铝电解大修渣提锂技术研发及产业现状

大修渣是铝电解工艺产生的危险固体废弃物,不仅含有大量的可溶性氟化盐和氰化物,同时含有大量可回收资源如锂、铝等金属。如何对其减量化、无害化、资源化处理是目前铝行业亟待解决的难题。详细分析了铝电解大修渣锂的来源,综述了大修渣提取锂盐相关技术研究及产业现状,为铝电解工艺大修渣处置利用及锂资源综合回收利用提供参考,对我国铝电解行业的绿色可持续发展具有借鉴意义。

冲击载荷下液态铝电解电容失效规律研究

目的为了探究电子雷管内部电容在冲击载荷作用下的失效规律。方法以电子雷管中常用的液态铝电解电容为例,利用水下爆炸的方法对液态铝电解电容进行冲击实验。研究不同强度冲击载荷作用下液态铝电解电容的电压变化特性,通过电流变化曲线确定电容的失效过程,通过解剖失效样品对失效原因进行分析。结果结果表明,液态铝电解电容在受到冲击载荷作用后,电压会瞬间下降,随后再缓慢上升,失效模式为短路失效;在13.6MPa~35.7MPa的超压作用下,电容均出现此类现象,且随着冲击强度增大,电压下降幅度增大,电压恢复所需要的时间变长;电容发生短路失效的原因主要包括溢出的电解液与阳极引线接触、阳极铝箔表层氧化膜在应力作用下发生撕裂。结论液态铝电解电容受冲击后易短路失效,具体失效规律可为抗振型电子雷管的设计提供参考。

基于Autoformer的铝电解电压偏差预测方法研究

电耗是吨铝成本中一项非常重要的生产指标,而电压偏差则是铝电解生产过程中电耗管理的关键点,因此本文基于中国铝业某铝厂2015—2020年的铝电解数据,对电压偏差的影响特征和预测展开研究。首先,利用分布式梯度增强库(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)算法深度挖掘电压偏差的关联性,并根据相关性得分选取与电压偏差相关性较大的特征。在此基础上,本文构建了基于Autoformer模型的电压偏差预测方法,对2020年前半年的电压偏差数据进行预测,取得了较好的预测效果。将电压偏差的预测结果应用于实际的电解铝生产指导中,可以实现电压偏差的预警,及时调整生产决策,从而减少能耗、稳定电解槽况、延长槽寿命。

基于性能退化的铝电解电容寿命预测方法研究

应用表明铝电解电容是电源系统中故障率最高的元件,是影响电源系统长期运行可靠性的关键器件。为了评估铝电解电容在长期应用条件下的可靠性与寿命,对铝电解电容退化机理与退化模型进行研究分析,在已有模型研究成果的基础上,结合铝电解电容加速退化试验数据,提出了一种基于幂函数的电容量退化轨迹模型。采用该退化轨迹模型,开展了基于退化量分布的铝电解电容退化数据统计分析与寿命预测。根据寿命预测结果,某型铝电解电容在正常工作条件下95%可靠寿命超过18年。

石墨化阴极在350 kA铝电解槽上的应用

在“双碳”以及阶梯电价政策的双重背景下,通过技术升级降低吨铝电耗成为电解铝企业生存和发展的“生命线”。国内某公司350 kA系列铝电解槽采用沈阳铝镁设计研究院有限公司铝电解节能技术进行内衬优化升级,取得了降低铝液直流电耗321 kWh/t-Al的节能效果,全部推广后预期节电约1.12亿度/年,减少CO_(2)排放约6.5万吨/年。

铝电解惰性阳极在熔融电解质中腐蚀过程的研究进展

惰性阳极是原铝生产保持低碳化的重要研究方向,近些年,惰性阳极材料的研究取得长足进展。通过对惰性阳极材料进行分类,综述了不同种类(合金阳极、氧化物陶瓷阳极和金属陶瓷阳极)的惰性阳极在熔盐电解质中可能发生的腐蚀反应,主要探究发生的化学腐蚀和电化学腐蚀,以及腐蚀后可能对阳极的影响。明晰增加阳极耐腐蚀性的方法,或者通过抑制腐蚀反应的进行,来降低惰性阳极在冰晶石熔盐中的腐蚀速率,从而促进惰性阳极在铝电解行业中的可行性发展。

铝电解废旧阴极酸浸液除氟回收锂工艺研究

铝电解废旧阴极经过硫酸浸出得到了含有Na、Li、Al、F等有价元素的浸出液,具有回收价值的同时伴随着严重的二次污染。采用冰晶石结晶法两次除氟,除氟后回收锂。实验结果表明:当反应pH=9、n(Al):n(F)=1∶6、反应温度为50℃、反应时间为90 min、晶种添加量为0.8 g/L时,溶液中残氟浓度为48 mg/L,一次除氟率为98.15%,锂除去率为1.38%;经过二次除氟后,溶液中氟的浓度为49 mg/L,二次除氟率为85.12%,锂除去率为2.13%;经过两次除氟后,氟总除去率为99.38%,锂总除去率为1.31%;制备出的Li_(2)CO_(3)纯度大于99.5%。

基于事故树的铝电解车间火灾爆炸事故分析

本文对某铝厂电解车间的火灾爆炸危险源进行识别,并通过建立完整的事故树找出可能引发电解车间火灾爆炸事故的原因。以火灾事故作为顶事件,通过分析最小割集、最小径集以及各基本事件的结构重要度排序,发现炉帮破坏、电压监护不到位、母线短路口处意外短接等基本事件对火灾事故的影响较大。针对可能导致事故的原因,分别从工艺技术和安全管理两个方面提出了改进措施。在工艺技术方面,建议加强炉帮的维护和检查、加强阴极软连接的监测、加强电压监护系统的设置和维护等;在安全管理方面,建议加强员工的安全培训和教育、建立完善的安全管理制度和操作规程、加强设备的定期检查和维护等,以有效预防铝电解厂火灾爆炸事故的发生。

超低温铝电解电容器电解液的制备及其应用

以制备工作下限温度为-55℃的超低温铝电解电容器电解液为研究目的,通过对二元混合溶剂的凝固点的分析以及对溶质和添加剂的选用,将各种物质进行正交实验、优化配制技术。制备出的电解液的冰点低于-55℃,闪火电压(Us)≥496 V。将该电解液应用于规格为400 V,10μF的铝电解电容器,对电容器进行低温特性、高温负荷和高温耐久试验。结果表明,该电解液制备的电容器可在-55~105℃的环境下工作至少5 000 h。

铝电解阳极压降采集传输系统设计与实现

为了实现在铝电解现场高温、高腐蚀、强电磁环境下,长时间稳定准确监控铝电解槽阳极压降变化,设计一种阳极压降采集传输系统。系统以STM32微处理器为核心,控制多路通道采集模块实时采集阳极压降信号,利用高精度模数转换模块将模拟阳极压降信号转换成数字信号,并通过以太网通信模块传输至监控服务器;最后安装在实际现场进行测试实验,实验结果证明系统监测的阳极压降信号相对误差小于2%,且能够长时间稳定运行。

铝电解大修渣废旧阴极炭的处理技术研究现状及展望

铝电解槽大修渣废旧阴极炭的无害化处理和资源化利用是电解铝行业实现绿色可持续发展的瓶颈所在。介绍了铝电解废阴极炭中的有毒组分及有毒元素的迁移规律,重点总结了高温火法、液相浸出法和协同处理法的原理、研究现状及优缺点,并对未来发展趋势进行了展望。

超细液滴铝电解烟气卧式脱硫技术及示范化应用

本文介绍了超细液滴铝电解烟气卧式脱硫技术及其示范化应用情况。与传统的石灰石-石膏湿法脱硫和氢氧化钙半干法脱硫相比,该技术具有脱硫效率高,系统能耗低,建设工期短,检修方便,运行成本低的特点。

一种用于铝电解区域浓度跟踪控制系统中的微电压采集单元的设计及应用

本文针对用于铝电解区域浓度跟踪控制系统中的微电压采集单元的设计进行了阐述,其中详细描述了系统的整体设计构架以及微电压采集单元采集、隔离、放大、调零等各部分的设计原理及相关参数。同时,对其在铝电解区域浓度跟踪控制系统中的关键作用进行了阐述,其作为铝电解区域浓度跟踪控制系统的重要信号感知终端,是系统的整体精准性、稳定性的基石。

生物基可降解润滑油在铝电解多功能天车中的应用研究

本文分析了目前植物油改性技术的原理、优缺点以及生物基可降解润滑油所用的改性技术,对比了生物基可降解润滑油和矿物基润滑油的性能,并将生物基可降解润滑油代替矿物基润滑油应用在铝电解多功能天车中。生物基可降解润滑油以绿色植物油为主要原料,与矿物基润滑油相比,生物基降解润滑油的黏度指数和闪点高、倾点低、生物降解率高、使用寿命长,因而具有绿色环保、可降解、可再生等特点。在多功能天车中应用,生物基可降解润滑油可以满足天车作业发热、昼夜温差大等实际场景对润滑油的性能需求,润滑性能更显著,摩擦系数更小、油膜覆盖率更高,能够有效延长天车的使用寿命,提高铝电解生产效率。

铝电解槽余热回收利用综述

在铝电解过程中,近50%的热量通过槽上部、底部和槽侧壁完全逸散在空气中,不仅造成能源的浪费,而且导致作业环境恶化。基于此,通过分析余热回收研究进展,探索余热利用新技术。针对余热回收利用研究中存在的问题,从设备方面和技术方面提出相应建议,以期能够降低能耗,在提高能源利用率的同时,提高电解铝企业的经济效益。

铝电解大修渣加压碱浸-再生冰晶石工业化技术研究

本文探究了铝电解大修渣在不同浸出条件下氟、钠、铝等元素迁移规律和浸出液再生制备冰晶石的工艺参数。试验了不同浸出条件与冰晶石沉淀条件,在NaOH浓度50 g/L、反应温度120℃、液固比5∶1、物料粒度60~80目、反应时间3 h的条件下,钠、氟、铝的浸出率可达到80%~85%,浸出渣达到无害化要求;在反应时间4 h,反应温度90℃,酸碱液体积1∶3.5条件下,再生冰晶石纯度达到90%,能够满足铝电解回用要求。

铝电解多功能机组水平捞渣智能控制系统

结合大规模设备更新升级和新质生产力要求,针对铝电解行业对自动化升级的迫切需求,文中以铝电解多功能机组水平捞渣子系统为控制对象,建立了水平捞渣系统数学模型,设计了水平捞渣智能控制系统,通过模拟仿真和现场测试,均能满足精度控制要求,并验证了铝电解环境下液压比例高精度控制方法,为铝电解多功能机组实现整机智能化控制奠定了技术基础,对铝电解行业迈向高质量发展具有重要的指导意义。

铝电解烟气净化系统减污降碳技术措施

本文从烟气收集、烟气处理、烟气余热利用三个方面对铝电解烟气净化系统进行全方位的减污降碳进行分析。提出了综合利用电解烟气高效集气技术、氧化铝干法吸附系统升级改造技术、二氧化硫净化系统升级改造技术及电解烟气余热发电技术等四种技术,有望在提高净化效率的同时,将铝电解烟气净化系统吨铝电耗控制在100 kWh以下。

铝电解智能单点卡堵识别与处理策略

为实现铝电解生产过程中下料口卡堵识别与按需打壳,提高氧化铝浓度控制的准确性,这篇文章将详细介绍一种行之有效的方法,这种方法是将压力传感器安装在每个气缸进气管上,通过压力传感器来采集整个打壳过程中的气压值和每个气压值对应的打壳持续时间,通过数据分析得出打壳过程中的最小气压值和对应的打壳持续时间,再根据每次打壳过程中的这两个数据变化来判断下料口卡堵和进行相应控制策略,通过试验该方法能有效识别下料口卡堵和进行自动处理,做到按需打壳控料,减少设备磨损和锤头沾包现象,并已在300 kA至600 kA大型预焙电解槽上推广使用,取得了良好的效果。

基于LEC评价的铝电解多功能天车安全性分析

本文分析了铝电解车间常见故障,并对危险源进行辨识,通过LEC评价法对危险源的事故发生的可能性L(Likelihood)、人员暴露于危险环境中的频繁程度E(Exposure),以及一旦发生事故可能造成的后果C(Consequence)赋值,计算三个分值的乘积D(Danger),得出风险源的风险等级为1级或2级,并对不同风险等级的危险源提出了针对性预防措施,对铝电解多功能天车激光防撞控制系统提出了设备技术改造方法,使其适应铝电解车间强电磁场干扰、强氟化氢腐蚀、高温、多粉尘的恶劣环境,以有效预防铝电解多功能天车安全生产事故的发生。