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由于国产氧化铝中杂质较多,特别是富含氧化钾和氧化锂。在铝电解生产过程中,使用此类型氧化铝作为原料的电解槽不断出现钾盐和锂盐的大量富集,使电解质中含有较高浓度的KF和LiF.KF和LiF对电解质的初晶温度和A1203的溶解度有较大影响。因此探索Na3A1F6-A1203-A1F3-KF-LiF-CaF2-MgF2熔盐体系电解质的初晶温度和A1203溶解度的变化情况,可为工业铝电解生产过程准确控制氧化铝浓度和过热度,稳定生产提供理论基础,这有利于实现更加高效和节能的铝电解生产过程。本课题根据单一变量的原则,分别研究电解质分子比,LiF.KF.CaF2.MgF2的添加量对电解质体系初晶温度的影响并应用最小二乘回归分析方法对数据进行处理,得到回归方程;同时研究保温时间、LiF.KF的添加量以及温度对A1203溶解度的影响并应用最小二乘回归分析方法对数据进行处理,通过系统的研究表明:(1)分子比对初晶温度的变化有着明显的影响,随着分子比的增大,电解质的初晶温度升高。同时分子比一定时,在实验范围内,随着氟化锂、氟化钾、氟化钙和氟化镁含量的增加,均能降低冰晶石熔盐体系的初晶温度,并且氟化锂和氟化镁对初晶温度的降低作用强于氟化钾和氟化钙。(2)基于我国铝电解工业的现状,通过回归方程对分子比为2.2-3.0,氧化铝含量3%,CaF2含量0-5 wt%,MgF2含量O-5 wt%,LiF含量为0-7 wt%,KF含量为0-7wt%范围内的Na3A1F6-A1203-A1F3-CaF2-MgF2-LiF-KF熔盐体系的初晶温度进行了模拟,得到如下拟合公式:t/℃=1000.67-1.488[ExA1F3]-10.114[LiF]-3.119[KF]-0.717[CaF2]-7.92[MgF2] +0.1451[ExA1F3][LiF]+0.1251[ExA1F3][KF]-0.0796[ExA1F3][CaF2] +0.0968[ExA1F3][MgF2]-0.1729[ExA1F3][ExA1F3]+0.0293[LiF][LiF] +0.0416[KF][KF]-0.1325[CaF2][CaF2]+0.005[MgF2][MgF2]其中,t为初晶温度,℃;各方括号内为各添加剂的质量百分含量,[ExA1F3]代表AlF3的质量百分含量,本拟合公式的相关系数为0.9876。(3)温度对氧化铝溶解度的变化有着明显的影响,随着温度的升高,熔盐体系的氧化铝溶解度逐渐增大。当温度一定时,在实验范围内,氟化钾能够增大熔盐体系的氧化铝溶解度,而氟化锂则会降低熔盐体系的氧化铝溶解度。(4)为了更好地研究LiF.KF的共同作用,对实验测得的73组数据进行统计,并使用最小二乘回归分析方法对数据进行处理,得到氧化铝溶解度的拟合公式:S=151.46-3.224[LiF]+5.333[KF]-0.351 T-0.0114[LiF][KF] +2.995*10-3*[LiF]*T-5.416*10-3*[KF]*T+9.56*10.3*[LiF][LiF] +0.0363[KF][KF]+2.079*10-4*T2该公式适用范围为:CR=2.4,0≤[LiF]≤6 wt%,0≤[Kf]≤6wt%, [CaF2]=3 wt%, [MgF2]=2 wt%。其中,t为熔盐温度,℃;各方括号内为各添加剂的质量百分含量。本拟合公式的相关系数为0.9563。