LiF与KF对冰晶石熔盐体系初晶温度和Al 2 O 3 溶解度的影响的研究
发布时间：2021-12-17 13:20
由于国产氧化铝中杂质较多,特别是富含氧化钾和氧化锂。在铝电解生产过程中,使用此类型氧化铝作为原料的电解槽不断出现钾盐和锂盐的大量富集,使电解质中含有较高浓度的KF和LiF.KF和LiF对电解质的初晶温度和A1203的溶解度有较大影响。因此探索Na3A1F6-A1203-A1F3-KF-LiF-CaF2-MgF2熔盐体系电解质的初晶温度和A1203溶解度的变化情况,可为工业铝电解生产过程准确控制氧化铝浓度和过热度,稳定生产提供理论基础,这有利于实现更加高效和节能的铝电解生产过程。本课题根据单一变量的原则,分别研究电解质分子比,LiF.KF.CaF2.MgF2的添加量对电解质体系初晶温度的影响并应用最小二乘回归分析方法对数据进行处理,得到回归方程；同时研究保温时间、LiF.KF的添加量以及温度对A1203溶解度的影响并应用最小二乘回归分析方法对数据进行处理,通过系统的研究表明：（1）分子比对初晶温度的变化有着明显的影响,随着分子比的增大,电解质的初晶温度升高。同时分子比一定时,在实验范围内,随着氟化锂、氟化钾、氟化钙和氟化镁含量的增加,均能降低冰晶石熔盐体系的初晶温度,并且氟化锂和氟化镁对...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 铝电解工业概况
1.2 铝电解基本原理
1.3 工业铝电槽电解质组成
1.3.1 电解质体系的基本要求
1.3.2 常用的添加剂
1.3.3 添加剂对铝电解质物理化学性质的影响
1.4 初晶温度
1.4.1 初晶温度的意义
1.4.2 初晶温度的研究方法
1.5 氧化铝的饱和溶解度
1.5.1 氧化铝的饱和溶解度的研究意义
1.5.2 氧化铝的饱和溶解度的研究方法
1.6 课题意义及研究内容
第2章 LiF与KF对冰晶石体系初晶温度的影响
2.1 初晶温度对冰晶石体系铝电解的影响
2.2 步冷曲线法实验原理
2.3 实验药品与装置
2.3.1 实验药品
2.3.2 实验装置
2.4 实验研究方法
2.4.1 实验步骤
2.4.2 初晶温度的判定方法
2.4.3 热电偶标定与测量方法准确性验证
2.5 实验结果与讨论
2.5.1 添加剂对熔盐初晶温度的影响及回归方程
2.5.2 分子比对初晶温度的影响
2.5.3 氟化锂对初晶温度的影响
2.5.4 氟化钾对初晶温度的影响
2.5.5 氟化钙对初晶温度的影响
2.5.6 氟化镁对初晶温度的影响
2.5.7 回归方程
2.5.8 Na_3AlF_6-Al_2O_3-AlF_3-LiF-KF-CaF_2-MgF_2电解质体系的初晶温度等温图
2.6 本章小结
第3章 LiF与KF对Al_2O_3在冰晶石熔体中溶解度的影响
3.1 铝电解中的氧化铝
3.1.1 氧化铝在冰晶石体系中的溶解机理
3.1.2 铝电解对氧化铝性质的要求
3.1.3 研究含有KF、LiF的电解质体系Al_2O_3溶解度的意义
3.2 实验药品与装置
3.2.1 实验药品
3.2.2 实验装置
3.3 实验研究方法
3.3.1 探讨石墨坩埚是否与Al_2O_3发生副反应
3.3.2 实验内容与步骤
3.3.3 测量方法准确性验证
3.4 实验结果与讨论
3.4.1 时间对氧化铝溶解量的影响
3.4.2 无LiF与KF的熔盐温度与Al_2O_3溶解度的关系
3.4.3 KF=4%熔盐温度与Al_2O_3溶解度的关系
3.4.4 LiF=4%熔盐温度与Al_2O_3溶解度的关系
3.4.5 KF=LiF=4%熔盐温度与Al_2O_3溶解度的关系
3.4.6 LiF=6%、KF=4%熔盐温度与Al_2O_3溶解度的关系
3.4.7 KF=LiF=6%熔盐温度与Al_2O_3溶解度的关系
3.4.8 回归方程
3.4.9 氧化铝溶解度的模拟图
3.5 本章小结
第4章 结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析氧化铝质量的改善及对铝电解的影响[J]. 胡美,梁宏伟. 中国石油和化工标准与质量. 2011(10)
[2]Na3AlF6-K3AlF6-AlF3电解质体系铝溶解度的研究[J]. 袁敏娟,阚素荣,孟庆勇,张向军,丁海洋,卢世刚. 稀有金属. 2011(02)
[3]锂盐、钾盐对预焙槽生产的影响[J]. 陈富强. 材料与冶金学报. 2010(S1)
[4]铝电解质初晶温度研究方法及其现状[J]. 王家伟,赵平原,靳学利. 轻金属. 2010(04)
[5]中国铝工业60年回顾与展望[J]. 熊维平. 中国有色金属. 2009(20)
[6]Electrolysis expansion performance of semigraphitic cathode in [K3AlF6/Na3AlF6]-AlF3-Al2O3 bath system[J]. 李劼,方钊,赖延清,吕晓军,田忠良. Journal of Central South University of Technology. 2009(03)
[7]铝电解用金属惰性阳极的研究进展[J]. 丁海洋,卢世刚,阚素荣,张向军,杨娟玉. 稀有金属. 2009(03)
[8]铝电解质体系初晶温度、密度和电导率[J]. 阚洪敏,班允刚,邱竹贤,王兆文. 过程工程学报. 2007(03)
[9]NaCl和LiF的添加对铝电解质初晶温度影响的研究[J]. 阚洪敏,王兆文,班允刚,石忠宁,邱竹贤. 冶金分析. 2007(03)
[10]铝电解大型金属陶瓷惰性阳极制备及电解测试[J]. 吴贤熙,徐利华,张立成. 贵州工业大学学报(自然科学版). 2006(03)
博士论文
[1]新型阴极结构铝电解槽试验研究[D]. 彭建平.东北大学 2009
[2]Na3AlF6-K3AlF6-AlF3体系的初晶温度、Al2O3溶解能力及NiFe2O4基惰性阳极低温电解腐蚀研究[D]. 王家伟.中南大学 2008
硕士论文
[1]富Li、K工业铝电解质的物理化学性质研究[D]. 辛鹏飞.中南大学 2012
[2]NaF-KF-LiF-AlF3系铝电解质熔盐电导率研究[D]. 黄海波.中南大学 2009
本文编号：3540206
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 铝电解工业概况
1.2 铝电解基本原理
1.3 工业铝电槽电解质组成
1.3.1 电解质体系的基本要求
1.3.2 常用的添加剂
1.3.3 添加剂对铝电解质物理化学性质的影响
1.4 初晶温度
1.4.1 初晶温度的意义
1.4.2 初晶温度的研究方法
1.5 氧化铝的饱和溶解度
1.5.1 氧化铝的饱和溶解度的研究意义
1.5.2 氧化铝的饱和溶解度的研究方法
1.6 课题意义及研究内容
第2章 LiF与KF对冰晶石体系初晶温度的影响
2.1 初晶温度对冰晶石体系铝电解的影响
2.2 步冷曲线法实验原理
2.3 实验药品与装置
2.3.1 实验药品
2.3.2 实验装置
2.4 实验研究方法
2.4.1 实验步骤
2.4.2 初晶温度的判定方法
2.4.3 热电偶标定与测量方法准确性验证
2.5 实验结果与讨论
2.5.1 添加剂对熔盐初晶温度的影响及回归方程
2.5.2 分子比对初晶温度的影响
2.5.3 氟化锂对初晶温度的影响
2.5.4 氟化钾对初晶温度的影响
2.5.5 氟化钙对初晶温度的影响
2.5.6 氟化镁对初晶温度的影响
2.5.7 回归方程
2.5.8 Na_3AlF_6-Al_2O_3-AlF_3-LiF-KF-CaF_2-MgF_2电解质体系的初晶温度等温图
2.6 本章小结
第3章 LiF与KF对Al_2O_3在冰晶石熔体中溶解度的影响
3.1 铝电解中的氧化铝
3.1.1 氧化铝在冰晶石体系中的溶解机理
3.1.2 铝电解对氧化铝性质的要求
3.1.3 研究含有KF、LiF的电解质体系Al_2O_3溶解度的意义
3.2 实验药品与装置
3.2.1 实验药品
3.2.2 实验装置
3.3 实验研究方法
3.3.1 探讨石墨坩埚是否与Al_2O_3发生副反应
3.3.2 实验内容与步骤
3.3.3 测量方法准确性验证
3.4 实验结果与讨论
3.4.1 时间对氧化铝溶解量的影响
3.4.2 无LiF与KF的熔盐温度与Al_2O_3溶解度的关系
3.4.3 KF=4%熔盐温度与Al_2O_3溶解度的关系
3.4.4 LiF=4%熔盐温度与Al_2O_3溶解度的关系
3.4.5 KF=LiF=4%熔盐温度与Al_2O_3溶解度的关系
3.4.6 LiF=6%、KF=4%熔盐温度与Al_2O_3溶解度的关系
3.4.7 KF=LiF=6%熔盐温度与Al_2O_3溶解度的关系
3.4.8 回归方程
3.4.9 氧化铝溶解度的模拟图
3.5 本章小结
第4章 结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析氧化铝质量的改善及对铝电解的影响[J]. 胡美,梁宏伟. 中国石油和化工标准与质量. 2011(10)
[2]Na3AlF6-K3AlF6-AlF3电解质体系铝溶解度的研究[J]. 袁敏娟,阚素荣,孟庆勇,张向军,丁海洋,卢世刚. 稀有金属. 2011(02)
[3]锂盐、钾盐对预焙槽生产的影响[J]. 陈富强. 材料与冶金学报. 2010(S1)
[4]铝电解质初晶温度研究方法及其现状[J]. 王家伟,赵平原,靳学利. 轻金属. 2010(04)
[5]中国铝工业60年回顾与展望[J]. 熊维平. 中国有色金属. 2009(20)
[6]Electrolysis expansion performance of semigraphitic cathode in [K3AlF6/Na3AlF6]-AlF3-Al2O3 bath system[J]. 李劼,方钊,赖延清,吕晓军,田忠良. Journal of Central South University of Technology. 2009(03)
[7]铝电解用金属惰性阳极的研究进展[J]. 丁海洋,卢世刚,阚素荣,张向军,杨娟玉. 稀有金属. 2009(03)
[8]铝电解质体系初晶温度、密度和电导率[J]. 阚洪敏,班允刚,邱竹贤,王兆文. 过程工程学报. 2007(03)
[9]NaCl和LiF的添加对铝电解质初晶温度影响的研究[J]. 阚洪敏,王兆文,班允刚,石忠宁,邱竹贤. 冶金分析. 2007(03)
[10]铝电解大型金属陶瓷惰性阳极制备及电解测试[J]. 吴贤熙,徐利华,张立成. 贵州工业大学学报(自然科学版). 2006(03)
博士论文
[1]新型阴极结构铝电解槽试验研究[D]. 彭建平.东北大学 2009
[2]Na3AlF6-K3AlF6-AlF3体系的初晶温度、Al2O3溶解能力及NiFe2O4基惰性阳极低温电解腐蚀研究[D]. 王家伟.中南大学 2008
硕士论文
[1]富Li、K工业铝电解质的物理化学性质研究[D]. 辛鹏飞.中南大学 2012
[2]NaF-KF-LiF-AlF3系铝电解质熔盐电导率研究[D]. 黄海波.中南大学 2009
本文编号：3540206
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3540206.html
