中鋁鄭州研究院高鉀電解質體系鋁電解節能技術達國際先進水平

中鋁鄭州研究院成功研發了“高鉀電解質體系鋁電解節能技術”，解決了高鉀電解質體系下難以獲得較好經濟指標的技術難題，提高了相關電解鋁企業市場競爭力，填補了國內外工業高鉀電解質體系系統性研究的技術空白，促進了鋁工業技術進步和健康可持續發展。

在我國貴州和重慶等西南地區的鋁土礦中含有相對偏高的鉀，採用該地區鋁土礦生產的氧化鋁含有相對偏高的氧化鉀。在鋁電解過程中，這些氧化鉀隨氧化鋁進入鋁電解質中後形成氟化物（通常認爲是氟化鉀），並不斷富集，成爲較高氟化鉀含量的高鉀電解質體系。高鉀電解質體系對鋁電解生產具有顯著影響。以國內某企業爲例，鋁電解質中的KF含量達到了5%左右，電流效率偏低、能耗偏高、炭渣不易分離導致炭渣量高、電解質含碳量高、下料口易堵卡、電解槽運行不穩定、電解槽易產生沉澱和結殼、側部散熱大，這些特徵成爲了該企業鋁電解生產過程中的難題。目前僅在我國西南地區，具有高鉀電解質體系的電解鋁產能高達200萬噸以上。

中鋁鄭州研究院自2018年起，與國內某企業通過項目形式開展合作，對高鉀電解質體系下如何提升鋁電解槽技術經濟指標進行深入研究，經過兩年多的探索試驗研究，揭示了高鉀電解質體系的物化特徵和工藝參數對其性能影響的機理和規律，針對高鉀電解質體系的特徵和實際問題，開展了降低電解質碳含量、降低效應系數和優化能量平衡等研究，制定了工藝技術規範，形成了高鉀電解質體系下的工藝參數精準控制技術、氧化鋁濃度控制技術和能量平衡控制技術，開發出了高鉀電解質體系下鋁電解系統節能技術，該技術在該企業全系列推廣應用後，效果顯著。

推廣應用後，系列整體平均電壓從3.943V降至3.894V，降低約50mV；直流電耗從12988kWh/t-Al降至12812kWh/t-Al，節電176kWh/t-Al，折合噸鋁減排二氧化碳107.4kg，推廣應用兩年來，累計節電1.24億度，節電效益4025萬元，減排二氧化碳7.6萬噸，經濟和社會效益顯著，整體技術達到國際先進水平。