[发明专利]一种三层液电解槽更换电极的方法

说明书

本发明为一种三层液电解槽更换电极的方法。一种三层液电解槽更换电极的方法，所述的方法为：确定三层液电解槽中电极导电最差的电极后，更换新电极，对新电极进行数据监测；其中，所述的更换电极过程中不断电。本发明所述的一种三层液电解槽更换电极的方法，根据每日每台三层液电解槽的极液压降、等距离压降测量数据，以达到分析电极电流变化情况，根据数据评估，对各项参数不满足工艺条件的电极卸下，安装新的导电情况好的电极，进行电极更换；整个更换过程不断电，达到降低吨铝电单耗成本的效果。

技术领域

本发明属于电解铝技术领域，具体涉及一种三层液电解槽更换电极的方法。

背景技术

中国只有少数企业能够生产高纯铝。因此，铝基材料作为装备制造的材料之一，中国急需加大高纯铝的生产技术研发，这不仅对中国新材料行业的发展、高端装备国产化具有重要的意义，也对于延伸产业链、提高产品附加值、扩大产品利润空间具有重要的意义。

当前，高纯铝的主要工业生产方法有三层电解精炼法、偏析法。而我国的高纯铝生产主要是通过三层电解精炼法工艺生产的，因此，在很长一段时期内，三层电解精炼法工艺生产的高纯铝占国内主导地位不会改变。我国的三层液铝电解精炼工业始于20 世纪 50代，现在国内仅存的三层电解精炼法企业共有两家：新疆众和股份有限公司和内蒙古新长江矿业投资有限公司（下称内蒙古新长江）。两家三层电解精炼法生产线可生产纯度最高的铝均为 99.996%，新疆众和为 80kA 吨铝电耗为 13200 KW·h/tAl，年产能 20000吨；内蒙古新长江为 60kA 吨铝电耗为 13400KW·h/tAl，年产能 10000 吨，两企业生产技术水平相近。但和世界高纯铝生产的先进国家相比，高纯铝生产量很低，精炼技术仍然落后。

高纯铝的生产主要运用三层液电解槽，包括由钢壳、保温料、镁砖组成的槽体，槽体上由镁砖形成原料( 普铝)入口，由阳极和阳极导体、阴极和阴极导体组成的导电系统；电解时，电解槽中有三层液体，底层为阳极和阳极导体，阳极导体由待精炼的原铝和加重剂Cu组成，中间层为电解质，密度介于阳极合金和铝之间，上层为精炼所得的高纯铝和阴极。

目前，三层液电解工艺普遍采用的整体断电更换电极方法（也称清转槽法），采取断电后全部更换电极。但是，由于断电后精铝槽温度损失较大，一般在更换电极前对精铝槽进行温度补偿，在精铝槽添加电解质，通过提高电解质高度（提高精铝槽电压）来提高精铝槽温度，在清转时由于精铝槽温度损失较大，从而造成电耗成本的增加。清转过程因为处于断电过程，所以精铝槽产出为零。清转后24小时内精铝槽中温度变化剧烈，破坏精铝槽的生产工艺控制平衡，精铝液镁、钡等微量元素变化剧烈，造成精铝成分由Al99.996降级到Al99.99以下，这些成分变化后的精铝液无法正常供应至下游客户做精铝产品，造成了质量损失。并且三层液电解工艺中存在三层法精铝槽容量小、机械化水平低、能耗高、劳动生产率低等缺陷。

有鉴于此，本发明提出一种新的三层液电解槽更换电极的方法，通过分析电极电流变化情况，研究出新的更换电极技术，实现电耗成本降低，提升企业竞争力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三层液电解槽更换电极的方法，针对整体断电更换电极方法存在一定量的电耗损失，同时影响精铝产出及质量的问题，开发出不断电更换电极技术，不影响精铝槽清转周期，降低清转作业的电耗损失，稳定实现不断电更换电极，不影响精铝槽的正常生产，同时避免更换电极带来的精铝质量波动。

为了实现上述目的，所采用的技术方案为：

一种三层液电解槽更换电极的方法，所述的方法为：确定三层液电解槽中电极导电最差的电极后，更换新电极，对新电极进行数据监测；

其中，所述的更换电极过程中不断电。

进一步地，所述的方法中，根据三层液电解槽中电极的极液压降、等距离压降的数据，确定电极导电最差的电极。