[发明专利]铝电解过程中的电解质及其补充体系的制备方法无效

申请号：	201210259099.8	申请日：	2012-07-25
公开（公告）号：	CN102732914A	公开（公告）日：	2012-10-17
发明（设计）人：	陈学敏;杨军;李志红;伍卫平;韦世铭	申请（专利权）人：	深圳市新星轻合金材料股份有限公司
主分类号：	C25C3/18	分类号：	C25C3/18
代理公司：	深圳市科吉华烽知识产权事务所 44248	代理人：	孙伟
地址：	518107 广东省深圳***	国省代码：	广东;44
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摘要：
搜索关键词：	电解过程中的电解质及其补充体系制备方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及电解质体系的制备方法，尤其涉及铝电解过程中的电解质及其补充体系的制备方法。

背景技术

目前铝电解工业仍采用传统的Hall-Heroult法，电解质一直以冰晶石-氧化铝为基本体系，其中冰晶石往往采用的是六氟铝酸钠。随着铝电解过程的进行，六氟铝酸钠和氧化铝不断地被消耗，因此为保证铝电解的持续进行，需要往电解质基本体系中分别补充电解质和氧化铝。现有的电解质补充体系主要包括氟化铝、六氟铝酸钠，电解温度在整个铝电解过程中需维持在960℃左右，电能消耗高，这主要是因为电解质的初晶温度高，且为使氧化铝保持较好的溶解度，需保持一定温度的过热度。

工业上制备冰晶石的方法一般为合成法：将无水氢氟酸与氢氧化铝反应，生成氟铝酸，然后在高温下与氢氧化钠或氢氧化钾反应，再经过滤、烘干、熔融、破碎，制得冰晶石；用此法合成的冰晶石的分子比m=3.0，熔点较高。现有的工业合成法制得的冰晶石其分子比为m=2.0-3.0之间，难以获得分子比m=1.0-1.5之间较为纯净的低分子比冰晶石。

因此，现有技术存在电解能耗高，电解质及其补充体系不够理想的缺点。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，发明人在电解质体系及其补充体系的选择以及制备方法方面进行了大量的探索，预料不到地发现，以包括低分子比冰晶石的电解质代替现有的电解质用于铝电解，无需改变现行的电解工艺即可明显降低铝电解过程中的电解温度，从而降低电能消耗，减少氟化物的挥发损失，降低综合生产成本。

本发明提供了一种铝电解过程中的电解质及其补充体系的制备方法，包括以下步骤：

步骤A:将铝置于反应器中，抽真空后通入惰性气体，升温至700-850℃，加入氟锆酸钾、氟硼酸钾、氟锆酸钠和氟硼酸钠中的一种或多种；

步骤B:搅拌4-6h后，将上层熔融的液体抽出，得到铝电解过程中的电解质。

优选的，所述方法包括如下步骤：

步骤A:将铝置于反应器中，抽真空后通入惰性气体，升温至700-850℃，加入氟锆酸钾；

步骤B:搅拌4-6h后，将上层熔融的液体抽出，得到铝电解过程中的电解质 KF·AlF₃。

所涉及的化学反应方程式：Al+ K₂ZrF₆=Zr+ KF·AlF₃

优选的，所述方法包括如下步骤：

步骤A:将铝置于反应器中，抽真空后通入惰性气体，升温至700-850℃，加入氟锆酸钠；