Ponuky SAV pre aplikačnú sféru

Zlepšovanie kvality hliníka a energetickej a environmentálnej charakteristiky hliníkovej elektrolýzy.

Kód: IMC-S-00-0071-UACH

Ústav anorganickej chémie SAV, v. v. i.

Kontaktná osoba:

Popis:

Elektrolytická výroba hliníka patrí medzi energeticky najnáročnejšie výroby. Sú tri zásadné okruhy problémov, ktoré treba riešiť.

  • Zlepšenie energetickej účinnosti hliníkovej elektrolýzy. Hoci prúdová účinnosť procesu dosahuje 93 - 95 %, celková energetická účinnosť je v súčasnosti len na úrovni 30 - 40 %. Súčasná elektrolýza prebieha pri teplote cca 960 0C, pričom značná časť energie sa spotrebuje na vyhrievanie elektrolyzéra a krytie energetických strát odvodov tepla do okolia. Jednou z ciest, ako znížiť neefektívnu spotrebu energie, je celkové zníženie teploty elektrolýzy pri použití elektrolytu modifikovaného zloženia, prípadne použitie vhodných prísah do elektrolytu. Zmena zloženia elektrolytu však prináša so sebou rad technologických problémov a musí byť podložená dôkladným štúdiom vzťahov medzi zložením a vlastnosťami hliníkového elektrolytu.
  • Zvýšenie čistoty vyrábaného hliníka. Primárne vyrobený hliník je znečistený najmä sodíkom, čiastočne vápnikom, prípadne lítiom. Okrem týchto nečistôt negatívne na prúdovú účinnosť elektrolýzy pôsobia ďalšie nečistoty, ako fosfor, vanád a železo. Na ďalšie spracovanie treba hliník rafinovať.
  • Zlepšenie súčasnej technológie, zvýšenie produkcie elektrolyzérov, spracovanie starých elektrolyzérov, zavedenie inertných elektródových materiálov a pod.
Technologické parametre elektrolýzy a s tým úzko súvisiaci spôsob riadenia procesu sú charakteristické pre daného výrobcu, výsledky výskumu majú väčšinou dôverný charakter a sú navonok neprístupné. Vzhľadom na tieto skutočnosti, ako aj na fakt, že na Slovensku prebehla nedávno rekonštrukcia hlinikárne v Žiari nad Hronom, kde je potrebné aplikovať najnovšie poznatky v tomto odbore, a relatívne obmedzené energetické zdroje, má predložený projekt pre Slovensko strategický význam.

Stav:

V súčasnosti existujú viaceré dostatočne rozpracované riešenia smerujúce k výstupu, ktorého realizácia by mala za následok nižšiu spotrebu elektrickej energie a lepšiu kvalitu hliníka.

Spolupráca:

Navrhovaný projekt má využiť dosiahnuté výsledky a ďalej pokračovať v technologických inováciách.