0 引言
萬基鋁業二公司330KA大型預焙電解槽因長期使用河南境內高鋰鹽AL2O3，自2011年開始電解質中鋰鹽含量逐步上升(當前已達6~7.5%以上)。依據邱竹賢編著的《預焙槽煉鋁》書中關于添加劑對電解質初晶溫度的影響：電解質中LiF每增加1%電解質初晶溫度降低7.8℃，工作電壓降低30mv左右。但同時也提出鋰鹽的增加會降低電解質對氧化鋁的溶解度，最好應控制在3.5%以內，給分子比和電解溫度的調整留出一定的梯度空間。所以在鋁電解生產管理過程中應充分考慮電解質成分的變化會影響到電解槽技術條件中分子比、電解溫度和槽電壓的控制，此時如果工藝技術條件搭配不當，將直接大幅降低電解槽的電流效率和增加能耗。2014年9月份，為解決鋰鹽富集型電解質體系造成的電解槽運行不穩定，電流效率低及能耗高等諸多不利于節能降耗和無法應對鋁價持續低迷，電解鋁虧損嚴重的局面。公司邀請沈陽鋁鎂設計院經過現場查看及對所提建議進行討論和借鑒同行業管理經驗后，在330KA開展相應的管理，目前已取得一定成績。
1 富鋰電解質體系對技術參數和生產工藝的影響
當前，我國AL2O3主要由-水硬鋁石型土礦生產，由于生產工藝的原因，AL2O3生產存在能耗高，產品所含雜質種類多，粒度細等。近年來，電解鋁企業反映最大的問題是AL2O3鋰、鉀含量高，導致電解質中鋰鹽含量一路攀升，大部分企業超過3%，最高達到7%以上。近年來調研鋁電解企業電解質鋰鉀鹽含量變化趨勢對生產工藝及指標的影響發現，電解槽運行不穩、技術管理難度大、爐底惡化，指標變差等不利因素與日俱增。
1.1 電解溫度
研究表明，以分子比2.75~2.8、電解質成分按氧化鋁濃度3.5%左右、氟化鈣5%左右、氟化鎂及鉀在3%左右、鋰鹽含量在7.5%以上的鋰鹽富集型電解質為例，其初晶溫度在888~900℃之間(表1)，由此引發的過低的電解溫度會使電解槽的物料平衡和熱平衡工作區變窄而接近或處于敏感的臨界區域，一旦原材料(如AL2O3)的物性參數不夠穩定，過低的電解溫度無法適應這些變化，極易使電解槽出現一系列的波動而惡化爐底(這一點在日常管理及AC操作時下料點處大量氧化鋁沉淀已得到印證)。其次過多降低的電解溫度一旦與電解槽設計的參數不匹配，會使處于陰極炭塊底部的等溫線上移后產生不利因素，減少電解槽壽命。
表1： 不同含量LiF下的電解質初晶溫度(本表數據來
聲明：
“鋰鹽富集型電解質體系管理工藝探討及對策” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：萬基控股集團有限公司
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2025年08月05日 ~ 07日 
