Las características del aluminio electrolítico líquido incluyen una temperatura elevada, un mayor número de inclusiones de oxidación, un alto contenido en hidrógeno y un elevado contenido en metal y sodio.
Características del aluminio electrolítico líquido
(1) La temperatura es elevada. El proceso de electrólisis se lleva a cabo normalmente a una temperatura de entre 950 y 970 ℃, determinada por las propiedades de la masa fundida de criolita y alúmina que compone el electrolito; por lo tanto, la temperatura del aluminio fundido en la celda electrolítica es de al menos 940 ℃. Una temperatura tan elevada, unida a la gran cantidad de aluminio líquido extraído de la celda electrolítica, permite mantener el aluminio en estado líquido durante un tiempo suficientemente prolongado, y el depósito de almacenamiento de aluminio puede transportarse tras repetidas operaciones de extracción de aluminio en varias celdas electrolíticas. Hasta que el aluminio fundido del taller de fundición se transfiere al horno de mantenimiento, se mantiene una temperatura elevada, superior a 850 ℃.
(2) Hay numerosas inclusiones de oxidación. Aunque existe una cierta diferencia de densidad entre el electrolito de sal fundida de criolita-alúmina y el aluminio líquido a la misma temperatura (la primera es de unos 21 g/cm³, mientras que la segunda es de unos 23 g/cm³), esta diferencia es suficiente para garantizar que el aluminio líquido y el electrolito se separen en capas. Sin embargo, dado que la diferencia es muy pequeña, es inevitable que se absorba una pequeña cantidad de electrolito cuando el aluminio se recoge mediante vacío. Además de la intensa agitación y circulación durante el proceso de electrólisis, el movimiento brusco del aluminio líquido provoca que este se oxide de nuevo en el espacio del ánodo, lo que da lugar a un mayor número de inclusiones oxidadas en el aluminio fundido, entre ellas el óxido de aluminio depositado en el fondo de la célula electrolítica y el carburo de aluminio producido por la difusión del carbono, lo que hace que el contenido de diversas inclusiones en el aluminio líquido sea relativamente elevado. AdTech Unidad de filtrado CFF se utiliza para eliminar las inclusiones de oxidación.
(3) El contenido de Fe y Si es elevado. En el proceso de electrólisis, las impurezas en forma de óxidos de elementos con potencial positivo, como el SiO₂, el Fe₂O₃, etc., se reducen fácilmente, mientras que los elementos impuros reducidos, como el Fe y el Si, pasan directamente al aluminio líquido, lo que reduce la calidad del aluminio. Proceden principalmente de la alúmina en bruto, los ánodos de carbono y las herramientas de trabajo. Especialmente cuando se utiliza alúmina nacional como materia prima, el contenido de Si en la alúmina suele ser mayor que el de la alúmina importada, debido al tipo de mineral y a la tecnología de desilicificación utilizada en China. Por lo general, el aluminio líquido contiene (Si) 0,81 TP3T-101 TP3T y (Fe) 0,91 TP3T~1,11 TP3T.
4) Alto contenido en hidrógeno. Debido a las particularidades del proceso de electrólisis con paladio, es inevitable que el aluminio fundido contenga gas. El componente principal de este gas es el hidrógeno, que representa entre el 70% y el 90%, junto con una pequeña cantidad de CO, CO₂, N₂ y CH₄. El radón producido por la descomposición térmica de los hidrocarburos del ánodo se disuelve electroquímicamente en el ánodo. Una vez que el H generado migra hacia el cátodo, se descarga en este para generar hidrógeno. Además, el hidrógeno del entorno circundante se reduce por el vapor de agua procedente del aluminio y se disuelve en este. En estado líquido, el contenido de hidrógeno saturado en el aluminio líquido aumenta al aumentar la temperatura. Por ejemplo, es de 0,67 ml/100 g Al a 660 ℃, de 1,23 ml/100 g Al a 750 ℃ y de 2,15 ml/100 g Al a 850 ℃. Es de 2,9 mL/100 g de Al a 950 ℃ y de 3,9 mL/100 g de Al a 1000 ℃. AdTech ofrece unidad de desgasificación en línea para la eliminación del hidrógeno.
(5) Alto contenido en Na. Durante el proceso de electrólisis, por un lado, el aluminio sustituye al Na presente en la criolita (NaAF₆), el fluoruro de sodio (NaF) y otros medios. Por otro lado, dado que la actividad del sodio en la masa fundida es mayor que la del aluminio, se acumula sodio en el cátodo. La precipitación pasa al aluminio líquido, de modo que el contenido de sodio en el aluminio líquido alcanza valores comprendidos entre 0,011% y 0,05%.