铝电解工业作为铝工业的一个重要中间环节,95%左右的氧化铝用于电解铝生产,而电解铝基本上全部作为铝加工的原材料。电解铝工业在整个铝工业链中起到承上启下的作用。
冰晶石—氧化铝熔盐电解是现代铝电解工业生产原铝的唯一方法,铝电解质是铝电解反应的“血液”,是炼铝的核心部分。铝电解质溶液介于阳极和阴极之间,上方与炭阳极、阳极气体、氧化铝结壳以及从结壳进入的空气接触;下方是铝液,铝电解质可通过铝液与阴极炭块接触并渗透到阴极炭块中;四周与侧部炭块相接触。铝电解质担负着导电、溶解氧化铝、维持热平衡的重任,是铝电解时溶解氧化铝并电解还原氧化铝成为金属铝的反应介质,发生着电化学、物理化学、电、磁、热、力、流、浓度等耦合反应,是成功进行铝电解必不可少的组成部分之一,决定着铝电解过程温度的高低、电解过程是否顺利,并在很大程度上影响着铝电解的能源消耗、产品质量和槽寿命等经济技术指标,其重要性不言而喻 [1] 。
近年来,我国铝电解企业所使用的原料氧化铝来源复杂,部分国产氧化铝杂质含量高,导致铝电解质体系复杂化。随着众多铝电解企业电解质体系的复杂化,铝电解生产工艺技术参数的控制造成了极大的困难。开展复杂铝电解质体系相关研究,分析其机制,并提出相应的解决措施,为复杂铝电解质体系的工艺控制优化提供理论支持,对铝电解槽实现高效平稳运行具有重要意义。