Способ определения потерь фтора при электролизе алюминия

учно-исследователь цветной металлурги й инсмет" Зая внтел ь ии и проект "Армнипроцв 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ ФТОРА ПРИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕ АЛОМИНИЯ Изобретение относится к электроли зу и может быть использовано для контроля технологических параметров процесса электролиза алюминия,Известно, что влага поступает в электролит с глиноземом и Фтористы" ми солями и что вредное влияние ее проявляется прежде всего в гидролизе Фтористых солей2 МаГ А 2 НГ+ и НГыми га"сть элект"тельныйто соси дляФ НГ в электрке электчтоА 1 Г. поступит во+ 2/3 пйаГ.Получаемый по этой реакцулетучивается вместе с анодзами, а ИаГ повышает щелочиролита, что вызывает дополнрасход А 1 Г. Если принять,тав равновесной газовой смекриолита следующир: 10,2 об89,2/, то зто будет означат1 кг воды разрушает 0, 17 кги дает 0,12 кг НГ,Кроме глинозема источникления влаги в электролит слу дород и метан, образующийся при кок.совании анодной массы. По реакцииН 0 + СО80 + СО получаютсяпары воды, разлагающие фтористые со"ли. Исследования показывают, что ос" ф новная масса фтористого алюминияразлагается за счет этой влаги, ивеличина его равняется 19 кг на 1 тметалла.Суммируя эти потери, получают ве" в личину общих потерь фтора 1.Недостатком описанного методаявляется то, что он отдельно не учи"тывает потери фтора, образующиесявлагой воздуха, поступающейролизер через отверстия в королита,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ определения потерь фтора при электролизе алюминия, включающий сбор анодныхгазов в условиях герметичной работыэлектролизера 233 922182 4Недостаток известного способа эак- виях отсутствия доступа воздуха в лючается в том, что он принимает во электролиэер, т.е. при наличии одно- внимание только потери в виде возго- го "огонька". Полученные данные свенов фтористых солей. Кроме того, дены в табл. 1. известный способ не учитывает потери 1 5, За время второй десятиминутки образованные влагой воздуха. . тоже были отобраны две пробы, но ужеЦелью изобретения является повыше- в условиях наличия доступа воздуха ние точности измерения фтора. в электролизер. Концентрации СО(А ),указанная цель достигается тем, СО (В"), М(С") и О(0") в двух посчто согласно способу, включающему 10 ледовательно взятых пробах приводят- сбор анодных газов в герметичных ус- ся в табл 2. ливиях работы электролизера, иэмеря- Если принять, что содержание вла,ют содеРжание СО и. И 1 соответствен- ги в воздухе для города Еревана сосно при герметичных условиях и нали- тавляет 0,00688 кг/м 5 (данные получия доступа воздуха .в электролизер 15 цены из Управления гидрометеорологии содержание влаги в воздухе, а ве- ческой службы Армянской ССР), то личину расхода определяют по зависи- расход фтора равенмости:Сщ - 1 7, д . К т,вежш.атее1 1+ а20где е " величина расхода А 1 Г, обусловленная гидролизом фтористых солей влагой, вносимой в электролиэер вместес воздухом; 25К - содержание влаги е воздухе,кг/м 1К 1 - количество А 1 Е, разрушае-мого одним килограммом воды (О, 17), кг/му30а - содержание СО в анодных газах в условиях отсутствиядоступа воздуха в электролизер",С - содержание Ив анодных газах в условиях наличия дос".тупа воздуха в электролизер,кг/м .Обычно принято считать, что принормальной работе алюминиевых электролизеров отсутствует воэможностьдоступа воздуха, а следовательно идоступа влаги, содержащейся в воздухепод корку электролита.Исследования, проведенные в КАНАЗе,.показывают, что вследствие пульсирующего выхода анодных газов, через отверстия на двух противоположных сториах электролиэера, под корку электролита подсасывается еоздух, влага50которого, подвергая гидролизу фтористые соли, приводит к дополнительномурасходу фтора (А 1 Гь),оП р и м е р. Пробы газов отбирают-,ся из одного и того же электролиэерав течении двадцати минут,За первые десять минут были отобраны две пробы анодных газов в услоУ 0 00688 0 17 0 1 Дщ=э ф 1+0,6720,00019 кг/кг А 1.Как видно из приведенных таблиц, в случае работы электролизеров в обычном режиме, т,е. когда на двух его сторонах действует по одному "огоньку", в анодных газах концентрация азота достигает С = 0,192, что свидетельствует о его доступе под корку электролитаКогда же электролизер работает в герметичных условиях, концентра-. ция азота в отобранных пробах анодно. го газа равна нулю.Как видно из табл. 2 а+в=1, а соотношение среднеарифметических значений СО и СО - = 0,205. В случае отбора фпроб газа в негер" метичных условиях -0,176. Такиф с Акак -, то из этогоследует, что вследствие подсоса воздуха соФотношение СО и СО не изменяется в сторону его повышения (т.е. концентрация СО в газоерздушной смеси не увеличивается). Концентрация СО повысилась бы в случае наличия реакции2 СО + О(воздуха) = 2 СО и отсутствия или незначительнойостепени развития вторичного процессаСО+ С (неполяризованный углерод) = 2 СОВ алюминиевый электролизер вместе с количеством азота С вносится количество кислоррда ьУО . Зная соста". воздуха и содержание азота.,0,00 о,297 0,173 Оф 530 Формула изобретения Составитель Н.коробоваРедактор Л,Лукач Техред Т.Иаточка Корректор О.Билак Заказ 2513/36 Тираж 687 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д 4/5филиал ППП "Патент" г.ужгород, ул.Проектная, 4 Способ определейя потерь фтора при электролизе алюминия, включающий сбор анодных газов в условиях герме" тичной работы электролизера, о т" и и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения потерь фтора, измеряют содержаниЕ СО и йсоответственно в условиях герметичной работы электролизера и в условиях наличия доступа возду-, ха в электролиэер, а величину по" терь определяют по зависимостиС1,57 К.К -1 где щ - величина потерь А 1 Р кг/кгК" содержание влаги в воздухе, кг/мф" 1 ЮК - количество А 1 Г,разрушаемогоодним килограммом воды "(017) кг/ма " содержание СО в анодных га 20 зах в условиях отсутствиядоступа воздуха в электроли"зе,С - содержание азота в анодныхгазах в условиях доступа23 воздуха в электролизер, кг/мИсточники информацйй,прияятые во внимание при экспертизе1. Баймаков Ю.В. и Ветюкев И.И.Электролиэ расплавленных солей, И.,зо нйеталлургияф, 1966, с.410-4112. Ревазян А,А. Потери фтора. ввиде возгонов фтористых солей.Бюллетень "Цветная металлургия",1968, У 28, с.38.