RU2763059C1 - Production of aluminium with a moving electrolyte in an electrolyser - Google Patents
Production of aluminium with a moving electrolyte in an electrolyser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763059C1 RU2763059C1 RU2021101592A RU2021101592A RU2763059C1 RU 2763059 C1 RU2763059 C1 RU 2763059C1 RU 2021101592 A RU2021101592 A RU 2021101592A RU 2021101592 A RU2021101592 A RU 2021101592A RU 2763059 C1 RU2763059 C1 RU 2763059C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- anodes
- aluminium
- aluminum
- aluminum oxide
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title abstract 6
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011804 chemically inactive material Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
1. Область техники.1. Field of technology.
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к конструкции электролизеров для производства алюминия.The invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals, in particular to the design of electrolysers for the production of aluminum.
2. Предшествующий уровень техники.2. Prior art.
Существуют химические способы получения алюминия и способы с использованием электролиза. Химические способы имеют высокую себестоимость получаемого алюминия и малую производительность. Наиболее производительным химическим способом получения является магнийтермическое восстановление трихлорида алюминия (ном. патента RU0002583214 от 10.05.16г. автор Бегунов Альберт Иванович).There are chemical methods for producing aluminum and methods using electrolysis. Chemical methods have a high cost of the produced aluminum and low productivity. The most productive chemical method of obtaining is the magnesium-thermal reduction of aluminum trichloride (number of patent RU0002583214 dated 05/10/16, author Begunov Albert Ivanovich).
Значительно более производительным является получение алюминия с использованием электролиза открытого в 1808 г. и значительно усовершенствованном 1886г. французским инженером Польем Эру и американским студентом Чарльзом Холлом. Метод Холла-Эру с небольшими доработками используется в промышленности в настоящее время. Прогресс в технологии электролизного получения алюминия происходит по следующим направлениям: Much more productive is the production of aluminum using electrolysis, discovered in 1808 and significantly improved in 1886. by the French engineer Paul Héroux and the American student Charles Hall. The Hall-Heroult method with minor modifications is currently used in industry. Progress in the technology of electrolysis production of aluminum occurs in the following areas:
- доработка конструкции электролизёра в целом – изобретение № EA 201990207 от 28.06.2019 г., автор Лю Синхуа;- completion of the design of the electrolyzer as a whole - invention No. EA 201990207 dated June 28, 2019, by Liu Xinghua;
- доработка подачи оксида алюминия - изобретение № RU 0002454490 от 27.06.12 г. авторы Поляков Петр Васильевич, Виноградов Алексей Михайлович, Никитин Евгений Викторович, Красовицкий Александр Владимирович;- revision of the aluminum oxide feed - invention No. RU 0002454490 dated 06/27/12, authors Petr Vasilievich Polyakov, Alexey Mikhailovich Vinogradov, Evgeny Viktorovich Nikitin, Alexander Vladimirovich Krasovitsky;
- доработка химической составляющей процесса электролиза хлорида алюминия - изобретение № US 4919771 от 24.04.90 автор Wilkening Siegfried.- refinement of the chemical component of the aluminum chloride electrolysis process - invention No. US 4919771 dated 04.24.90 by Wilkening Siegfried.
Из уровня техники и в производстве известно пропускание металлического расплава через фильтр для его очистки от нерастворимых частиц (не металлических включений и пр.). В качестве фильтров используются особые сорта стеклоткани с размером ячейки около 1 мм или стальную сетку. Наиболее эффективно фильтрование расплавов через зерновые и спеченные пористые фильтры. Зерновые фильтры представляют 30-60 мм слой из кусков зерен диаметром 5-15 мм. Спеченные пористые фильтры имеют поры размером до 0,5 мм. Оба этих типа фильтров способны задерживать очень мелкие включения, до 20-30 мкм в поперечнике. Из текущего уровня техники не известно использование подобных фильтров для предварительной очистки расплава алюминия внутри электролизера.From the prior art and in production, it is known to pass a molten metal through a filter to clean it from insoluble particles (not metal inclusions, etc.). Special types of glass cloth with a mesh size of about 1 mm or steel mesh are used as filters. The most effective filtration of melts through grain and sintered porous filters. Grain filters represent a 30-60 mm layer of pieces of grains with a diameter of 5-15 mm. Sintered porous filters have pores up to 0.5 mm in size. Both of these types of filters are capable of capturing very small inclusions, up to 20-30 microns in diameter. It is not known from the current state of the art to use such filters for pre-cleaning the aluminum melt inside an electrolytic cell.
Все найденные изобретения, касающиеся электролизного получения алюминия, незначительно улучшают технологию, не меняя её кардинально. Все улучшения не меняют основные недостатки электролизного получения алюминия:All the found inventions concerning the electrolysis of aluminum, slightly improve the technology, without changing it drastically. All improvements do not change the main disadvantages of electrolysis aluminum production:
- огромный расход электроэнергии,- huge power consumption,
- не равномерность процесса электролиза в силу использования не равномерно сгорающих угольных анодов,- unevenness of the electrolysis process due to the use of unevenly burning carbon anodes,
- не равномерность подачи оксида алюминия в зону электролиза- uneven supply of aluminum oxide to the electrolysis zone
Эти недостатки значительно снижает представленное изобретение.These disadvantages are greatly reduced by the present invention.
3. Раскрытие изобретения.3. Disclosure of the invention.
Сущностью представленного изобретения является: повышение интенсивности процесса электролиза при меньшем расходе электричества движением электролита насыщенного оксидом алюминия вдоль подины электролизера самотёком и использование в качестве анодов металлов или их сплавов с высокой проводимостью, тугоплавкостью, коррозийной и химической стойкостью.The essence of the presented invention is: increasing the intensity of the electrolysis process with less electricity consumption by the movement of an electrolyte saturated with aluminum oxide along the bottom of the electrolyzer by gravity and the use of metals or their alloys with high conductivity, refractoriness, corrosion and chemical resistance as anodes.
4. Целью изобретения являются:4. The purpose of the invention is:
- высокая интенсивность и равномерность реакции диссоциации оксида алюминия на составляющие химические элементы - алюминий и кислород под действием тока, исключающей анодный эффект (блокирование анодов газовой плёнкой) и выпадение в осадок оксида алюминия, что нарушает эффективность электролиза,- high intensity and uniformity of the reaction of dissociation of aluminum oxide into its constituent chemical elements - aluminum and oxygen under the action of a current that excludes the anode effect (blocking of the anodes with a gas film) and precipitation of aluminum oxide, which disrupts the efficiency of electrolysis,
- поддержание максимальной насыщенности электролита растворенным оксидом алюминия между анодами и катодом (подиной),- maintaining the maximum saturation of the electrolyte with dissolved aluminum oxide between the anodes and the cathode (hearth),
- смыв потоком электролита с анодов выделяющихся пузырьков кислорода снижая анодный эффект и реакции окисления и разрушения анодов, увеличивая смачиваемость анодов электролитом,- washing away the evolved oxygen bubbles from the anodes by the flow of electrolyte, reducing the anode effect and the oxidation and destruction of the anodes, increasing the wettability of the anodes with the electrolyte,
- экономия электроэнергии на высокой проводимости и низкого электрического сопротивления анодов.- energy saving on high conductivity and low electrical resistance of anodes.
Перечисленные факторы позволяют достичь большего выхода алюминия при меньших затратах электричества. Также технологический процесс изобретения позволяет получать вместо углекислого газа кислород.The listed factors allow achieving a higher aluminum yield with less electricity consumption. Also, the technological process of the invention makes it possible to obtain oxygen instead of carbon dioxide.
5. Это достигается тем, что:5. This is achieved by:
- в камере электролиза обеспечивается циркуляция электролита с растворенным оксидом алюминия в замкнутом контуре,- in the electrolysis chamber, circulation of the electrolyte with dissolved alumina in a closed loop is ensured,
- в силу большой вязкости электролита с растворенным оксидом алюминия уровень подачи электролитной смеси выше чем уровень её оттока чем обеспечивается самоток,- due to the high viscosity of the electrolyte with dissolved aluminum oxide, the supply level of the electrolyte mixture is higher than the level of its outflow, which ensures gravity,
- равномерное насыщение электролита оксидом алюминия происходит вне зоны электролиза с использованием перемешивания и регулирования добавок,- uniform saturation of the electrolyte with aluminum oxide occurs outside the electrolysis zone using stirring and adjusting additives,
- в камеру электролиза раствор электролита с растворенным оксидом алюминия подаётся равномерно с целью равномерного перемещения между анодами и катодом- the electrolyte solution with dissolved aluminum oxide is fed into the electrolysis chamber evenly for the purpose of uniform movement between the anodes and the cathode
- осаждаемый алюминий стекает самотёком по подине имеющей небольшой наклон в сторону ванны, расположенной в передней части относительно течения раствора, излишки алюминия постоянно отводится наружу для дальнейшей обработки, обеспечивая постоянный уровень алюминия на подине,- the deposited aluminum flows down by gravity along the bottom of a small slope towards the bath, located in front of the solution flow, excess aluminum is constantly taken out for further processing, ensuring a constant level of aluminum at the bottom,
- ванна сбора расплавленного алюминия может использоваться для грубой очистки от нерастворимых частиц (не расплавленных, не металлических включений и пр.),- the bath for collecting molten aluminum can be used for rough cleaning from insoluble particles (not molten, not metal inclusions, etc.),
- выделяющийся на анодах кислород, во избежание блокирования анодов от раствора и вступления в химическую реакцию постоянно отводится вверх и в систему отвода и очистки газов,- the oxygen released at the anodes, in order to avoid blocking the anodes from the solution and entering into a chemical reaction, is constantly removed upward and into the gas removal and purification system,
- для эффективного отделения и отвода кислорода используются обтекаемые аноды (смыв пузырьков) и вибрация анодов оптимальной частоты, чем больше кислорода отделится с выведется, тем меньше он будет участвовать в обратимой реакции окисления алюминия,- for effective separation and removal of oxygen, streamlined anodes (bubble washout) and vibration of the anodes of the optimal frequency are used, the more oxygen is separated from it, the less it will participate in the reversible oxidation of aluminum,
- выделившийся кислород может быть очищен и использован в промышленности, транспорте или медицине,- the released oxygen can be purified and used in industry, transport or medicine,
- аноды должны быть изготовлены из тугоплавкого метала или сплава высокой электропроводностью, низкого электрического сопротивления, коррозийной и химической стойкостью, предположительно - псевдосплав меди и вольфрама.- anodes should be made of refractory metal or an alloy with high electrical conductivity, low electrical resistance, corrosion and chemical resistance, presumably - a pseudo-alloy of copper and tungsten.
Отдельно к представленному изобретению рекомендуется организация выпуска готовой продукции на заводах получения алюминия из оксида алюминия. Этим достигается экономия электроэнергии на повторный разогрев/расплав заготовок (слитки различной формы). Сэкономленная, дешевая электроэнергия наиболее эффективно применима при производстве готовой продукции с высокой добавленной стоимостью.Separately to the presented invention, it is recommended to organize the production of finished products at factories for the production of aluminum from aluminum oxide. This achieves energy savings for reheating / melting billets (ingots of various shapes). Saved, cheap electricity is most effectively used in the production of finished products with high added value.
Дополнительно следует добавить сведения, подтверждающие влияние каждого изAdditionally, you should add information confirming the impact of each of
заявленных конструктивных признаков на достижение указанного технического результата, а именно, повышение интенсивности процесса электролиза при меньшем расходе электричества:the declared design features to achieve the specified technical result, namely, an increase in the intensity of the electrolysis process with a lower electricity consumption:
- Циркуляция электролита снижает процесс появления в прианодном пространстве кислородной подушки, увеличивающей электрическое сопротивление и расход электроэнергии. Равномерный расход оксида алюминия в протекающем электролите снижает возможность проявления известного в процессе электролиза алюминия анодного эффекта при снижении содержания оксида алюминия в прианодном пространстве менее 1% который также снижает эффективность электролиза - увеличивает расход электроэнергии и требует дополнительных мероприятий для исключения анодного эффекта.- The circulation of the electrolyte reduces the formation of an oxygen cushion in the anode space, which increases the electrical resistance and energy consumption. The uniform consumption of aluminum oxide in the flowing electrolyte reduces the possibility of manifestation of the anode effect known in the process of aluminum electrolysis with a decrease in the content of aluminum oxide in the anode space of less than 1%, which also reduces the efficiency of electrolysis - increases power consumption and requires additional measures to eliminate the anode effect.
- Вибрация используется из известного уровня техники для отрыва пузырьков выделяющихся на электродах газов и для ускорения химических реакций (например, В.А. Позднеев, В.Н. Цуркин «О низкочастотной осцилляции пузырьков в вибрирующей жидкости» 28.09.2001)- Vibration is used from the prior art to detach bubbles of gases released on the electrodes and to accelerate chemical reactions (for example, V.A. Pozdneev, V.N. Tsurkin "On low-frequency oscillation of bubbles in a vibrating liquid" 09/28/2001)
- Использование анодов из химически неактивных материалов значительно снижает образование пены (угольной пены при использовании угольных анодов). Предлагаемые ранее материалы анода на основе: железа, никеля, марганца, титана, тантала, циркония, хрома, ниобия, кобальта, ванадия, сплавов на их основе, карбидов и боридов этих металлов, а также с использованием композиционных материалов на основе тугоплавкой керамики, имеют от 1,5 до 50 раз большее электрическое сопротивление чем у анодов на основе композитного сплава меди и вольфрама и, следовательно, больший расход электричества при электролизе. Электрическое сопротивление угольных анодов в 430-600 раз выше сопротивления композитного сплава меди и вольфрама.- The use of anodes made of chemically inactive materials significantly reduces the formation of foam (carbon foam when using carbon anodes). Previously proposed anode materials based on: iron, nickel, manganese, titanium, tantalum, zirconium, chromium, niobium, cobalt, vanadium, alloys based on them, carbides and borides of these metals, as well as using composite materials based on refractory ceramics, have from 1.5 to 50 times higher electrical resistance than anodes based on a composite alloy of copper and tungsten and, therefore, higher electricity consumption during electrolysis. The electrical resistance of carbon anodes is 430-600 times higher than the resistance of a composite alloy of copper and tungsten.
Отдельно к представленному изобретению рекомендуется организация выпуска готовой продукции на заводах получения алюминия из оксида алюминия. Этим достигается экономия электроэнергии на повторный разогрев/расплав заготовок (слитки различной формы). Сэкономленная, дешевая электроэнергия наиболее эффективно применима при производстве готовой продукции с высокой добавленной стоимостью. Описанные в изобретении методы могут быть применены, в том числе, в производстве рафинированного (очищенного) алюминия. Процесс рафинирования, для снижения себестоимости продукции, может быть включен в один технологический цикл с первичным получением алюминия.Separately to the presented invention, it is recommended to organize the production of finished products at factories for the production of aluminum from aluminum oxide. This achieves energy savings for reheating / melting billets (ingots of various shapes). Saved, cheap electricity is most effectively used in the production of finished products with high added value. The methods described in the invention can be applied, inter alia, in the production of refined (purified) aluminum. The refining process, in order to reduce the cost of production, can be included in one technological cycle with the primary production of aluminum.
6. Краткое описание чертежей.6. Brief description of the drawings.
На Фиг. 1 изображен электролизер с движущимся самотёком электролитом, указаны:FIG. 1 shows an electrolytic cell with a moving gravity electrolyte, indicated:
1 - отводимые газы1 - exhaust gases
2 - отвод обедненного электролита и место добавления оксида алюминия2 - drainage of depleted electrolyte and place of addition of aluminum oxide
3 - отвод расплавленного алюминия3 - removal of molten aluminum
4 - направление движения электролита с растворенным оксидом алюминия4 - the direction of movement of the electrolyte with dissolved aluminum oxide
5 - подина, катод5 - hearth, cathode
6 - электролит с растворенным оксидом алюминия6 - electrolyte with dissolved aluminum oxide
7 - подача электролита насыщенного оксидом алюминия7 - supply of electrolyte saturated with aluminum oxide
8 - аноды из метала или сплава металлов8 - anodes made of metal or metal alloy
9 - токопроводная шина9 - busbar
10 - расплавленный алюминий.10 - molten aluminum.
Перемешивание в электролите добавленного оксида алюминия происходит при его перемещении с отвода к вводу в электролизер.Stirring of the added alumina in the electrolyte occurs when it moves from the outlet to the inlet to the electrolyzer.
Электролизер может быть выполнен по симметричной компоновке с подачей электролита насыщенного оксидом алюминия с двух, противоположных сторон и отбором обедненного оксидом алюминия электролита в центре.The electrolyzer can be made in a symmetrical arrangement with the supply of an electrolyte saturated with aluminum oxide from two opposite sides and the withdrawal of an electrolyte depleted in aluminum oxide in the center.
На фиг. 2 А указан поперечный разрез анода со схематическим обтеканием электролита.FIG. 2A shows a cross section of the anode with a schematic flow around the electrolyte.
На фиг.2 В изображеноFigure 2B shows
8 - анод, установленный в ванне электролизера на анодной электрической шине8 - anode installed in the bath of the electrolyzer on the anode electric bus
9 - электрическая анодная шина9 - electric anode bus
11 - вибрирующее устройство.11 - vibrating device.
Для упрощения на чертеже не показаны элементы, не относящиеся к демонстрации установки обтекаемых анодов.For simplicity, the drawing does not show elements that are not related to the demonstration of the installation of streamlined anodes.
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101592A RU2763059C1 (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Production of aluminium with a moving electrolyte in an electrolyser |
PCT/RU2021/050433 WO2022164344A1 (en) | 2021-01-26 | 2021-12-11 | Production of aluminum with a moving electrolyte in an electrolysis cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101592A RU2763059C1 (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Production of aluminium with a moving electrolyte in an electrolyser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2763059C1 true RU2763059C1 (en) | 2021-12-27 |
Family
ID=80039082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021101592A RU2763059C1 (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Production of aluminium with a moving electrolyte in an electrolyser |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2763059C1 (en) |
WO (1) | WO2022164344A1 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62182229A (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-10 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Treatment of silicate ore containing gold and silver |
RU2274680C2 (en) * | 2004-06-22 | 2006-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технологический центр "Легкие металлы" | Method of production of metals by electrolysis of the molten salts |
RU2283372C2 (en) * | 2001-03-07 | 2006-09-10 | Мольтех Инвент С.А. | Cell for electrochemical production of aluminum with use of metal-base anodes |
RU2344202C2 (en) * | 2003-11-19 | 2009-01-20 | Алкоа Инк. | Stable anodes including iron oxide and implementation of such anodes in electrolytic cells for metal production |
CN101824631A (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-08 | 北京有色金属研究总院 | Composite alloy inert anode for aluminum electrolysis and aluminum electrolysis method utilizing same |
RU2457285C1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-07-27 | Семен Игоревич Ножко | Electrolysis unit for aluminium manufacture |
CN102851696A (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-02 | 苏州天华有色金属制品有限公司 | Novel molten aluminum electrolytic cell |
RU2698162C2 (en) * | 2017-03-01 | 2019-08-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Perforated metal inert anode for aluminium production by molten electrolysis |
RU2722605C1 (en) * | 2019-11-26 | 2020-06-02 | Василий Андреевич Крюковский | Electrolysis unit for aluminum production |
-
2021
- 2021-01-26 RU RU2021101592A patent/RU2763059C1/en active
- 2021-12-11 WO PCT/RU2021/050433 patent/WO2022164344A1/en active Application Filing
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62182229A (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-10 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Treatment of silicate ore containing gold and silver |
RU2283372C2 (en) * | 2001-03-07 | 2006-09-10 | Мольтех Инвент С.А. | Cell for electrochemical production of aluminum with use of metal-base anodes |
RU2344202C2 (en) * | 2003-11-19 | 2009-01-20 | Алкоа Инк. | Stable anodes including iron oxide and implementation of such anodes in electrolytic cells for metal production |
RU2274680C2 (en) * | 2004-06-22 | 2006-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технологический центр "Легкие металлы" | Method of production of metals by electrolysis of the molten salts |
CN101824631A (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-08 | 北京有色金属研究总院 | Composite alloy inert anode for aluminum electrolysis and aluminum electrolysis method utilizing same |
RU2457285C1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-07-27 | Семен Игоревич Ножко | Electrolysis unit for aluminium manufacture |
CN102851696A (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-02 | 苏州天华有色金属制品有限公司 | Novel molten aluminum electrolytic cell |
RU2698162C2 (en) * | 2017-03-01 | 2019-08-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Perforated metal inert anode for aluminium production by molten electrolysis |
RU2722605C1 (en) * | 2019-11-26 | 2020-06-02 | Василий Андреевич Крюковский | Electrolysis unit for aluminum production |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022164344A1 (en) | 2022-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7504017B2 (en) | Method for electrowinning of titanium metal or alloy from titanium oxide containing compound in the liquid state | |
JPH0157983B2 (en) | ||
CN102286663A (en) | Treatment method of copper-containing gold mud | |
WO2007026565A1 (en) | METHOD FOR ELECTROLYSIS OF MOLTEN SALT, ELECTROLYTIC CELL, AND PROCESS FOR PRODUCING Ti USING SAID METHOD | |
RU2763059C1 (en) | Production of aluminium with a moving electrolyte in an electrolyser | |
US4612093A (en) | Method and apparatus for purification of gold | |
WO2007034645A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING Ti AND APPARATUS THEREFOR | |
US3980470A (en) | Method of spray smelting copper | |
JP4975244B2 (en) | Method and apparatus for producing metal by molten salt electrolysis | |
Jiricny et al. | Copper electrowinning using spouted-bed electrodes: part I. Experiments with oxygen evolution or matte oxidation at the anode | |
CN109440133A (en) | Produce the high purity titanium preparation method of smart magnesium | |
US20200248325A1 (en) | Method for producing metallic silver by electro-deposition | |
EP1878814A1 (en) | Molten salt electrolytic cell and process for producing metal using the same | |
RU2164258C1 (en) | Process of preparation of carnallite for electrolysis | |
JPH03115592A (en) | Molten salt electrolyzer | |
JPS6126795A (en) | Electrolysis method and electrolytic cell using fluidized bed | |
CN206799758U (en) | A kind of conjuncted aluminium electroloysis device using aluminium lime-ash | |
RU2796566C1 (en) | Method for aluminium recycling by scrap melt electrolysis and a device for implementing this method | |
JP2001081590A (en) | High current density electrolysis method for copper | |
RU2339744C2 (en) | Electrolyzer for alkali-earth metals receiving from melts | |
JP4009457B2 (en) | Method for operating electrolyzer for production of magnesium metal | |
RU2678627C1 (en) | Method of processing spent catalysts containing noble metals and rhenium | |
RU2305144C2 (en) | Method of the electrolytic production of magnesium from the deep-dehydrated carnallite and the production line for the method realization | |
CN110079833B (en) | A kind of method for refining high-purity metal vanadium with high-carbon coarse vanadium | |
JPH0653951B2 (en) | Electrolytic bath salt purification method |