在能源日趨緊張與環(huán)境日益惡化的今天,鋁電解產(chǎn)業(yè)面臨著(zhù)極為嚴峻的挑戰,必須開(kāi)發(fā)冶煉新技術(shù)和新工藝已達到節能、降耗、減排目的。現代電解槽的電解溫度在950攝氏度左右或更高一些,是能耗高的根本原因,而低溫電解具有能耗低,熱損失小,工作條件好等優(yōu)點(diǎn),是鋁工業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向,因而低溫鋁電解成為當今世界鋁冶煉也最活躍的研究課題之一。新型低溫電解工業(yè)除了應用新型陽(yáng)極和陰極之外,還必須有低溫電解質(zhì)的配合運用,低溫電解質(zhì)體系包括傳統的鈉冰晶石體系與鋰冰晶石體系、鉀冰晶石體系。
鉀冰晶石主要用作樹(shù)脂研磨材料的耐磨填充劑.高頻加熱下的不銹鋼鍋覆底釬焊及鋁波導釬焊、生產(chǎn)鋁鎂澆鑄含硼合金的原料;鋁合金除鎂;作為熱焊和銅焊的焊劑;殺蟲(chóng)劑;陶瓷、玻璃工業(yè)的原料。
首先,鉀冰晶石中鈉與鋁之比應越高越好,分子比越高,電解煉鋁的電流效率越高,氟損失越少,造成的環(huán)境污染越小,而且高分子比鉀冰晶石更適合除鋁工業(yè)以外的其他行業(yè)的使用。大多數鉀冰晶石閃爍晶體具有低熔點(diǎn)(約1000攝氏度)。鉀冰晶石晶體生長(cháng)所需的溫度可以通過(guò)電阻絲加熱達到。可以采用熔體生長(cháng)單晶的方法,特別適合坩堝下降法生長(cháng)。鉀冰晶石缺點(diǎn)是價(jià)格比常規冰晶石高一些,但鋁—鈦—硼晶粒細化劑生產(chǎn)企業(yè)的副產(chǎn)物鉀冰晶石不但品質(zhì)與專(zhuān)業(yè)的鉀冰晶石等同,而且有相當強的價(jià)格優(yōu)勢,市場(chǎng)競爭力強。由于中國砂輪產(chǎn)業(yè)使用鉀冰晶石尚處于起步階段,所以鉀冰晶石不但在中國而且在發(fā)展中國家都有著(zhù)巨大的潛在市場(chǎng),鈉冰晶石則主要用于煉鋁的助熔劑、農作物的殺蟲(chóng)劑、搪瓷釉藥的熔融劑和乳白劑,也用于制造乳白 玻璃,還可用于鋁合金和沸騰鋼生產(chǎn)及砂輪的配料等。中國鉀冰晶石狀況。
高分子比鉀冰晶石的生產(chǎn)應用,美國和日本都進(jìn)行過(guò)研究和探討,以氟硅酸鈉為原料的生產(chǎn)高分子比鉀冰晶石已實(shí)現了工業(yè)生產(chǎn)。不過(guò)一旦試驗成功進(jìn)入人工化生產(chǎn)階段,不但電耗會(huì )大幅度下降,電解鋁產(chǎn)業(yè)會(huì )摘掉“電老虎”的幅子;溫室氣體Co2、CO等的排放可為零,而且可為鉀冰晶石應用開(kāi)拓一個(gè)巨大的市場(chǎng)。中國的鉀冰晶石產(chǎn)品執行GB/T4291-2007的標準,但各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)又會(huì )根據用途及用戶(hù)的要求,制訂出相應的企業(yè)技術(shù)指標。鉀冰晶石在市場(chǎng)供應較為偏緊,這與生產(chǎn)廠(chǎng)家的生產(chǎn)技術(shù)不成熟有很大的關(guān)系,產(chǎn)品達不到用戶(hù)要求,另外所使用的一些原料也較為緊張,原料成本費用過(guò)高,如螢石等。