较差引起的掉渣。

2、 电解槽槽况不佳引起的掉渣。

3、 阴极炭素内部的冲蚀剥落。

4、 二次反应生成游离的固态碳。

碳渣对电解过程的影响

1、诱发阳极效应

2、造成电流空耗

3、阳极长包

4、增加电能消耗

铝电解溶液中的碳渣,导致电解质的电阻增大,其结果造成电解质电压降的升高,增加铝电解生产的电能消耗。碳渣的颗粒越小,对降低电解质的导电率的作用越大。

5增加工人劳动强度

电解质中碳渣含量过大时,必须组织工人打捞,打捞碳渣不仅带走大量的电解质和热量,影响电解槽稳定,而且增大氟化盐消耗。

6形成热槽

热槽形成后,电解槽的热平衡被破坏,正常工艺技术条件受到影响,同时会使电解槽的阴极受到损坏,影响槽寿命,此外在处理热槽时,还消耗大量的氟化盐,故其危害作用是非常巨大的。

减少炭渣的措施

1、 加强微量元素的分析检验

2、 选用高质量的阳极炭块

由于炭块质量不合格是造成炭粒脱落生产碳渣的主要原因。因此采用高质量的炭块是减少电解质溶液产生碳渣的重要措施。

3提高阳极制作工序的加工质量

提高炭素阳极制品质量,其根本在于提高阳极系统工序生产质量,即石油焦煅烧质量,成型配方、糊料混捏温度及混涅质量、生块成型质量,生块高温焙烧质量

4保持适当的电解质水平

电解质水平过低,电解槽热量损失快,不利于槽况稳定,但电解质水平过高,特别是超过残极上表面,电解质液流淌在炭块的表面时,致使残极上的保温料溶化,形成空间,会加剧炭块氧化,碳渣量激增。

5选用优质的阴极碳块

与阳极碳素材料一样,优质的阴极碳块能较有效地承受和抵抗铝电解质溶液和铝液的侵蚀和冲刷,从而减少碳块的剥落,减少碳渣的产生。

6做好原材料供应管理

石油焦、煤沥青和煅后焦等炭素生产的主要原材料要选择性的采购,对于掺配的残极,其表面的电解质要全部清理干净,尽量减少电解质进入阳极内。

7保持适当厚度的保温料

保温料过薄易使空气与阳极表面接触,电解槽内处于高温状态下的阳极炭块与空气接触表面氧化掉渣速度较快,面壳块粉碎的粒度是越细越好保温料必须覆盖密实,避免与空气接触。

8、采用低温铝电解生产工艺

铝的二次反应也是产生碳渣的一个原因,所以就要减少二次反应的发生。积极应用并优化低电压、低氧化铝浓度、低分子比、低温度、高极距等新工艺,从而保证电解生产在较低的温度的温度下进行,保持合理的过热度,既有利于碳渣分离,又能减少铝的二次反应损失,从而减少碳渣是生产。

湖南绿脉环保科技有限公司小编提醒大家在电解槽日常生产中,要提高阳极质量、提高换极质量、调节电解质成分及高低、控制电解温度、充分利用一切可能的机会打捞碳渣等措施,来减少碳渣对电解生产带来影响。如果有任何不明白不懂的都可以咨询我们湖南绿脉环保科技有限公司的专家博士,不管在锂资源再生、矿山科技、氧化铝科技、电解铝科技、氟化工、石膏再利用、氯碱化工、烟气净化、污水处理、微孔过滤板、浮选剂等领域,都随时可以来函来电咨询,为处于环保困境的企业提供各种新型高科技环保产品,解决企业环保的后顾之忧。

 




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