产品分类

耐材知识

当前位置:首页 > 耐材知识 > 铝电解槽废耐火材料的组成及危害

铝电解槽废耐火材料的组成及危害

添加时间:2020年6月19日  浏览次数:

目前,现代大型铝电解槽一般都在炭阴极下部铺设一层18~20cm 厚度的干式防渗防止电解质、碱金属和铝的进一步渗透,延长电解槽寿命。干式防渗料的防渗机理是与渗透的电解质反应形成一 层不可渗透的致密的固态或玻璃体层,阻止电解质、金属钠和铝液进一步向下渗透,起到耐火、防渗、抗电解质污染和保持电解槽热平衡的作用。在防渗料下部铺设2~3层保温砖用于电解槽的保温。国内外所采用的干式防渗料和保温砖主要是含氧化铝和氧化硅的材料。在电解槽运行过程中,电解质、金属钠和铝液会通过炭阴极源源不断的向下渗透并与炭阴极下部的耐火材料发生反应,电解槽破损后,绝大部分的干式防渗料连同底部保温砖被渗透的电解质、金属钠和铝液腐蚀,形成一个整体,质量增重约50%, 被腐蚀的废防渗料和底部保温材料构成了电解槽废耐火材料的主要部分,其质量占铝电解槽废耐火材料量的90%以上。

铝电解槽下部耐火材料的SiO2/AL2O3的不同,其与渗透电解质的反应生成的产物也不同,在低SiO2/AL2O3时,化学反应主要产物为霞石(NaALSiO4)和冰晶石在高SiO2/AL2O3 时 SiO2>72%,主要产物为钠长石(NaAISi3O8)和冰晶石,当耐火材料为纯的氧化铝时,其产物为 β 氧化铝(Na2O·11AL2O3)。此外,还可能存在着金属钠和金属铝对硅酸铝耐火材料的腐蚀生成铝硅酸钠和金属硅的反应。

我国铝电解企业所采用的干式防渗料中,氧化硅含量一般50%~60%,在氧化铝含量30%~40%反应后主要生成霞石。对我国某企业的槽寿命为6年的铝电解槽底部废耐火材料进行分析,取不同部位的废耐火材料磨细混合均匀,物相分析结果如图1所示ꎬ主要成分如表1所示由图1和表1可以看出,铝电解槽废耐火材料主要的成分为霞石(NaALSiO4)、NaF、冰晶石和CaF2。

铝电解废耐火材料的危害根据相关研究,铝电解槽内衬中氟化物浓度最高出现在底部阴极炭块以下,也就是废防渗料中,紧靠阴极炭块的防渗料中氟化物含量高达20%以上。铝电解槽废耐火材料中氟化物的平均含量在10%~20%,部分氟化物(如NaF和KF)是可溶于水的,此外。废耐火材料中还含有大量的碱性金属氧化物,其大部分以复杂化合物的形式存在,不溶于水,但少量的碱性金属氧化物仍会溶于水使水显碱性。

 

 

关键词:电解铝   耐火材料   固废焚烧   
版权所有 2013-2018 郑州驹达新材料科技有限公司 豫ICP备16012381号-1
电话:0371-60288311 传真:0371-85818311 业务咨询:18537113611
邮箱:zzjdnc@163.com QQ:497985876

豫公网安备 41018302000261号

你好 欢迎订购我公司耐火材料产品
在线客服