RU2328554C2 - Method of anode region hermetisation in soderberg electrolytic cell (variants) - Google Patents
Method of anode region hermetisation in soderberg electrolytic cell (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2328554C2 RU2328554C2 RU2006131751/02A RU2006131751A RU2328554C2 RU 2328554 C2 RU2328554 C2 RU 2328554C2 RU 2006131751/02 A RU2006131751/02 A RU 2006131751/02A RU 2006131751 A RU2006131751 A RU 2006131751A RU 2328554 C2 RU2328554 C2 RU 2328554C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alumina
- electrolyte
- anode space
- layer
- electrolyzer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, а именно к способам герметизации прианодного пространства алюминиевого электролизера.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the electrolytic production of aluminum, and in particular to methods of sealing the anode space of an aluminum electrolysis cell.
Известен способ герметизации прианодного пространства алюминиевого электролизера, включающий подсыпку глинозема после пробивки электролитной корки при питании электролизера глиноземом поточным методом, контроль за состоянием герметичности прианодного пространства и подсыпку глинозема для устранения выявленной негерметичности (М.Я.Минцис, П.В.Поляков, Г.А.Сиразутдинов. Электрометаллургия алюминия. Новосибирск, Наука, 2001, с.175-178). Способ принят за аналог по обоим заявляемым вариантам.A known method of sealing the anode space of an aluminum electrolytic cell, including adding alumina after punching the electrolyte crust when feeding the electrolyzer with alumina by the in-line method, monitoring the state of tightness of the anode space and adding alumina to eliminate the detected leakage (M.Ya. Mintsis, P.V. Polyakov, G. A. Sirazutdinov. Electrometallurgy of aluminum. Novosibirsk, Nauka, 2001, p.175-178). The method adopted for the analogue of both of the claimed options.
При известном способе не обеспечивается надежная герметизация из-за того, что слой глинозема, герметизирующий прианодное пространство, постепенно растворяется электролитом, в результате спонтанно происходит разгерметизация прианодного пространства.The known method does not provide reliable sealing due to the fact that the alumina layer sealing the anode space is gradually dissolved by the electrolyte, as a result of which the anode space is depressurized.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу, по обоим вариантам, является способ герметизации прианодного пространства электролизера, оснащенного системой автоматического питании глиноземом, заключающийся в засыпке слоя глинозема после технологической обработки электролизера на электролитную корку, контроле за состоянием герметичности прианодного пространства и подсыпке глинозема для устранения выявленной негерметичности (В.Г.Тереньтьев и др. Производство алюминия. Иркутск, 2001, с. 159-161).The closest in technical essence to the claimed method, in both cases, is a method of sealing the anode space of the electrolyzer equipped with an automatic alumina feeding system, which consists in filling the alumina layer after processing the electrolyzer on the electrolyte crust, monitoring the state of tightness of the anode space and adding alumina to eliminate alumina detected leaks (V.G. Terentyev et al. Aluminum production. Irkutsk, 2001, p. 159-161).
Недостатком известного способа герметизации является быстрое растворение глинозема снизу тонкой пленкой электролита, поднимающейся из слоя электролита за счет действия сил поверхностного натяжения. Растворение глинозема приводит к разгерметизации прианодного пространства электролизера и соответственно к вредным выбросам в окружающую среду, а также к поступлению в электролит неконтролируемого количества глинозема. Неконтролируемое поступление затрудняет автоматическое поддержание оптимальной концентрации глинозема в электролите путем управления работой системы автоматического питании глиноземом с помощью АСУ ТП.The disadvantage of this method of sealing is the rapid dissolution of alumina from below with a thin film of electrolyte rising from the electrolyte layer due to the action of surface tension forces. Dissolution of alumina leads to depressurization of the anode space of the electrolyzer and, accordingly, to harmful emissions into the environment, as well as to the uncontrolled amount of alumina entering the electrolyte. Uncontrolled intake makes it difficult to automatically maintain the optimal concentration of alumina in the electrolyte by controlling the operation of the automatic alumina feeding system using an automatic process control system.
В основу изобретения по обоим вариантам положена задача разработки способа более надежной герметизации прианодного пространства алюминиевого электролизера за счет уменьшения вероятности вредных выбросов в окружающую среду и поступления в электролит неконтролируемого количества глинозема, что обеспечило бы повышение качества управления работой системой автоматического питания глиноземом.The basis of the invention for both options is the task of developing a method for more reliable sealing of the anode space of an aluminum electrolysis cell by reducing the likelihood of harmful emissions into the environment and the uncontrolled amount of alumina entering the electrolyte, which would provide better control over the operation of the automatic alumina feeding system.
Достижение поставленной задачи по первому варианту обеспечивается тем, что в способе герметизациии прианодного пространства электролизера при питании его глиноземом с помощью автоматизированной подачи глинозема (АПГ), включающем засыпку слоя глинозема после технологической обработки электролизера на электролитную корку, контроль за состоянием герметичности прианодного пространства и подсыпку глинозема для устранения выявленной негерметичности, в соответствии с первым вариантом после засыпки слоя глинозема толщиной 2-15 см производят подсыпку дробленым электролитом крупностью минус 20 мм до герметизации прианодного пространства электролизера.The achievement of the task according to the first embodiment is ensured by the fact that in the method of sealing the anode space of the electrolyzer while feeding it with alumina using an automated alumina feed (APG), which includes filling the alumina layer after processing the electrolyzer on the electrolyte crust, monitoring the state of tightness of the anode space and adding alumina to eliminate the detected leakage, in accordance with the first option, after filling the alumina layer with a thickness of 2-15 cm, ny podsypku crushed electrolyte grain size minus 20 mm to seal the pre-anode space of the electrolytic cell.
Достижение поставленной задачи по второму варианту обеспечивается тем, что в способе герметизациии прианодного пространства электролизера при питании его глиноземом с помощью АПГ, включающем засыпку слоя глинозема после технологической обработки электролизера на электролитную корку, контроль за состоянием герметичности прианодного пространства и подсыпку глинозема для устранения выявленной негерметичности, в соответствии со вторым вариантом после засыпки слоя глинозема толщиной 2-15 см производят подсыпку шихтой, состоящей из глинозема и дробленого электролита крупностью минус 20 мм, до герметизации прианодного пространства электролизера.Achieving the task according to the second embodiment is ensured by the fact that in the method of sealing the anode space of the electrolytic cell when it is fed with alumina using APG, which includes filling the alumina layer after technological processing of the electrolyzer on the electrolyte crust, monitoring the state of tightness of the anode space and adding alumina to eliminate the detected leakage in accordance with the second option, after filling a layer of alumina with a thickness of 2-15 cm, a mixture is made of a mixture consisting of clays ground and crushed electrolyte with a particle size of minus 20 mm, before sealing the anode space of the cell.
Второй вариант дополняет частный отличительный признак, направленный также на решение поставленной задачи.The second option complements the private distinguishing feature, also aimed at solving the problem.
Используют шихту следующего состава: глинозем 30-70 мас.% и дробленый электролит - остальное.Use a mixture of the following composition: alumina 30-70 wt.% And crushed electrolyte - the rest.
Заявляемый способ, по первому варианту, отличается от прототипа тем, что после технологической обработки электролизера на электролитную корку засыпают слой глинозема толщиной 2-15 см, на который засыпают дробленый электролит крупностью минус 20 мм до завершения герметизации прианодного пространства.The inventive method, according to the first embodiment, differs from the prototype in that after technological processing of the electrolyzer, an alumina layer of 2-15 cm thick is poured onto the electrolyte crust, onto which crushed electrolyte with a particle size of minus 20 mm is poured until sealing of the anode space is completed.
Заявляемый способ, по второму варианту, отличается от прототипа тем, что после технологической обработки электролизера на электролитную корку засыпают слой глинозема толщиной 2-15 см, затем производят подсыпку шихтой, состоящей из глинозема и дробленого электролита крупностью минус 20 мм, до герметизации прианодного пространства электролизера и используют шихту следующего состава: глинозем 30-70 мас.% и дробленый электролит - остальное.The inventive method, according to the second embodiment, differs from the prototype in that after technological processing of the electrolyzer, an alumina layer of 2-15 cm thick is poured onto the electrolyte crust, then a mixture is charged with a mixture of alumina and crushed electrolyte with a particle size of minus 20 mm until the anode space of the electrolyzer is sealed and using a mixture of the following composition: alumina 30-70 wt.% and crushed electrolyte - the rest.
При толщине слоя глинозема менее 2 см за время его растворения не успевает сформироваться в слое дробленого электролита или шихты прочная корка, что приводит к их растворению. При толщине слоя глинозема более 15 см прочная и газопроницаемая корка в слое дробленого электролита или шихты также не успевает сформироваться из-за недостаточного поступления электролита.When the alumina layer thickness is less than 2 cm, a strong crust does not have time to form in the crushed electrolyte or mixture layer during its dissolution, which leads to their dissolution. With an alumina layer thickness of more than 15 cm, a strong and gas-permeable crust in the layer of crushed electrolyte or mixture also does not have time to form due to insufficient supply of electrolyte.
При использовании шихты состава: глинозем 30-70 мас.% и дробленый электролит - остальное обеспечивается формирование в слое шихты прочной и газонепроницаемой электролитоглиноземной корки за счет замораживания проникающего в него электролита, что сокращает вредные выбросы в окружающую среду, а также поступление в электролит неконтролируемого количество глинозема, что облегчает поддержание оптимальной концентрации глинозема в электролите.When using a mixture of the composition: alumina 30-70 wt.% And crushed electrolyte - the rest ensures the formation of a strong and gas-tight electrolyte-alumina crust in the layer of the mixture due to freezing of the electrolyte penetrating into it, which reduces harmful emissions into the environment, as well as the uncontrolled amount entering the electrolyte alumina, which makes it easier to maintain the optimal concentration of alumina in the electrolyte.
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что делает возможным сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow us to identify in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which makes it possible to conclude that the criterion of "inventive step".
Пример по первому варианту способа.An example of the first embodiment of the method.
В ходе испытаний предложенного способа герметизация прианодного пространства алюминиевого электролизера при питании его глиноземом с помощью АПГ производили после технологических обработок путем засыпки на электролитную корку сначала слоя глинозема разной толщиной, а затем необходимого для герметизации прианодного пространства количества дробленого электролита крупностью минус 20 мм. Дробленый электролит засыпали толщиной 5-10 см. Проводимые обследования показали, что образовалась прочная и плотная корка. В ходе испытаний в 6-ти точках около электролизера измерялось содержание в воздухе HF, CO, SO2. Результаты измерений в сравнении с прототипом приведены в таблице 1.During the tests of the proposed method, the anode space of an aluminum electrolyzer was sealed when it was fed with alumina using APG after technological treatments by first filling a layer of alumina with a different thickness on the electrolyte crust, and then the amount of crushed electrolyte with a particle size of minus 20 mm needed to seal the anode space. The crushed electrolyte was poured with a thickness of 5-10 cm. Examinations showed that a strong and dense crust formed. During testing at 6 points near the cell, the content of HF, CO, SO 2 in the air was measured. The measurement results in comparison with the prototype are shown in table 1.
Согласно приведенным данным использование предлагаемого способа улучшило герметизацию электролизеров. При этом неконтролируемое поступление глинозема в ванну электролизера сократилось среднем в 10 раз.According to the data, the use of the proposed method improved the sealing of electrolyzers. At the same time, the uncontrolled intake of alumina into the electrolyzer bath decreased by an average of 10 times.
Пример по второму варианту способа.An example according to the second variant of the method.
В ходе испытаний предложенного способа герметизация прианодного пространства алюминиевых электролизеров при питании его глиноземом с помощью АПГ производили после технологических обработок путем засыпки на электролитную корку сначала слоя глинозема толщиной 5-7 см, а затем необходимой для герметизации прианодного пространства специально приготовленной шихты из дробленого электролита и глинозема в заявляемых пределах крупностью минус 20 мм.During the tests of the proposed method, the sealing of the anode space of aluminum electrolyzers when feeding it with alumina using APG was performed after technological treatments by first filling a layer of alumina with a thickness of 5-7 cm on the electrolyte crust, and then the specially prepared mixture of crushed electrolyte and alumina necessary for sealing the anode space within the claimed limits of fineness minus 20 mm
В ходе испытаний в 6-ти точках около электролизера измерялось содержание в воздухе HF, СО, SO2. Результаты измерений в сравнении с прототипом приведены в таблице 2.During testing at 6 points near the electrolyzer, the content in the air of HF, CO, SO 2 was measured. The measurement results in comparison with the prototype are shown in table 2.
Согласно таблице 2 использование предлагаемого укрытия улучшило герметизацию электролизеров. При этом неконтролируемое поступление глинозема в ванну электролизера также существенно сократилось.According to table 2, the use of the proposed shelter improved the sealing of the cells. At the same time, the uncontrolled intake of alumina into the electrolytic cell bath also decreased significantly.
Предлагаемый способ укрытия прианодного пространства обеспечивает образование прочной и газонепроницаемой электролитоглиноземной корки, что сокращает вредные выбросы в окружающую среду, облегчает поддержание оптимальной концентрации глинозема в электролите путем автоматического управления работой системы автоматического питания глиноземом, что обеспечивает повышение выхода по току.The proposed method of sheltering the anode space provides the formation of a strong and gas-tight electrolyte-alumina crust, which reduces harmful emissions into the environment, facilitates the maintenance of an optimal concentration of alumina in the electrolyte by automatically controlling the operation of the automatic alumina feeding system, which ensures an increase in current efficiency.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006131751/02A RU2328554C2 (en) | 2006-09-04 | 2006-09-04 | Method of anode region hermetisation in soderberg electrolytic cell (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006131751/02A RU2328554C2 (en) | 2006-09-04 | 2006-09-04 | Method of anode region hermetisation in soderberg electrolytic cell (variants) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006131751A RU2006131751A (en) | 2008-03-10 |
| RU2328554C2 true RU2328554C2 (en) | 2008-07-10 |
Family
ID=39280556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006131751/02A RU2328554C2 (en) | 2006-09-04 | 2006-09-04 | Method of anode region hermetisation in soderberg electrolytic cell (variants) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2328554C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2406786C1 (en) * | 2010-01-26 | 2010-12-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Procedure for pressurisation of aluminium electrolyser |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113957487B (en) * | 2021-11-11 | 2022-05-06 | 河南娄科本环境科技有限公司 | Method for recovering electrolyte in carbon residue by using heat of electrolytic cell |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4021318A (en) * | 1974-12-10 | 1977-05-03 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing aluminum |
| SU985152A1 (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-30 | Всесоюзный Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности | Aluminium cell anode device |
| SU1708936A1 (en) * | 1989-02-17 | 1992-01-30 | Братский алюминиевый завод | Self-baking anode of aluminium electrolyzer with upper current lead |
| RU2255146C1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" | Method for shaping self-firing anode of aluminum cell with upper electric current supply lead |
| RU2308549C1 (en) * | 2006-02-14 | 2007-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" | Charge for sealing near-anode space of aluminum cell |
-
2006
- 2006-09-04 RU RU2006131751/02A patent/RU2328554C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4021318A (en) * | 1974-12-10 | 1977-05-03 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing aluminum |
| SU985152A1 (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-30 | Всесоюзный Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности | Aluminium cell anode device |
| SU1708936A1 (en) * | 1989-02-17 | 1992-01-30 | Братский алюминиевый завод | Self-baking anode of aluminium electrolyzer with upper current lead |
| RU2255146C1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" | Method for shaping self-firing anode of aluminum cell with upper electric current supply lead |
| RU2308549C1 (en) * | 2006-02-14 | 2007-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" | Charge for sealing near-anode space of aluminum cell |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТЕРЕНТЬЕВ В.Г. и др. Производство алюминия. - Иркутск, 2001, с.159-161. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2406786C1 (en) * | 2010-01-26 | 2010-12-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Procedure for pressurisation of aluminium electrolyser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006131751A (en) | 2008-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Thomas et al. | Revisiting zinc passivation in alkaline solutions | |
| Li et al. | Atmospheric corrosion initiation on steel from predeposited NaCl salt particles in high humidity atmospheres | |
| RU2328554C2 (en) | Method of anode region hermetisation in soderberg electrolytic cell (variants) | |
| Yue et al. | Penetration of corrosive species into copper exposed to simulated O2-free groundwater by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) | |
| NZ600444A (en) | Process for changing a spent anode and support and system for the temporary storage of such a spent anode | |
| NO995633L (en) | Method and apparatus for operation of electrolysis cell | |
| MX2024010951A (en) | Electrochemical carbon removal from water via carbon mineralization | |
| Ferguson et al. | Seasonal discrepancies in denitrification measured by isotope pairing and N2: Ar techniques | |
| EP3862446A1 (en) | Zinc foil, primary battery negative electrode active material using same, and zinc foil production method | |
| CN205313668U (en) | Carry out electricity to concrete structure and move equipment except that chlorine | |
| CN104863089A (en) | Concrete crack electrolytic deposition repair system capable of realizing self-supply of electrolyte | |
| CN107675212B (en) | A kind of Zinc electrolysis fluorine-resistant lead base composite anode and preparation method thereof | |
| Walter et al. | Mediating effect of calcium in HgCl2 cytotoxicity in sea urchin egg: role of mitochondria in Ca2+-mediated cell death | |
| US20240429500A1 (en) | Zinc-air electrochemical cells with carbon dioxide scavengers | |
| CN1483092A (en) | Cathodic protection of reinforced concrete using impregnated corrosion inhibitors | |
| Stenz et al. | DC-Electric Fields Affect the Growth Direction and StatocytePolarity of Root Tips (Lepidium sativum) | |
| KR20040019303A (en) | A method for improving the quality of cathodes in electrolysis | |
| RU2406786C1 (en) | Procedure for pressurisation of aluminium electrolyser | |
| Wang et al. | Influence of zinc on electrochemical discharge activity of Mg-6% Al-5% Pb anode | |
| RU2308549C1 (en) | Charge for sealing near-anode space of aluminum cell | |
| Yanqing et al. | A novel porous Pb–Ag anode for energy-saving in zinc electrowinning: Part II: Preparation and pilot plant tests of large size anode | |
| RU2353685C1 (en) | Method of lead utilisation | |
| CN204039109U (en) | A kind of pole plate is high-density electricity flocculation plant slidably | |
| CN1280212A (en) | Method and apparatus for protecting alkali metal chloride electrolytic cell | |
| TWI895198B (en) | Method for discharging lithium-ion battery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20131024 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180425 Effective date: 20180425 |