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晶石(Cryolite)一種礦物,六氟鋁酸鈉(Na3AlF6),白色單斜晶系,微溶于水,熔融的冰晶石能溶解氧化鋁,在電解鋁工業(yè)作助熔劑、制造乳白色玻璃和搪瓷的遮光劑。
冰晶石按其氟化鈉與氟化鋁的分子之比,可分為高分子比冰晶石和低分子比冰晶石。中國國內(nèi)各電解鋁廠大部分使用的是分子比為1.8~2.2的低分子比冰晶石作鋁電解的電解質(zhì)。由于使用高分子比冰晶石在環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益等方面都優(yōu)于低分子冰晶石,所以中國各電解鋁廠普遍使用高分子冰晶石來作鋁電解的電解質(zhì)。冰晶石按其物理性質(zhì)可分為砂狀冰晶石、粒狀冰晶石及粉狀冰晶石。
①熔點(diǎn)低,熔化速度快,可縮短進(jìn)入正常工作狀態(tài)的時(shí)間;
②分子比可在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié),能適應(yīng)電解槽不同時(shí)期對(duì)冰晶石分子比的不同要求;
③含水份低,氟損失小;
④顆粒狀,流動(dòng)性好,利于輸送;
⑤原料易得,生產(chǎn)成本低。
①流動(dòng)性好,粉塵污染,適合機(jī)械化下料;
②電解生產(chǎn)中實(shí)收率高,可降低電解鋁的成本;
③分子比在2.5~3.0之間,特別適用于電解鋁的啟槽;
④顆粒大多為1~10mm。
①可達(dá)到較高的粒度,通常為200目以上;
②分子比可達(dá)1.75~2.5,有較好的可調(diào)性;
③超細(xì)的產(chǎn)品,325目通過率為98%以上,能滿足特殊行業(yè)對(duì)冰晶石的要求。
自然界產(chǎn)出稀少,通常人工制造。用途主要用作鋁電解的助熔劑;也用作研磨產(chǎn)品的的耐磨添加劑,可以有效提高砂輪耐磨,切,削力,延長砂輪使用壽命和存儲(chǔ)時(shí)間;鐵合金及沸騰鋼的熔劑,有色金屬熔劑,鑄造的脫氧劑,鏈烯烴聚合催化劑,以及用于玻璃抗反射涂層,搪瓷的乳化劑,玻璃的乳白劑,焊材的助熔劑陶瓷業(yè)的填充劑,農(nóng)藥的殺蟲劑等行業(yè)企業(yè)。
冰晶石在鋁工業(yè)中的用量最大,世界上每年的消耗量約為70萬噸,1999年中國冰晶石的市場(chǎng)銷售量約為13萬噸。作為電解煉鋁用助熔劑,冰晶石必須在鈉鋁分子比、雜質(zhì)含量、含水量等方面達(dá)到一定的要求。
首先,冰晶石中鈉與鋁之比應(yīng)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,而且高分子比冰晶石更適合除鋁工業(yè)以外的其他行業(yè)的使用
其次,冰晶石中氧化硅、氧化鐵及五氧化二磷等雜質(zhì)的含量要低,這些雜質(zhì)的存在直接影響鋁錠的質(zhì)量以及煉鋁的電流效率
第三,冰晶石的含水量也應(yīng)該越低越好,水的存在會(huì)增加冰晶石的消耗。
高分子比冰晶石的生產(chǎn)應(yīng)用,美國和日本都進(jìn)行過研究和探討,以氟硅酸鈉為原料的生產(chǎn)高分子比冰晶石已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)。中國的冰晶石產(chǎn)品執(zhí)行GB/T4291-2007的標(biāo)準(zhǔn),但各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)又會(huì)根據(jù)用途及用戶的要求,制訂出相應(yīng)的企業(yè)技術(shù)指標(biāo)。冰晶石在市場(chǎng)供應(yīng)較為偏緊,這與生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)技術(shù)不成熟有很大的關(guān)系,產(chǎn)品達(dá)不到用戶要求,另外所使用的一些原料也較為緊張,原料成本費(fèi)用過高,如螢石等。2008年8月冰晶石中國國內(nèi)市場(chǎng)報(bào)價(jià)為5000元/t左右。