要使铝锭质量有保证,首先要严格控制氧化铝中的杂质含量。

1 　氧化钠

氧化钠是氧化铝产品中的主要杂质,氧化铝中氧化钠含量的升高对电解槽的运行有很大的影响,当电解质中的钠含量增加时,必须多加入氟化铝以维持正常的NaF/ AlF3 比值,使氟化盐的消耗量增加,同时增加了电解槽中电解质的体积。如果氧化铝中Na2O 含量保持在0. 3 %～0. 4 %的范围,钠的平衡可以得到良好的控制。影响氧化铝中Na2O 的含量主要取决于氢氧化铝的粒度和洗涤条件。对生产砂状氧化铝的工厂,由于粒度粗、物料温度高、粘度低,洗涤效率高,因而氢氧化铝滤饼附碱低于0. 06 % ,产品氧化铝的Na2O 低于0. 4 %。而对于生产粉状氧化铝的工厂,由于粒度细、物料温度低(～40 ℃) ,产品中Na2O 约为0. 5 % ,要降低Na2O 含量,还得增加洗水量和洗涤次数,这将导致工厂成本增加。平果铝厂氧化铝产品中Na2O 含量约为0. 37 %。

2 　二氧化硅

对电解过程有影响的主要杂质是磷、钒、钛、铁、硅及锌,从析出电位的计算结果看,它们对电流效率的影响次序是:磷> 钒> 钛> 铁> 硅,下面主要讨论铁、硅和锌的问题。

氧化铝中的SiO2 直接影响铝锭中的硅含量,降低硅含量要着重放在氧化铝生产工艺控制过程中。

采用预脱硅工艺,除了减轻溶出过程中设备的结疤外,还降低了铝酸钠溶液中的SiO2 ;采用溶出后脱硅,稀释矿浆在溶出后槽停留足够的时间,进一步降低铝酸钠溶液中的SiO2 ,使硅量指数> 200 ,相应控制了种分产品中的SiO2 含量。

采用流态化焙烧装置有利于减少产品中的SiO2含量,采用流态化焙烧与用回转窑焙烧相比,氧化铝中的SiO2 约低0. 01 %。

3 　氧化铁

氧化铝产品中的铁也同样来源于铝酸钠溶液中杂质,精液中呈悬浮状态的赤泥颗粒,是造成铁污染的最明显的原因,处理低铁铝矿的工厂,可溶铁也是产生铁杂质的一个原因。

在焙烧和输送工序,微量金属的磨损使铁粉末进入产品,影响了非冶金用(如陶瓷工业) 氧化铝的质量,解决的办法可在氧化铝输送皮带上安装电磁除铁器。

4 　氧化锌

对于处理高锌铝土矿的工厂,产品中的氧化锌超过某一界限后, 将影响到铝锭的锌含量, 当超过0. 025 %时,对铝型材的加工性能有所影响。由于锌与铝的性质相似,溶出过程中约有60 %～80 %的锌被溶出进入溶液。还有部分以悬浮颗粒状态存在的锌。平果铝厂氧化铝生产通过延长稀释矿浆停留时间和在控制过滤中加入助滤剂,有效地降低了精液及氧化铝中ZnO 含量,氧化锌的脱除率在50 %以上,使产品中此杂质含量低于标准允许值。

硅、铁、锌等杂质的含量还取决于精液的浮游物,按常规,至少应低于20mg/1 。近年来,赤泥沉降合成絮凝剂新产品技术发展较快,平果铝厂在氧化铝生产实践中合理地采取高效合成絮凝剂,并辅以天然絮凝剂,使分离沉降槽溢流浮游物低于100mg/ 1,大大地减轻了叶滤机的压力,并在控制过滤中加入合适的助滤剂,使精液浮游物低于10mg/1 ,正常稳定在5～7mg/1的水平,使产品的化学纯度有了保证,1997年产品中的SiO2 、Fe2O3 含量分别为0. 010 %和0.012 % ,远低于国标要求值。