2017年8月，由重慶天泰鋁業(yè)有限公司與重慶科技學(xué)院聯(lián)合研發(fā)的“基于新型陽極與異型陰極聯(lián)合應(yīng)用的超低能耗電解鋁新技術(shù)”取得重大突破，是重慶市科委支持的應(yīng)用開發(fā)類重大項目。
該聯(lián)合項目圍繞鋁電解槽能耗較高的問題，對電解槽陰極、陽極工藝結(jié)構(gòu)同步改進，有效降低了陽極氣泡層厚度，并降低鋁液波動幅度。在此期間，該項目通過研究及建立鋁電解質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)檢測體系及平臺，研究分子比、添加劑等參數(shù)對鋁電解質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)的影響，利用天泰鋁業(yè)鋁電解大數(shù)據(jù)，研究開發(fā)出適合于異型陰極-穿孔陽極鋁電解槽用的低溫低電阻電解質(zhì)體系。
與此同時，該項目針對鋼爪的高電阻率的問題通過計算陽極鋼爪的熱電耦合場來優(yōu)化出銅板的結(jié)構(gòu)，進而降低鋼爪壓降。至2017年8月，3臺實驗電解槽平均電壓為3.75V，電流效率從以前的不到90%提高到91%，直流電耗降至12282kWh/t-Al，其成果曾獲重慶市技術(shù)發(fā)明二等獎。
重慶天泰鋁業(yè)有限公司是重慶主要的電解鋁生產(chǎn)企業(yè),中國電力投資集團公司全資三級單位。重慶天泰鋁業(yè)有限公司二期10萬噸/年鋁液直供大板錠熔鑄項目位于西彭鋁產(chǎn)業(yè)區(qū),占地面積200畝,建筑面積10.3萬平方米,新增大板錠熔鑄生產(chǎn)線一條,項目總投資11.3億元。
有色金屬工業(yè)是國家重點高耗能產(chǎn)業(yè)之一， 2005年我國有色金屬工業(yè)總耗能量約占全國總能耗的 3.1%。在國家發(fā)改委、國家能源領(lǐng)導(dǎo)小組等五部委聯(lián) 合發(fā)布《千家企業(yè)節(jié)能行動實施方案》中，2004年企 業(yè)綜合能源消費量達到18萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上的千家企業(yè) 中，有色金屬企業(yè)占了71家，其中鋁冶煉企業(yè)51家。 3）電解鋁產(chǎn)品能耗相對較高，俗稱“電老虎”。 “電老虎” 經(jīng)過多年技術(shù)進步，國內(nèi)電解鋁企業(yè)綜合交流電耗由 2001年15470千瓦時/噸降到2008年14323千瓦時/噸，而 且電解鋁產(chǎn)量較大，2008年10種有色金屬總產(chǎn)量2519 萬噸，其中電解鋁產(chǎn)量1318萬噸，占52%以上，其耗 電量約占全國照明用電的一半，是全國總耗電的約5%。 2001年至 年至2008年鋁電解綜合交流電耗 年至 年鋁電解綜合交流電耗
十年來我國電解鋁工業(yè)發(fā)展迅速，技術(shù)裝 備水平明顯提高，但投資嚴(yán)重過熱，產(chǎn)量從 2000年283萬噸急劇增加到2008年的1376萬噸， 占世界總產(chǎn)量約33%。
2009年已建產(chǎn)能已超過 2100萬噸。 本標(biāo)準(zhǔn)的制訂和實施將為制止鋁冶煉企業(yè) 盲目投資和低水平重復(fù)建設(shè)、淘汰高耗能高污 染的落后電解鋁生產(chǎn)工藝提供依據(jù)，促進鋁行 業(yè)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進企業(yè)技術(shù)進步。 2000~2008年我國電解鋁產(chǎn)量 年我國電解鋁產(chǎn)量 2001~2007年世界電解鋁產(chǎn)量 年世界電解鋁產(chǎn)量 我國鋁產(chǎn)量占世界鋁產(chǎn)量的比重 2、電解鋁生產(chǎn)工藝簡介 、 目前電解鋁企業(yè)普遍采用冰晶石目前電解鋁企業(yè)普遍采用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解 法 進行生產(chǎn)。 其原理是以氧化鋁為原料 ， 冰晶石等氟 。 其原理是以氧化鋁為原料， 化鹽為溶劑，炭素材料為陽極和陰極，通入直流電， 化鹽為溶劑 ， 炭素材料為陽極和陰極 ， 通入直流電 ， 在陽極和陰極間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)， 在陽極和陰極間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng) ， 使電解質(zhì)中的鋁離 子在陰極上得到電子而析出得到鋁液， 子在陰極上得到電子而析出得到鋁液 ， 氧離子在陽極 上放電生成二氧化碳和一氧化碳混合氣體。 上放電生成二氧化碳和一氧化碳混合氣體 。 定期用真 空抬包將電解槽中鋁液吸出運往鑄造工序鑄造成鋁錠。 空抬包將電解槽中鋁液吸出運往鑄造工序鑄造成鋁錠 。
電解鋁生產(chǎn)的主體設(shè)備是鋁電解槽， 電解鋁生產(chǎn)的主體設(shè)備是鋁電解槽 ， 預(yù)焙陽極電 解槽為當(dāng)今鋁工業(yè)發(fā)展的主流槽型， 解槽為當(dāng)今鋁工業(yè)發(fā)展的主流槽型 ， 我國預(yù)焙電解槽 槽型種類較多，槽容量包括從70kA～400kA多種槽型。 70kA kA多種槽型 槽型種類較多，槽容量包括從70kA～400kA多種槽型。 電解鋁生產(chǎn)流程簡圖 3、電解鋁企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限額 、 能源消耗是指原料在加工生產(chǎn)過程中消 耗的各種能源。 耗的各種能源。產(chǎn)品能源消耗是指綜合能源 消耗。 消耗。 限額，即應(yīng)該控制的、不能超過的指標(biāo)。 限額，即應(yīng)該控制的、不能超過的指標(biāo)。 電解鋁企業(yè)能源消耗：主要是電力， 電解鋁企業(yè)能源消耗：主要是電力，包 括直流電、交流電兩部分， 括直流電、交流電兩部分，電解槽生產(chǎn)工藝 用電是直流電。還有燃料油、煤氣、天然氣、 用電是直流電。還有燃料油、煤氣、天然氣、 蒸汽、壓縮空氣、 新水、循環(huán)水等。 蒸汽、壓縮空氣、煤、新水、循環(huán)水等。 電解鋁企業(yè)產(chǎn)品: 電解鋁企業(yè)產(chǎn)品: 是指原料經(jīng)過加工生產(chǎn)后符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要 求并直接在市場上銷售的物質(zhì)， 求并直接在市場上銷售的物質(zhì)，電解鋁企業(yè)的 產(chǎn)品主要為鋁錠。
產(chǎn)品主要為鋁錠。 參與計算能源消耗限額產(chǎn)品必須已完成全 部生產(chǎn)過程，經(jīng)檢驗符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)， 部生產(chǎn)過程，經(jīng)檢驗符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并 辦完入庫手續(xù)的合格鋁錠產(chǎn)品。 辦完入庫手續(xù)的合格鋁錠產(chǎn)品。
該聯(lián)合項目圍繞鋁電解槽能耗較高的問題，對電解槽陰極、陽極工藝結(jié)構(gòu)同步改進，有效降低了陽極氣泡層厚度，并降低鋁液波動幅度。在此期間，該項目通過研究及建立鋁電解質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)檢測體系及平臺，研究分子比、添加劑等參數(shù)對鋁電解質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)的影響，利用天泰鋁業(yè)鋁電解大數(shù)據(jù)，研究開發(fā)出適合于異型陰極-穿孔陽極鋁電解槽用的低溫低電阻電解質(zhì)體系。
與此同時，該項目針對鋼爪的高電阻率的問題通過計算陽極鋼爪的熱電耦合場來優(yōu)化出銅板的結(jié)構(gòu)，進而降低鋼爪壓降。至2017年8月，3臺實驗電解槽平均電壓為3.75V，電流效率從以前的不到90%提高到91%，直流電耗降至12282kWh/t-Al，其成果曾獲重慶市技術(shù)發(fā)明二等獎。
重慶天泰鋁業(yè)有限公司是重慶主要的電解鋁生產(chǎn)企業(yè),中國電力投資集團公司全資三級單位。重慶天泰鋁業(yè)有限公司二期10萬噸/年鋁液直供大板錠熔鑄項目位于西彭鋁產(chǎn)業(yè)區(qū),占地面積200畝,建筑面積10.3萬平方米,新增大板錠熔鑄生產(chǎn)線一條,項目總投資11.3億元。
有色金屬工業(yè)是國家重點高耗能產(chǎn)業(yè)之一， 2005年我國有色金屬工業(yè)總耗能量約占全國總能耗的 3.1%。在國家發(fā)改委、國家能源領(lǐng)導(dǎo)小組等五部委聯(lián) 合發(fā)布《千家企業(yè)節(jié)能行動實施方案》中，2004年企 業(yè)綜合能源消費量達到18萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上的千家企業(yè) 中，有色金屬企業(yè)占了71家，其中鋁冶煉企業(yè)51家。 3）電解鋁產(chǎn)品能耗相對較高，俗稱“電老虎”。 “電老虎” 經(jīng)過多年技術(shù)進步，國內(nèi)電解鋁企業(yè)綜合交流電耗由 2001年15470千瓦時/噸降到2008年14323千瓦時/噸，而 且電解鋁產(chǎn)量較大，2008年10種有色金屬總產(chǎn)量2519 萬噸，其中電解鋁產(chǎn)量1318萬噸，占52%以上，其耗 電量約占全國照明用電的一半，是全國總耗電的約5%。 2001年至 年至2008年鋁電解綜合交流電耗 年至 年鋁電解綜合交流電耗
十年來我國電解鋁工業(yè)發(fā)展迅速，技術(shù)裝 備水平明顯提高，但投資嚴(yán)重過熱，產(chǎn)量從 2000年283萬噸急劇增加到2008年的1376萬噸， 占世界總產(chǎn)量約33%。
2009年已建產(chǎn)能已超過 2100萬噸。 本標(biāo)準(zhǔn)的制訂和實施將為制止鋁冶煉企業(yè) 盲目投資和低水平重復(fù)建設(shè)、淘汰高耗能高污 染的落后電解鋁生產(chǎn)工藝提供依據(jù)，促進鋁行 業(yè)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進企業(yè)技術(shù)進步。 2000~2008年我國電解鋁產(chǎn)量 年我國電解鋁產(chǎn)量 2001~2007年世界電解鋁產(chǎn)量 年世界電解鋁產(chǎn)量 我國鋁產(chǎn)量占世界鋁產(chǎn)量的比重 2、電解鋁生產(chǎn)工藝簡介 、 目前電解鋁企業(yè)普遍采用冰晶石目前電解鋁企業(yè)普遍采用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解 法 進行生產(chǎn)。 其原理是以氧化鋁為原料 ， 冰晶石等氟 。 其原理是以氧化鋁為原料， 化鹽為溶劑，炭素材料為陽極和陰極，通入直流電， 化鹽為溶劑 ， 炭素材料為陽極和陰極 ， 通入直流電 ， 在陽極和陰極間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)， 在陽極和陰極間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng) ， 使電解質(zhì)中的鋁離 子在陰極上得到電子而析出得到鋁液， 子在陰極上得到電子而析出得到鋁液 ， 氧離子在陽極 上放電生成二氧化碳和一氧化碳混合氣體。 上放電生成二氧化碳和一氧化碳混合氣體 。 定期用真 空抬包將電解槽中鋁液吸出運往鑄造工序鑄造成鋁錠。 空抬包將電解槽中鋁液吸出運往鑄造工序鑄造成鋁錠 。
電解鋁生產(chǎn)的主體設(shè)備是鋁電解槽， 電解鋁生產(chǎn)的主體設(shè)備是鋁電解槽 ， 預(yù)焙陽極電 解槽為當(dāng)今鋁工業(yè)發(fā)展的主流槽型， 解槽為當(dāng)今鋁工業(yè)發(fā)展的主流槽型 ， 我國預(yù)焙電解槽 槽型種類較多，槽容量包括從70kA～400kA多種槽型。 70kA kA多種槽型 槽型種類較多，槽容量包括從70kA～400kA多種槽型。 電解鋁生產(chǎn)流程簡圖 3、電解鋁企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限額 、 能源消耗是指原料在加工生產(chǎn)過程中消 耗的各種能源。 耗的各種能源。產(chǎn)品能源消耗是指綜合能源 消耗。 消耗。 限額，即應(yīng)該控制的、不能超過的指標(biāo)。 限額，即應(yīng)該控制的、不能超過的指標(biāo)。 電解鋁企業(yè)能源消耗：主要是電力， 電解鋁企業(yè)能源消耗：主要是電力，包 括直流電、交流電兩部分， 括直流電、交流電兩部分，電解槽生產(chǎn)工藝 用電是直流電。還有燃料油、煤氣、天然氣、 用電是直流電。還有燃料油、煤氣、天然氣、 蒸汽、壓縮空氣、 新水、循環(huán)水等。 蒸汽、壓縮空氣、煤、新水、循環(huán)水等。 電解鋁企業(yè)產(chǎn)品: 電解鋁企業(yè)產(chǎn)品: 是指原料經(jīng)過加工生產(chǎn)后符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要 求并直接在市場上銷售的物質(zhì)， 求并直接在市場上銷售的物質(zhì)，電解鋁企業(yè)的 產(chǎn)品主要為鋁錠。
產(chǎn)品主要為鋁錠。 參與計算能源消耗限額產(chǎn)品必須已完成全 部生產(chǎn)過程，經(jīng)檢驗符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)， 部生產(chǎn)過程，經(jīng)檢驗符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并 辦完入庫手續(xù)的合格鋁錠產(chǎn)品。 辦完入庫手續(xù)的合格鋁錠產(chǎn)品。
