浅析在氧化铝超浓相输送中加除铁装置对原铝质量的影响
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摘 要：电解铝生产过程中，铁含量的高低，严重影响了原铝品位。严格控制铁含量，除了提高电解槽的技术参数和操作质量外，降低其原料氧化铝中的铁含量同样至关重要。
0 引言
随着铝工业的发展，大型中间下料和烟气净化技术在铝行业的应用也越来越广泛。为了提高原铝质量，铝电解对其主要原料氧化铝的要求也日趋增高，要求氧化铝流动性好、易溶解、对氟化氢吸附能力强且颗粒度大。砂状氧化铝因其具有流动性好、吸附能力强、飞扬损失小等优良质量性能，已成为国内外现代电解铝厂的理想原料，尤其对带干法烟气净化装置的预焙电解槽更是最佳选择。
一般工业氧化铝，纯度为98%以上，通常含有少量SiO2、Fe2O3、Na20、CaO和水分等，这些杂质对铝电解都有不利影响。那些电位正于铝的元素的氧化物杂质，如SiO2、Fe2O3和TiO2，在电解过程中都会被铝还原，还原出来的Si和Fe进入铝内，从而使铝的品位降低。而那些电位负于铝的元素的氧化物杂质，如Na20和CaO，会分解冰晶石，使电解质成分发生改变并增加氟盐消耗。水分会分解冰晶石，还会增加铝液中的氢含量，若水分过多，还会引起电解质爆炸，危害工人的安全生产。P205和SO2则会降低电流效率。所以铝工业对于氧化铝的纯度提出了严格的要求。
1 氧化铝输送系统工艺流程
某集团铝业公司拥有320kA电解槽282台，每年需消耗氧化铝约50万吨，所生产铝锭品位一般为99.85%和99.7%。尽管集团公司一直采购高品质氧化铝作为原料，但氧化铝在从氧化铝仓库经净化车间除尘设备再到电解槽的工艺过程中，需要经过长度约200米的输送料管和溜槽，而输送氧化铝的料管和溜槽一般都为铁质材料，浓相输送过程对料管和溜槽的冲击摩擦，无疑会增加氧化铝中的铁含量。如果能通过改进工艺降低进入电解槽氧化铝的铁含量，将会大大提高电解铝的品位。氧化铝输送原理参见图1所示。
2 改造设计方案
含氟氧化铝往电解槽输送过程中，增加电磁除铁装置，从而降低含氟氧化铝中的铁含量。工作流程如下：含氟氧化铝料仓输料溜槽电磁除铁装置电解槽打料管电解槽。
1、借助浓相输送管在料仓下平衡料柱形成的落差制作一个倾斜的导流管替代原垂直下料管。
2、在导流管内装一个平板电磁铁，输送时氧化铝在电磁铁表面流动。
3、电磁铁底部加装一个电子称重仪，当电磁除铁器吸附铁物体重量达到10公斤时，溜槽停止输送氧化铝，导流管旋转45度到达收集箱上方，电磁铁失电，铁磁性杂物落入收集箱内。
4、落料结束，导流管转回原来位置继续输料。
改造设计示意图如图2所示。
3 除铁后的效果
使用该除铁装置后，发现氧化铝输送过程中过滤出大量的铁杂质，同时对比改造前后电解槽原铝化学成份分析表（表1、表2），原铝铁含量平均降低了约30%。
4 结束语
自全球金融危机爆发以来，铝行业也面临着严峻的生存挑战。铝价持续低迷，电价不断上涨，炼铝成本持续攀升。作为电解铝企业，在残酷的市场竞争中，如何提高铝锭的质量品位，提高自身的竞争力，获取更大的利润，就显得尤为重要。
氧化铝作为电解铝的主要原料，其杂质含量直接影响着原铝的质量，如果能在输送的过程中最大限度地降低其中的铁含量，原铝的质量也会相应地提高，从而实现企业的可持续发展。
参考文献
【1】李清.大型预焙槽生产工艺实践.中南大学出版社.
【2】张明杰，邱竹贤.现代铝冶金工业新技术[M].沈阳：东北大学轻金属冶金研究所，2001.6.
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【4】田应甫.大型预焙铝电解槽生产实践[M].长沙：中南大学出版社，1998.
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