Патент на изобретение №2308549

(54) ШИХТА ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПРИАНОДНОГО ПРОСТРАНСТВА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

(57) Реферат:

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, а именно к составу шихты, используемой для герметизации прианодного пространства электролизера для получения алюминия. Шихта для герметизации содержит глинозем, фтористые соли и дробленый электролит крупностью минус 20 мм при следующем соотношение ингредиентов (в вес.%): глинозем 9-88, фтористые соли 1-2, дробленый электролит остальное. В качестве дробленого электролита используют дробленые, извлеченные из ванны алюминиевого электролизера отходы, содержащие электролит. Обеспечивается уменьшение вредных выбросов в окружающую среду, повышение выхода по току. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, а именно к составу шихты, используемой для герметизации прианодного пространства электролизера.

Известно, что глиноземом герметизируют прианодное пространство электролизера для получения алюминия после нарушения герметичности при питании электролизера глиноземом поточным методом (Тереньтьев В.Г. и др. Производство алюминия, Иркутск, 2001, стр.160-161).

При питании электролизера с помощью дозаторов автоматической подачи глинозема глинозем, герметизирующий прианодное пространство, постепенно растворяется электролитом, в результате спонтанно происходит разгерметизация прианодного пространства.

Наиболее близкой к заявляемой является шихта для герметизации прианодного пространства алюминиевого электролизера, состоящая из глинозема и 1-2% фтористых солей (вес.%). Шихта используется как для герметизации, так и для питания электролизера (Минцис М.Я., Поляков П.В., Сиразутдинов Г.А. Электрометаллургия алюминия. Наука, Новосибирск, 2001, стр.237).

Недостатком такой шихты является быстрое ее растворение снизу тонкой пленкой электролита, поднимающейся из слоя электролита за счет действия сил поверхностного натяжения, что приводит к вредным выбросам в окружающую среду. Вследствие периодического разрушения электролито-глиноземной корки, герметизирующей прианодное пространство, в электролит поступает неконтролируемое количество глинозема, что затрудняет автоматическое поддержание оптимальной концентрации глинозема в электролите путем управления работой системы автоматической подачи глинозема с помощью АСУ ТП и приводит к снижению выхода по току.

В основу изобретения положена задача разработки состава шихты для герметизации прианодного пространства алюминиевого электролизера, применение которой уменьшило бы вероятность вредных выбросов в окружающую среду, поступления в электролит неконтролируемого количества глинозема и обеспечило бы повышение выхода по току за счет улучшения качества автоматического управления работой АПГ.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в известную шихту для герметизации прианодного пространства алюминиевого электролизера, в состав которой входят глинозем и фтористые соли, согласно изобретению дополнительно вводят дробленый электролит крупностью минус 20 мм, при следующем соотношении ингредиентов (в вес.%): глинозем – 9-88, фтористые соли – 1-2, дробленый электролит – остальное.

Изобретение дополняет частный отличительный признак, направленный также на достижение технического результата.

В качестве дробленого электролита используют дробленые, извлеченные из ванны алюминиевого электролизера отходы, содержащие электролит.

Введение в шихту дробленого электролита свыше 10% приводит к упрочнению электролито-глиноземной корки и уменьшает концентрацию глинозема в ней, что сокращает поступление в электролит неконтролируемого количество глинозема. Также облегчается автоматическое поддержание оптимальной концентрации глинозема в электролите путем управления работой АПГ с помощью АСУ ТП, что обеспечивает повышение выхода по току за счет повышения качества автоматического управления. При введении в шихту дробленого электролита свыше 90% снижается прочность электролито-глиноземной корки, что увеличивает вероятность вредных выбросов в окружающую среду.

Добавка в дробленый электролит содержащих электролит отходов крупностью минус 20 мм позволяет переработать их без ухудшения качества электролито-глиноземной корки.

Анализ, проведенный заявителем, показал, что совокупность признаков является новой, а шихта для герметизации удовлетворяет условию изобретательского уровня ввиду новизны причинно-следственной связи «отличительные признаки – технический результат».

Для получения шихты для герметизации было произведено дозирование ингредиентов и тщательное перемешивание.

Пример.

В ходе испытаний герметизация прианодного пространства алюминиевых электролизеров производилась специально приготовленными шихтами из глинозема, использованного на сухой газоочистке, с содержанием фтористых солей 1-2% и дробленого электролита крупностью минус 20 мм. Добавка дробленого электролита привела к сокращению расхода шихты для герметизации прианодного пространства алюминиевого электролизера. При введении 50% дробленого электролита расход шихты сократился в 10 раз, а не контролируемое поступление глинозема в ванну – в 20 раз. Результаты проведенных испытаний приведены в таблице.

Формула изобретения

1. Шихта для герметизации прианодного пространства алюминиевого электролизера, содержащая глинозем и фтористые соли, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит дробленый электролит крупностью минус 20 мм при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: глинозем 9-88, фтористые соли 1-2, дробленый электролит остальное.

2. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что в качестве дробленого электролита используют дробленые, извлеченные из ванны алюминиевого электролизера отходы, содержащие электролит.