1.前言
國內氧化鋁大部分由中國特有的一水硬鋁石型鋁土礦生產，而國內鋁土礦中鋰共生礦儲量甚廣，隨著國內鋁土礦鋁硅比持續降低，每生產1噸氧化鋁所需的鋁土礦大幅增加，造成氧化鋁中的鋰含量持續提高。一般將Li2O含量大于0.03%稱為富鋰氧化鋁，含鋰氧化鋁是我國獨特的自然稟賦[1]。近年來冶金氧化鋁主要用戶電解鋁企業反映的問題是含鋰氧化鋁原料導致電解質中鋰鉀含量偏高，部分電解鋁企業電解質中氟化鋰含量高于4%，明顯影響電解生產和原鋁質量[2-4]。
針對富鋰氧化鋁使用出現的諸多問題，研究機構與電解鋁企業從不同角度分析可采用的應對措施，有些措施已經開發完成并在公司電解鋁企業得到推廣應用，取得一定的效果，有些措施則受到成本、原料與效果多方面制約，不能完成圓滿解決富鋰氧化鋁對鋁電解帶來的負面影響，因此需從技術經濟角度全面各種應對措施的有效性和長期性。
2富鋰氧化鋁生產現狀與給鋁電解工業影響
表1為國內較大10家氧化鋁企業產氧化鋁中堿及堿土金屬雜質含量的取樣分析結果[5]。
表1 2014年國內10家氧化鋁企業氧化鋁中堿及堿土金屬含量
從調研統計數據明顯看出，國產氧化鋁原料堿金屬含量明顯高于進口氧化鋁，尤其是Li2O和K2O含量差距巨大，K2O為5～100倍，Li2O為15～120倍，這是造成國內電解質成分與電解技術工藝產生較大差別的根源所在。據估算富鋰氧化鋁的產量占到了國內礦石生產氧化鋁總量的60%以上，而90%以上氧化鋁的用途是作為原鋁生產的原料，由于富鋰氧化鋁的交叉使用，國內70%鋁產量的電解鋁企業與之相關聯，富鋰氧化鋁已成為當前鋁電解工業需要面對的一個較為普遍的資源現狀。采用富鋰氧化鋁作為原料的電解槽電解質中氟化鋰大量富集，為此對有代表性的鋁電解企業電解質鋰鉀成分跟蹤結果進行了[6,7]對比，對比情況見表2。
表2近年電解企業電解質中鋰鹽含量的變化趨勢
表2可以明顯看出，監控的所有電解鋁企業由于富鋰氧化鋁的持續使用造成電解質中鋰鉀含量隨之逐漸提高，目前大部分企業氟化鋰已經超過3%，最高已經達到7%以上，且由于氧化鋁原料的差異升高程度有所差異。氟化鋰含量大幅升高導致電解溫度持續走低，由此產生氧化鋁過飽和引起工藝操作上的困難，電解槽爐底
聲明：
“富鋰氧化鋁對鋁電解工業影響與應對措施探討分析” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：中國鋁業股份有限公司鄭州研究院
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2025年07月23日 ~ 26日 
