本發(fā)明涉及一種電解鋁液生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及一種低硅電解鋁液及其制備方法。
背景技術(shù)：
電解鋁液生產(chǎn)的一項(xiàng)重要指標(biāo)是鋁液質(zhì)量，較高純度的鋁液可使形成的產(chǎn)品具有良好的物理化學(xué)性能，而鋁液中雜質(zhì)較多勢(shì)必會(huì)影響產(chǎn)品的理化性能，如影響鋁合金的斷裂韌度，增加鑄錠的縮孔和縮松等缺陷，降低鋁合金耐蝕性能，導(dǎo)致鋁合金導(dǎo)電性變差，白光反射率降低等，因此電解鋁液純度越高，其使用價(jià)值越高。
硅是電解鋁液中最常見的雜質(zhì)元素，也是影響鋁液質(zhì)量的主要元素，在實(shí)際電解鋁液生產(chǎn)過程中，硅含量的高低是評(píng)價(jià)鋁液品質(zhì)的重要元素之一。為了提高鋁液品質(zhì)，提高電解鋁液生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，就需要降低鋁液中硅含量，使原鋁質(zhì)量在受控范圍內(nèi)。
生產(chǎn)實(shí)踐表明，電解鋁液中雜質(zhì)硅的主要來(lái)源有以下幾方面：
(1)因各種原材料中都含有一定量的SiO2雜質(zhì)，SiO2雜質(zhì)隨原材料帶入電解槽內(nèi)，其中Si被還原進(jìn)入鋁液。
(2)預(yù)焙陽(yáng)極中含有硅，隨預(yù)焙陽(yáng)極帶入電解鋁液中。
(3)電解槽內(nèi)襯材料中含有硅，電解槽內(nèi)襯材料破損，硅進(jìn)入鋁液。
(4)預(yù)焙陽(yáng)極覆蓋料(回收料)含有硅，隨預(yù)焙陽(yáng)極帶入。
電解鋁液的生產(chǎn)過程中需要消耗大量的預(yù)焙陽(yáng)極，預(yù)焙陽(yáng)極的質(zhì)量會(huì)對(duì)鋁液質(zhì)量造成有很大影響：一方面，陽(yáng)極本體中的雜質(zhì)含量隨著陽(yáng)極的電解消耗進(jìn)入電解槽，污染鋁液；另一方面，如果預(yù)焙陽(yáng)極的理化指標(biāo)不能滿足生產(chǎn)要求，輕則造成陽(yáng)極裂紋化爪，重則導(dǎo)致電解槽運(yùn)行狀況惡化，從而對(duì)電解槽中的原鋁質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
通過上述分析，預(yù)焙陽(yáng)極中的雜質(zhì)硅元素將直接積累到電解鋁液中，還會(huì)影響電解槽運(yùn)行狀況，從而影響電解鋁液品質(zhì)。目前，降低電解鋁液硅含量的辦法大多通過加強(qiáng)電解槽的運(yùn)行管理，如降低陽(yáng)極覆蓋料硅含量、降低電解槽過熱度、加強(qiáng)電解槽爐底管理、減少槽破損等。但是，現(xiàn)在還沒有一種通過控制預(yù)焙陽(yáng)極中硅含量的方式，進(jìn)而有效提高電解鋁液品質(zhì)的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種低硅電解鋁液的制備方法，通過控制預(yù)焙陽(yáng)極中硅含量實(shí)現(xiàn)低硅電解鋁液的制備，該方法工藝簡(jiǎn)單，可顯著降低電解鋁液硅含量，有效提高電解鋁液品質(zhì)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種低硅電解鋁液，其中硅含量控制在0.03％以下，可滿足高品質(zhì)鋁液的需求。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明提出一種低硅電解鋁液的制備方法，其包括以下步驟：使用低硅預(yù)焙陽(yáng)極作為陽(yáng)極組裝電解槽，低硅預(yù)焙陽(yáng)極中的硅含量為100ppm～200ppm；利用電解槽生產(chǎn)電解鋁液。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，組裝電解槽時(shí)，用熔融冰晶石作為溶劑，用氧化鋁作為溶質(zhì)，用鋁液作為陰極，并在低硅預(yù)焙陽(yáng)極和陰極之間通入直流電。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，生產(chǎn)電解鋁液時(shí)，使電解槽內(nèi)的溫度保持在945℃～962℃。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，生產(chǎn)電解鋁液時(shí)，電解槽工作電壓為3.90v～3.95v。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，生產(chǎn)電解鋁液時(shí)，電解槽分子比為2.35～2.60。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，生產(chǎn)電解鋁液時(shí)，電解質(zhì)水平控制在17cm～19cm；鋁水平控制在26cm～32cm。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，低硅預(yù)焙陽(yáng)極的制備方法包括以下步驟：
準(zhǔn)備陽(yáng)極原料和含氟無(wú)機(jī)鹽，含氟無(wú)機(jī)鹽的質(zhì)量為陽(yáng)極原料總量的0.2％～3％，陽(yáng)極原料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括82％～86％的炭質(zhì)骨料和14％～18％的粘結(jié)劑；
在炭質(zhì)骨料中加入含氟無(wú)機(jī)鹽，經(jīng)干混、預(yù)熱，再加入粘結(jié)劑混捏，得到糊料；
將糊料成型，得到生坯，將生坯焙燒。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，預(yù)熱的溫度為160℃～170℃；干混的時(shí)間為20min～30min；混捏的溫度為175℃～185℃，混捏的時(shí)間為25min～50min。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，成型的方法是：將糊料置于成型機(jī)中壓制振動(dòng)成型，成型機(jī)的振動(dòng)時(shí)間為90s～120s，壓力1.4～1.8kg/cm2；焙燒的方法為：將生坯置于焙燒爐中焙燒，焙燒爐的工藝參數(shù)為：升溫速率14～16℃/h，焙燒曲線最高溫度為1150℃～1250℃，保溫60h～84h。
一種低硅電解鋁液，其采用上述的低硅電解鋁液的制備方法制得。
本發(fā)明實(shí)施例的低硅電解鋁液及其制備方法的有益效果是：本發(fā)明實(shí)施例低硅電解鋁液的制備方法是使用低硅預(yù)焙陽(yáng)極作為陽(yáng)極組裝電解槽，該低硅預(yù)焙陽(yáng)極中的硅含量為100ppm～200ppm；再利用電解槽生產(chǎn)電解鋁液，該制備方法工藝簡(jiǎn)單，可顯著降低電解鋁液硅含量，有效提高電解鋁液品質(zhì)；制得的低硅電解鋁液中硅含量控制在0.03％以下，可滿足高品質(zhì)鋁液的需求。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的低硅電解鋁液及其制備方法進(jìn)行具體說明。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種低硅電解鋁液的制備方法，其包括以下步驟：
S1組裝電解槽：使用低硅預(yù)焙陽(yáng)極作為陽(yáng)極組裝電解槽，低硅預(yù)焙陽(yáng)極中的硅含量為100ppm～200ppm。由于本實(shí)施例是采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法生產(chǎn)電解鋁液，因此，在組裝電解槽時(shí)，除了使用低硅預(yù)焙陽(yáng)極作為陽(yáng)極外，還使用熔融冰晶石作為溶劑，用氧化鋁作為溶質(zhì)，用鋁液作為陰極。
低硅預(yù)焙陽(yáng)極的制備方法如下：
S101配料：準(zhǔn)備陽(yáng)極原料和含氟無(wú)機(jī)鹽，含氟無(wú)機(jī)鹽的質(zhì)量為陽(yáng)極原料總量的0.2％～3％，陽(yáng)極原料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括82％～86％的炭質(zhì)骨料和14％～18％的粘結(jié)劑。
含氟無(wú)機(jī)鹽優(yōu)選包括氟鋁酸鈉Na3AlF6、氟硼酸鈉NaBF4、氟化鋁AlF3、氟化鈉NaF、氟化鈣CaF2、氟化鎂MgF2、氟化鋰LiF2中的至少一種。
炭質(zhì)骨料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括82％～86％的煅后石油焦，以及14％～18％的灰分含量小于0.5％的殘極，煅后石油焦中各粒級(jí)物料的重量百分比為：粒徑為8mm～5mm的粗焦含量為18％～23％，粒徑為5mm～2mm的中焦含量為20％～25％，粒徑為2mm～0.074mm的細(xì)焦含量為25％～30％，粒徑在0.074mm以下的球磨粉含量為32％～37％。
粘結(jié)劑包括煤瀝青和添加劑，添加劑包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、糠醛樹脂、呋喃樹脂中的至少一種。
S102混合：在炭質(zhì)骨料中加入含氟無(wú)機(jī)鹽，經(jīng)干混、預(yù)熱，再加入粘結(jié)劑混捏，得到糊料。其中，預(yù)熱的溫度優(yōu)選為160℃～170℃，干混的時(shí)間優(yōu)選為20min～30min；混捏的溫度優(yōu)選為175℃～185℃，混捏的時(shí)間優(yōu)選為25min～50min。
其中，含氟無(wú)機(jī)鹽的添加方式是：將含氟無(wú)機(jī)鹽放在單獨(dú)的料倉(cāng)內(nèi)，通過螺旋輸送機(jī)加入到混捏鍋內(nèi)，與混捏鍋內(nèi)的炭質(zhì)骨料進(jìn)行干混。
S103成型焙燒：將糊料成型，得到生坯，將生坯焙燒，得到預(yù)焙陽(yáng)極炭塊，即低硅預(yù)焙陽(yáng)極。
其中，成型的方法是：將糊料置于成型機(jī)中壓制振動(dòng)成型，成型機(jī)的振動(dòng)時(shí)間為90s～120s，壓力1.4～1.8kg/cm2。
焙燒的方法為：將生坯置于焙燒爐中焙燒，焙燒爐的工藝參數(shù)為：升溫速率14～16℃/h，焙燒曲線最高溫度為1150℃～1250℃，保溫60h～84h。
S2電解：利用電解槽生產(chǎn)電解鋁液，得到低硅電解鋁液。具體是在低硅預(yù)焙陽(yáng)極和陰極之間通入直流電。本實(shí)施例生產(chǎn)電解鋁液時(shí)，使電解槽內(nèi)的溫度保持在945℃～962℃；電解槽工作電壓為3.90v～3.95v；電解槽分子比為2.35～2.60；電解質(zhì)水平控制在17cm～19cm；鋁水平控制在26cm～32cm。
本發(fā)明實(shí)施例制備低硅預(yù)焙陽(yáng)極的方法是在陽(yáng)極原料中摻雜含氟無(wú)機(jī)鹽，這種制備方法能降低制得的預(yù)焙陽(yáng)極中Si含量，其機(jī)理為：生坯在高溫焙燒過程中，陽(yáng)極原料內(nèi)摻雜的含氟無(wú)機(jī)鹽會(huì)在高溫下發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生氟化氫氣體及相應(yīng)的金屬氧化物，反應(yīng)通式如下：
F-+H2O＝HF+OH-；
產(chǎn)生的HF在任何條件下都會(huì)和陽(yáng)極原料中的SiO2發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生SiF4氣體跑掉，從而降低得到的低硅預(yù)焙陽(yáng)極中的Si含量。
例如，在陽(yáng)極原料中摻雜氟化鋁得到的低硅預(yù)焙陽(yáng)極中Si含量的降低機(jī)理為：
2/3AlF3+H2O(g)＝2HF(g)+1/3Al2O3(α) ①
4HF+SiO2＝SiF4+2H2O ②
當(dāng)△G0(T)≤0時(shí)，反應(yīng)①?gòu)淖笙蛴疫M(jìn)行，AlF3開始水解，通過△G0(T)＝131151.5-125.3893(T)可求出反應(yīng)進(jìn)行的最低溫度T≥1046K(773℃)，而預(yù)焙陽(yáng)極的焙燒時(shí)溫度在1000℃以上，可推斷發(fā)生AlF3水解反應(yīng)。反應(yīng)①產(chǎn)生的HF在任何條件下都會(huì)和陽(yáng)極原料中的SiO2發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生SiF4氣體跑掉。因此，摻雜氟化鋁得到的低硅預(yù)焙陽(yáng)極中Si含量較低。
本發(fā)明實(shí)施例使用上述電解槽生產(chǎn)電解鋁液時(shí)，直流電通過電解槽，陽(yáng)極與溶液界面處發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極與溶液界面處發(fā)生還原反應(yīng)，主要反應(yīng)式如下：
陽(yáng)極：
陰極：
總反應(yīng)方程式為：
生產(chǎn)電解鋁液消耗的主要原料是陽(yáng)極(提供C)和Al2O3，在反應(yīng)過程中，陽(yáng)極中的微量元素會(huì)進(jìn)入電解鋁液中，影響電解鋁液的質(zhì)量。由于本實(shí)施例使用的陽(yáng)極是低硅預(yù)焙陽(yáng)極，其中的硅含量為100ppm～200ppm，而且該低硅預(yù)焙陽(yáng)極的理化指標(biāo)優(yōu)異，可保證電解槽運(yùn)行順利，從而避免對(duì)電解槽中的原鋁質(zhì)量造成影響，因此最后制得的電解鋁液中的硅含量很低，可控制在0.03％以下。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種低硅電解鋁液，其采用上述低硅電解鋁液的制備方法制得。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
實(shí)施例1提供一種低硅電解鋁液，其采用以下方法制得：
組裝電解槽：使用低硅預(yù)焙陽(yáng)極作為陽(yáng)極，使用熔融冰晶石作為溶劑，用氧化鋁作為溶質(zhì)，用鋁液作為陰極組裝電解槽，低硅預(yù)焙陽(yáng)極中的硅含量為150ppm。
利用電解槽生產(chǎn)低硅電解鋁液，在低硅預(yù)焙陽(yáng)極和陰極之間通入直流電，控制電解工藝參數(shù)：使電解槽內(nèi)的溫度保持在955℃，設(shè)定電解槽工作電壓為3.93v，分子比為2.52，電解質(zhì)水平為17.5cm，鋁水平30.5cm。
通過分析低硅電解鋁液中的硅含量，本實(shí)施例制得的低硅電解鋁液中硅含量為0.024％。
實(shí)施例2
實(shí)施例2提供一種低硅電解鋁液，其采用以下方法制得：
制備低硅預(yù)焙陽(yáng)極：準(zhǔn)備100kg炭質(zhì)骨料(由83kg煅后石油焦和+17kg灰分含量小于0.5％的殘極組成，其中煅后石油焦中各粒級(jí)物料所占重量百分比為：8mm～5mm為20％，5mm～2mm為22％，2mm～0.074mm為25％，0.074mm以下為35％)；19kg粘結(jié)劑(由煤瀝青和酚醛樹脂組成)；0.595kg氟化鋁(占炭質(zhì)骨料和粘接劑總量的0.5％)。將氟化鋁加入到炭質(zhì)骨料中，經(jīng)過25min干混，預(yù)熱至180℃，再加入粘結(jié)劑，在175℃下混捏50min，得到糊料。將糊料置于成型機(jī)中壓制振動(dòng)成型，振動(dòng)時(shí)間為100s，壓力1.6kg/cm2，得到生坯，將生坯放置于焙燒爐中進(jìn)行焙燒，升溫速率15℃/h，焙燒曲線最高溫度為1150℃，保溫72h，冷卻后出爐，得到低硅預(yù)焙陽(yáng)極，分析該低硅預(yù)焙陽(yáng)極中的硅含量，表明其中的硅含量為141ppm。
組裝400kA電解槽：將低硅預(yù)焙陽(yáng)極作為陽(yáng)極直接安裝在400kA電解槽上，給電解槽使用熔融冰晶石作為溶劑，用氧化鋁作為溶質(zhì)，用鋁液作為陰極。
利用400kA電解槽生產(chǎn)低硅電解鋁液，在低硅預(yù)焙陽(yáng)極和陰極之間通入直流電，控制電解工藝參數(shù)：使電解槽內(nèi)的溫度保持在962℃，設(shè)定電解槽工作電壓為3.95v，分子比為2.60，電解質(zhì)水平為19cm，鋁水平32cm。
通過分析低硅電解鋁液中的硅含量，本實(shí)施例制得的低硅電解鋁液中硅含量為0.03％。
實(shí)施例3
實(shí)施例3提供一種低硅電解鋁液，其采用以下方法制得：
制備低硅預(yù)焙陽(yáng)極：準(zhǔn)備100kg炭質(zhì)骨料(由84kg煅后石油焦和+16kg灰分含量小于0.5％的殘極組成，其中煅后石油焦中各粒級(jí)物料所占重量百分比為：8mm～5mm為20％，5mm～2mm為22％，2mm～0.074mm為25％，0.074mm以下為35％)；19kg粘結(jié)劑(由煤瀝青和環(huán)氧樹脂組成)；0.952kg氟鋁酸鈉(占炭質(zhì)骨料和粘接劑總量的0.8％)。將氟鋁酸鈉加入到炭質(zhì)骨料中，經(jīng)過25min干混，預(yù)熱至165℃，再加入粘結(jié)劑，在180℃下混捏50min，得到糊料。將糊料置于成型機(jī)中壓制振動(dòng)成型，振動(dòng)時(shí)間為110s，壓力1.6kg/cm2，得到生坯，將生坯放置于焙燒爐中進(jìn)行焙燒，升溫速率15℃/h，焙燒曲線最高溫度為1200℃，保溫72h，冷卻后出爐，得到低硅預(yù)焙陽(yáng)極。分析該低硅預(yù)焙陽(yáng)極中的硅含量，表明其中的硅含量為118ppm。
組裝400kA電解槽：將低硅預(yù)焙陽(yáng)極作為陽(yáng)極直接安裝在400kA電解槽上，給電解槽使用熔融冰晶石作為溶劑，用氧化鋁作為溶質(zhì)，用鋁液作為陰極。
利用400kA電解槽生產(chǎn)低硅電解鋁液，在低硅預(yù)焙陽(yáng)極和陰極之間通入直流電，控制電解工藝參數(shù)：使電解槽內(nèi)的溫度保持在945℃，設(shè)定電解槽工作電壓為3.90v，分子比為2.35，電解質(zhì)水平為17cm，鋁水平26cm。
通過分析低硅電解鋁液中的硅含量，本實(shí)施例制得的低硅電解鋁液中硅含量為0.02％。
實(shí)施例4
實(shí)施例4提供一種低硅電解鋁液，其采用以下方法制得：
制備低硅預(yù)焙陽(yáng)極：準(zhǔn)備100kg炭質(zhì)骨料(由84kg煅后石油焦和+16kg灰分含量小于0.5％的殘極組成，其中煅后石油焦中各粒級(jí)物料所占重量百分比為：8mm～5mm為20％，5mm～2mm為22％，2mm～0.074mm為25％，0.074mm以下為35％)；20kg粘結(jié)劑(由煤瀝青和呋喃樹脂組成)；1.44kg氟化鈉(占炭質(zhì)骨料和粘接劑總量的1.2％)。將氟化鋰加入到炭質(zhì)骨料中，經(jīng)過25min干混，預(yù)熱至170℃，再加入粘結(jié)劑，在185℃下混捏50min，得到糊料。與不同配比及粒度的炭質(zhì)骨料一起經(jīng)干混、配料、預(yù)熱、加入一定量的粘結(jié)劑混捏、成型、焙燒后制備成預(yù)焙陽(yáng)極。將糊料置于成型機(jī)中壓制振動(dòng)成型，振動(dòng)時(shí)間為105s，壓力1.6kg/cm2，得到生坯，將生坯放置于焙燒爐中進(jìn)行焙燒，升溫速率15℃/h，焙燒曲線最高溫度為1150℃，保溫72h，冷卻后出爐，得到低硅預(yù)焙陽(yáng)極。分析該低硅預(yù)焙陽(yáng)極中的硅含量，表明其中的硅含量為172ppm。
組裝400kA電解槽：將低硅預(yù)焙陽(yáng)極作為陽(yáng)極直接安裝在400kA電解槽上，給電解槽使用熔融冰晶石作為溶劑，用氧化鋁作為溶質(zhì)，用鋁液作為陰極。
利用400kA電解槽生產(chǎn)低硅電解鋁液，在低硅預(yù)焙陽(yáng)極和陰極之間通入直流電，控制電解工藝參數(shù)：使電解槽內(nèi)的溫度保持在948℃，設(shè)定電解槽工作電壓為3.93v，分子比為2.42，電解質(zhì)水平為17.5cm，鋁水平28.5cm。
通過分析低硅電解鋁液中的硅含量，本實(shí)施例制得的低硅電解鋁液中硅含量為0.026％。
實(shí)施例5
實(shí)施例5提供一種低硅電解鋁液，其采用以下方法制得：
制備低硅預(yù)焙陽(yáng)極：準(zhǔn)備100kg炭質(zhì)骨料(由83kg煅后石油焦和+17kg灰分含量小于0.5％的殘極組成，其中煅后石油焦中各粒級(jí)物料所占重量百分比為：8mm～5mm為20％，5mm～2mm為23％，2mm～0.074mm為24％，0.074mm以下為33％)；19kg粘結(jié)劑(由煤瀝青和酚醛樹脂、呋喃樹脂組成)；0.952kg氟化鋁(占炭質(zhì)骨料和粘接劑總量的0.8％)。將氟化鋁加入到炭質(zhì)骨料中，經(jīng)過25min干混，預(yù)熱至175℃，再加入粘結(jié)劑，在185℃下混捏50min，得到糊料。將糊料置于成型機(jī)中壓制振動(dòng)成型，振動(dòng)時(shí)間為100s，壓力1.65kg/cm2，得到生坯，將生坯放置于焙燒爐中進(jìn)行焙燒，升溫速率15℃/h，焙燒曲線最高溫度為1200℃，保溫72h，冷卻后出爐，得到低硅預(yù)焙陽(yáng)極。分析該低硅預(yù)焙陽(yáng)極中的硅含量，表明其中的硅含量為135ppm。
組裝400kA電解槽：將低硅預(yù)焙陽(yáng)極作為陽(yáng)極直接安裝在400kA電解槽上，給電解槽使用熔融冰晶石作為溶劑，用氧化鋁作為溶質(zhì)，用鋁液作為陰極。
利用400kA電解槽生產(chǎn)低硅電解鋁液，在低硅預(yù)焙陽(yáng)極和陰極之間通入直流電，控制電解工藝參數(shù)：使電解槽內(nèi)的溫度保持在955℃，設(shè)定電解槽工作電壓為3.93v，分子比為2.54，電解質(zhì)水平為17.5cm，鋁水平28cm。
通過分析低硅電解鋁液中的硅含量，本實(shí)施例制得的低硅電解鋁液中硅含量為0.022％。
實(shí)施例6
實(shí)施例6提供一種低硅電解鋁液，其采用以下方法制得：
制備低硅預(yù)焙陽(yáng)極：準(zhǔn)備100kg炭質(zhì)骨料(由82kg煅后石油焦和+18kg灰分含量小于0.5％的殘極組成，其中煅后石油焦中各粒級(jí)物料所占重量百分比為：8mm～5mm為21％、5mm～2mm為22％，2mm～0.074mm為23％，0.074mm以下為34％)；19.6kg粘結(jié)劑(由煤瀝青和糠醛樹脂組成)；1.794kg氟化鋁(占炭質(zhì)骨料和粘接劑總量的1.5％)和0.598kg氟鋁酸鈉(占炭質(zhì)骨料和粘接劑總量的0.5％)。將氟化鋁和氟化鎂加入到炭質(zhì)骨料中，經(jīng)過20min干混，預(yù)熱至170℃，再加入粘結(jié)劑，在180℃下混捏50min，得到糊料。將糊料置于成型機(jī)中壓制振動(dòng)成型，振動(dòng)時(shí)間為100s，壓力1.6kg/cm2，得到生坯，將生坯放置于焙燒爐中進(jìn)行焙燒，升溫速率15℃/h，焙燒曲線最高溫度為1150℃，保溫72h，冷卻后出爐，得到低硅預(yù)焙陽(yáng)極。分析該低硅預(yù)焙陽(yáng)極中的硅含量，表明其中的硅含量為102ppm。
組裝400kA電解槽：將低硅預(yù)焙陽(yáng)極作為陽(yáng)極直接安裝在400kA電解槽上，給電解槽使用熔融冰晶石作為溶劑，用氧化鋁作為溶質(zhì)，用鋁液作為陰極。
利用400kA電解槽生產(chǎn)低硅電解鋁液，在低硅預(yù)焙陽(yáng)極和陰極之間通入直流電，控制電解工藝參數(shù)：使電解槽內(nèi)的溫度保持在948℃，設(shè)定電解槽工作電壓為3.92v，分子比為2.38，電解質(zhì)水平為18cm，鋁水平27cm。
通過分析低硅電解鋁液中的硅含量，本實(shí)施例制得的低硅電解鋁液中硅含量為0.025％。
對(duì)比例1
對(duì)比例1提供一種電解鋁液，其采用以下方法制得：
使用400kA電解槽電解生產(chǎn)電解鋁液，該電解槽的陽(yáng)極為普通預(yù)焙陽(yáng)極，其中硅含量351ppm。
通過分析電解鋁液中的硅含量，對(duì)比例1制得的電解鋁液中硅含量為0.053％。
通過將比實(shí)施例1-實(shí)施例6的低硅電解鋁液與對(duì)比例1的電解鋁液進(jìn)行對(duì)比，可發(fā)現(xiàn)，按照本發(fā)明實(shí)施例制得的低硅電解鋁液中的硅含量為0.02％～0.03％，明顯低于按照常規(guī)制備方法制得電解鋁液中的硅含量。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的低硅電解鋁液的制備方法，工藝簡(jiǎn)單，可顯著降低電解鋁液硅含量，有效提高電解鋁液品質(zhì)；制得的低硅電解鋁液中硅含量控制在0.03％以下，可滿足高品質(zhì)鋁液的需求。
以上所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。