冰晶石在炼铝的作用

1、提高铝的冶炼温度 。冰晶石可以用来降低熔化铝时所需要的热量 , 使得反应更加顺利进行;
 
2、减少铝的氧化损失 。在熔融状态下 , 由于冰晶石含有较多的二氧化硅和三氧化二铁等杂质 , 会与铝发生化学反应而产生氢气 。因此 , 冰晶石能够阻止这些杂质与铝发生反应 , 从而避免了铝的氧化损失;
 
3、促进铝的还原反应 。冰晶石中含有一定数量的 SiO2 , 当它们被氧化后就变成了不溶性的二氧化硅 , 并且能吸附在冰晶石表面上 , 形成保护膜 , 阻碍了铝与空气中氧气的接触 , 从而起到延缓或者防止铝的氧化作用 。
 
4、改善铝的物理性质 。在熔融状态下 , 冰晶石是一种白色粉末 , 它具有很好的遮光效果 , 因此 , 能够减弱铝液对阳光的吸收程度 , 从而改善其外观颜色 。同时 , 冰晶石还能增强铝液的流动性 , 减小铝液对炉壁的冲刷力 , 从而大幅度地提升了炼铝的生产率 。
 
5、促进铝的回收利用 。在电解铝过程中 , 通常都采用冰晶石来代替铁精矿作为造渣材料 , 从而实现对废旧冰晶石的再次利用 。
 
但是 , 如果将冰晶石直接投入电解槽内 , 则会导致铝液中含有大量的铁离子 , 严重影响电解质的电导率 , 甚至出现“电解困难”的情况 。因此 , 必须先将冰晶石进行预处理 , 然后才能将其添加到电解质中去 。
 
 

冰晶石在炼铝的作用

文章插图
 
【冰晶石在炼铝的作用】6、抑制铝的蒸发 。在电解过程中 , 冰晶石与铝液之间会存在着一层薄薄的水膜 , 该水膜的厚度约为0.05~0.1mm左右 , 这样便会大大削弱了铝液与冰晶石之间的润湿性 , 从而使得铝液中的水分无法及时排除 , 导致电解质浓度急剧下降 , 最终引起电解质结壳 。
 
因此 , 必须将冰晶石与水按照一定比例混合均匀 , 并添加到电解质中去 , 从而达到抑制铝的蒸发的目的 。
 
7、稳定铝液 。冰晶石与铝液之间存在着较大的摩擦系数 , 因此 , 在高温条件下 , 铝液容易与冰晶石发生粘连 , 导致电解质体系的传热速率下降 , 从而使得电解质的熔点升高 , 最终引起电解质结壳 。因此 , 必须先将冰晶石与铝液分开 , 待冷却后再继续进行电解操作 。
 
8、调节铝液的 pH 值 。冰晶石的化学组成主要包括 SiO2、 Al2O3、 Fe2O3、 CaO、 MgO、 Na2O、 K2O 等 , 其中 ,  SiO2、 Al2O3、 Fe2O3、 CaO、 MgO、 Na2O、 K2O 等元素均属于碱金属元素 , 而且 ,  SiO2、 Al2O3、 Fe2O3、 CaO、 MgO、 Na2O、 K2O 等元素也都属于碱土金属元素 。
 
因此 , 冰晶石能够与铝液中的碱金属元素发生化学反应 , 从而消耗掉铝液中的碱金属元素 , 并生成新的碱金属元素 , 从而维持铝液的 pH 值呈现出微碱性 。