国内外铝电解用氟化盐标准现状及修订思路

国内外铝电解用氟化盐标准现状及修订思路 xx年第12期轻金属51行业相关标准国内外铝电解用氟化盐标准现状及修订思路张树朝(国家轻金属质量监督检验中心，河南郑州450041)摘要本文通过我国冰晶石和氟化铝的产品质量标准和分析检测方法标准的分析，并与相关的出口指标和国际标准相比较，指出冰晶石的产品质量标准GBT42911999，其指标涵盖不了高分子比的冰晶石，同时对产品的物理性能指标没有体现，氟化铝的产品质量标准GB142921999，指标规定过松，没有起到淘汰落后的作用；相关的检测方法标准标龄长，技术落后。 为了适宜电解铝工业发展的需要，提高我国铝用氟化盐的产品质量水平，促进对外贸易，应尽快修订冰晶石和氟化铝的产品质量标准，做好冰晶石和氟化铝化学分析方法标准的修订，加快氟化盐物理性能测定方法的研究和XRF用冰晶石和氟化铝标准样品的研制工作，关注废旧电解质的再生利用。 关键词冰晶石；氟化铝；标准；质量TQ1243B10021752 (xx)12005105l前言近几年来，我国的电解铝工业得到了飞速的发展，铝电解用氟化盐行业也得到了长足的进步，产能和产量不断提高，市场状况逐步改善，同时随着世界电解铝工业的重新布局，发达国家将这类产业纷纷转移，新的电解铝厂其所需氟化盐基本靠外购，这为我国低成本氟化盐的进入提供了不少机会。 但是随着大型预焙槽技术的不断推广应用，高度自动化的电解系列投产，新的启动焙烧技术等的出现，对氟化盐的质量要求也越来越多，并且越来越严。 经过多年的工作，我国已建立了一套铝电解用氟化盐的标准体系，这套体系为行业的发展起到了较好的指导作用，并得到不断的完善；但也存在着一些问题，如冰晶石产品质量标准已涵盖不了高分子比冰晶石，产品的粒度、流动性和组成等物理性能没有得到体现，氟化铝产品质量标准过松，检验方法落后等，难以起到淘汰落后的作用。 因此为了更好地满足电解铝工业发展的需要，促进对外贸易，应尽快对冰晶石和氟化铝的产品质量标准进行修订，及时应对废旧电解质的再生应用对氟化盐市场的冲击。 积极跟踪国际标准的变化，推进大型仪器在氟化盐检验中的应用，积极开展氟化盐物理性能检测方法的研究并向ISO推荐。 2产品质量标准对铝电解用氟化盐而言，主要有冰晶石、氟化铝、氟化钠、氟化镁和氟化钙。 氟化钠、氟化镁、氟化钙的用量较少，没有形成大的产业。 因此只介绍冰晶石和氟化铝产品质量的标准情况。 21冰晶石我国的冰晶石产品质量标准是1999年发布实施的，与1984版的标准相比，主要增加了CaO和灼减两项指标，其具体的内容见表1，几个外贸公司要求的指标见表2。 表1gbt42911999规定的冰晶石的理化指标xx050952张树朝国内外铝电解用氟化盐标准现状及修订思路xx年第12期注产品中naf与a1f3的摩尔比一般在18-29之间，对粒度有一定要求。 表2几个外贸公司的出口指标从表1可以看出，GBT42911999中，当分子比在1829之间变化时F、A1主含量的要求是一样的，这是不科学的，因为从我们几年来的实际检验情况看，当分子比达到2，8时。 其含量是很难达到13，某些情况下，Na的含量也会超过32。 表3为分子比大于28的冰晶石送检结果。 而且现在大部分电解铝厂在电解槽启动时都倾向于采用高分子比冰晶石，因此这种Al量不够的冰晶石以后肯定会更多。 从表1也可知，我国标准中对冰晶石的物理性能基本上没有规定。 从表2可以看出，出口产品的指标要求远多于我国标准中的规定，而且基本上是分子比在27以上的冰晶石，它们一般对总铝的要求不严，但对正冰晶石Na3AIF的含量有要求，这是我们现在暂时无法检测的项目。 就其指标来看，现在国内的产品可能达不到Na3含量975的要求。 出口产品中的Si 02、Fe 203、P205含量的要求与国家标准相近，对SO 4、H2O、灼减的要求比我国标准严，对CaO的要求相对较松，也许是因为启动槽时需加CaF的原因，但有些公司的出口产品对203和Na20的含量有要求，我们暂时没有标准的分析方法。 从表2可知。 出口产品对冰晶石的体积密度、真密度和粒度是有明确的要求的，这主要也是为了能够准确的自动加料。 表3分子比大于28的冰晶石送检结果xx年第l2期王勇深锥高效沉降槽可以推广使用57程投资为4800万元。 (4)洗涤效率高，减少弃赤泥的附液中Na20T及Al2O3的损失，洗涤4次可使Na2OT3kgt干泥，可使对应的工厂Al O产量增加1。 (5)槽内物料停留时间短，减少2O3的水解损失；大直径的沉降槽水解损失为15，而本槽为0522设备构造深锥高效沉降槽由下述三部分构成 (1)中心驱动装置包括电机及减速箱。 (2)槽体。 (3)耙泥装置包括主轴部分及桥架部分。 主轴部分包括上轴、下轴、耙机、拉臂、拉杆、撑杆、进料管(其上有混合管)、进料井、底轴承及主轴螺栓。 桥架部分包括桥架、格栅板及扶手。 设置于槽中心的驱动装置的高扭矩及长寿命是难点问题。 分别采用了二点及四点驱动。 电机规格为375kW，1500rpm，380V，每个沉降槽使用2台及4台。 电机配立式行星减速器。 其顶端置驱动电机。 减速器驱动小齿轮(齿轮轴)，2个或4个齿轮轴驱动主齿轮，而主齿轮带动主轴。 主轴转速为016rpm。 小齿轮及主齿轮都为合金钢整体煅造件。 主齿轮的轴承采用四点接触精确滚珠轴承，使用锻造合金钢材料；小齿轮的上部支承轴承采用球形滚动轴承，下部支承轴承采用圆柱滚动轴承。 槽体为不等厚度的钢板现场焊接而成。 12m槽的圆柱高度为12m及15m，底部锥角斜度为30。 ，顶部为拱顶。 耙泥装置中轴是主要部件，承受着巨大的扭矩。 中12m12m(圆柱)深锥高效沉降槽轴的报警扭矩为340kNm，额定扭矩为450kNm；1215m(圆柱高)槽的报警扭矩为680kNm，额定扭矩为890kNm。 qbl4m194m(全高)深锥高效沉降槽，电机功率为55X2=1lkW，报警扭矩为500kNm，额定扭矩为650kNm；14223m(全高)槽，电机功率为554=22kW，报警扭矩为1000kNm，额定扭矩为1300kNm。 轴使用Q235一A材料制造，可用厚钢板焊接而成也可使用管材。 耙机的刮板有一定的安装角度，起到挤压液体的作用。 进料井为一空心圆柱，3m4540mEDUC进料管切线进入其内，进料井内有絮凝剂加入管，EDUC进料管上也有絮凝剂加入管。 从EDUC进料管进来的料浆浓度固含为75。 槽顶上的桥架为一荷重部件，通过它把重量传到槽壁上。 3系统中的仪表控制控制系统要达到的目地是保证深锥高效沉降槽在最佳值的条件下工作。 整个系统采用PLC控制。 在分离沉降槽上测量如下项目 (1)进料管上流量(mh)及密度(tm)； (2)槽中用超声波测量仪测清液密度、溢流的固含。 测上层下层泥层的密度及高度； (3)槽内料温； (4)测扭矩； (5)底流管上测流量(mh)及密度(tm)。 在洗涤槽上测量如下项目 (1)用超声波测上清液的固含； (2)扭矩测量； (3)用超声波测上层泥层的固含； (4)用丫射线在底流管上测流量及密度； (5)测槽内料温。 4絮凝剂的制备系统絮凝剂的制备及添加系统是深锥高效沉降槽工作的重要组成部分。 必须满足制备活性絮凝剂均匀稀释溶液及加入量自动控制的要求。 分设二个系统配制絮凝剂，分别供分离槽及洗涤沉降槽用的液体絮凝剂；24次洗涤槽用粉状絮凝剂。 液体絮凝剂稀释液外送浓度为06，粉状絮凝剂稀释液外送浓度为015。 絮凝剂制备用水稀释。 主要设备为稀释槽及计量泵。 絮凝剂的加入量是变化的，根据溢流的清度、介面高度及底流浓度自动调解加入量，一般加入量为分离沉降槽为65100gt干赤泥，洗涤沉降槽为305Ogt干赤泥。 要求多点加入絮凝剂，如进料管上、下料井中。 5推广使用的技术保证51设计从深锥高效沉降槽的构造上看，并不存在技术难题。 沉降槽的驱动装置为标准设备，可向有关制造厂家购买。 52设备制造供应方面(下转第60页)60轻金属xx年第12期荷过程。 开始分级卸荷。 3#试桩在最大荷载2350kN作用下的桩顶最大沉降量S=525mm，卸荷后桩顶残余变形Sc=215mm。 各试桩荷载、位移、稳定时间汇总表见表1。 表1单桩竖向静载试验汇总表序号荷载KN历时min沉降tr im本级累计本级累计00000000001470606005105127056012002407539406018003811341175602400381515141060300042193616456036004824171880604xx029l821156048006235392350905700934461021156063004540l l1141060690063338129406075005927913470608100602191402401050075144最大沉降量446mm最大回弹量302mm回弹率6771(上接第57页)制造深锥型高效沉降槽的驱动装置，无论是3752kW、3754kW，还是552kW、554kW，国内厂家都可制造。 国内供货没有问题。 制造的减速机能保证质量。 6设备造价以一套6台即12m12m4台、12m15m2台深锥高效沉降槽为例，设备价格如下 (1)5套管式进料混合器5万元； (2)6台驱动装置430万元 (3)6台中心轴、耙机、下料井、桥架等156万元 (4)设计费及技术费225万元；42承载力判定根据实测资料绘制的各试桩相应的荷载一沉降(Qs)曲线、沉降一时间对数(S一1g t)曲线及沉降一荷载对数(slg Q)曲线分别见附图。 根据国家规范(建筑桩基技术规范)JGJ9494有关规定，结合各试桩相应的Qs曲线、slg t曲线及lg Q曲线看出三根试桩在桩顶荷载作用下均未出现可判定极限承载力的特征点，故该工程三根试桩承载力设计值可按最大试验荷载判定，即D2#试桩R2350kN；134#试桩R2350kN；D5#试桩R2350kN；5结语通过以上分析可得。 本次单桩静载试验的单桩竖向极限承载力标准值为R)2350kN，满足种分槽的承载力要求。 对氧化铝生产具有重要意义。 参考文献1中华人民共和国建设部建筑桩基技术规范JGJ9494【2化学工业部(郑州)基础工程研究所基桩检测报告(静载部分)(杜雅君J (5)