添加AlF_3铝熔体除碱热力学分析及其在HX系统中应用

针对电解铝液除Na、Ca等碱金属问题,选择用AlF_3粉末加氩气作为除碱剂,并开发了HX除碱工艺和设备。热力学分析表明,AlF_3与铝熔体中Na、Ca的反应在较大温度范围内可满足反应自由能ΔG0的条件,且反应产物不会影响铝熔体成分;HX系统采用旋转喷吹技术可以使AlF_3粉末和氩气与铝熔体均匀混合,不仅显著提高了除碱率,而且避免了以往使用氯气造成的环境污染和设备腐蚀等问题;通过工艺研究,获得除碱工艺的最佳处理时间为15 min,最佳处理温度为800℃;生产实践表明,处理后Na质量分数可降至1.8×10-6,除Na率为90.9%;平均Ca质量分数可降至0.2×10-6,除Ca率为94%,是一种环保高效的除碱技术。