本发明属于有色冶金技术领域，尤其涉及一种铝电解系统中全流程氟物质流计算方法。
背景技术：
自铝冶炼采用hall-heroult法以来，铝用氟盐以它特有的功能，以不可或缺的定位，伴随并影响着世界电解铝行业的发展。但在铝电解生产过程中会产生大量的氟化物和粉尘，其中氧化铝熔盐电解过程中所产生的含氟气体是铝电解时的主要有害气体，每生产l吨铝就要消耗近40吨氟盐，其中除去部分被电解槽内衬和炭渣吸收外，约有60％的氟盐以气态氟(氟化物)和固态氟(粉尘)形式逸散到槽外。
在铝电解过程中，影响氟排放的主要因素包括原料成分、实际槽况、电流效率、电解环境及温度等多项工艺参数，目前各学者还从来没有对氟元素全流程物质流与各工艺参数之间关系进行过深入的研究，这对铝电解过程氟污染物的宏观调控治理是一种严重的制约。
技术实现要素：
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种铝电解全流程氟物质流计算方法。该方法可以快速推断氟元素全流程物质流行为，判断铝电解各个控制单元可控因素的影响，计算得到全流程各节点含氟量。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种铝电解全流程氟物质流计算方法，依据铝电解过程的物料平衡及化学反应机理，建立原料成分、实际槽况、电流效率、电解环境及温度之间的数学模型，并全面考虑实际工厂所测得的数据，对数学模型中的参数进行优化，由此建立了各工艺参数和电流效率及氟排放的影响的定量关系。
进一步的，依据铝电解过程的物料平衡原理有：
铝电解过程氟元素的总输入量
氟元素的总输出量
其中：fg为进入烟气的氟含量，f3为电解质增量，f4为槽内衬吸收氟含量，f5为机械损失氟含量，f6为残极损失氟含量，f7为焙烧烟气烟囱排氟，fa为进入烟气后返回电解槽的氟含量，fb为补充损失含氟含量，fc为残极吸收后返回电解槽氟含量；
依据铝电解化学反应机理，对上述参数进行求解，即可得到原料成分、实际槽况、电流效率、电解环境及温度之间关系式。
进一步的，进入烟气的氟含量满足如下关系式：
fg＝fvp+fep+fgb+0.55×a+0.12×f-0.35×q
fvp＝5351000/ce/pb(-4pm+8vp-7pnaf)
其中：fep为被气体携带走的固氟，kg(f)/t(al)；
fgb为电解质被水解形
声明：
“铝电解全流程氟物质流计算方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：中南大学
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2025年05月16日 ~ 18日 
