電解質(zhì)中的炭渣是炭陽極在反應(yīng)過程中一種必然殘留物，有百害而無一利。自從鋁電解工藝誕生以來，撈取炭渣的方法就是人工用鐵勺將炭渣從電解質(zhì)中撈出來，但溫度很低的鐵勺伸入900多度的電解質(zhì)液中時，接觸的電解質(zhì)液迅速冷凝粘連到鐵勺上，鐵勺將電解質(zhì)凝固體連同炭渣一塊撈出槽外，純白色的電解質(zhì)和烏黑發(fā)亮的炭渣摻合在一起形成“黑白混淆”的二元體混合物。研究資料表明：撈出的炭渣中電解質(zhì)約占80%，炭渣重量不到20%。同時，電解工在撈炭渣工作中，臉部和胸部離900多度的電解質(zhì)液面只有一米的距離，高溫的熏烤與撲面而來的氟化鹽氣體交織在一起，咽喉刺得癢痛，面部熏得脫皮，身上汗水流淌。
　　
　　我國鋁電解專家秦曉明在長達10多年的電解鋁實踐中，看到了人工打撈炭渣的弊端和缺陷，但一直沒有找到合適的解決方法和方案。經(jīng)過一年多的研究和攻關(guān)，歷經(jīng)多次的模擬仿真試驗，終于發(fā)明一種可以使炭渣和電解質(zhì)高度分離的機械打撈裝置。據(jù)稱，打撈出的炭渣和電解質(zhì)幾乎可達到百分之百的分離，炭渣中幾乎不含電解質(zhì)。
　　
　　炭渣打撈裝置是一種車載式機械打撈裝置，車式又分為人力車載式和機動車載式。打撈一臺電解槽中的炭渣僅需1~2分鐘，大約僅為人工打撈時間的十分之一。因此，大大縮短了撈炭渣的工人受高溫刺激氣體的熏烤時間。在槽中炭渣較多的情況下，大部分企業(yè)不得不抽出專人來打撈炭渣。采用炭渣打撈裝置后，年產(chǎn)20萬噸電解鋁的企業(yè)可節(jié)省電解工20余名，電解槽中炭渣大大減少，電解質(zhì)導(dǎo)電度明顯提高，設(shè)定電壓和工作電壓會降低40mV11以上。
　　
　　高清分離炭渣打撈裝置的研制成功是鋁冶煉工藝技術(shù)的一次革命，具有里程碑意義和劃時代意義，它標(biāo)志著有著100余年歷史的人工打撈工藝的終結(jié)，將開啟一個機械打撈炭渣的新時代。采用該裝置，炭渣中的電解質(zhì)含量將由80%下降到10%以下，噸鋁氟化鹽消耗可降低5kg以上，噸鋁增加電解質(zhì)回收量13kg以上，一個年產(chǎn)80萬噸規(guī)模的企業(yè)年增利潤將超過1億元。該裝置不但適應(yīng)日常電解槽炭渣打撈，更適用新啟電解槽的打撈炭渣，效率高，炭渣分離清。
　　
　　該裝置已申報相關(guān)專利，并同時對部分工藝進行了相關(guān)的商業(yè)機密保護。該裝置方便適用，可操作性高，降本效果和社會效益突顯；固定資產(chǎn)投資極少，投資回收率很高，預(yù)計該裝置運行一個月即可收回投資。
　　
　　另悉，鋁電槽炭渣打撈裝置是秦曉明研究的“高效環(huán)保電解槽”課題的一個子項目，課題的宗旨是高電效、低電耗、環(huán)保清潔。工藝技術(shù)指標(biāo)是噸鋁工藝電耗小于12500度，陽極單耗（毛耗）小于468kg，氟化鹽單耗小于15kg。項目實施后，電解槽漏風(fēng)率將降低60%以上，車間幾乎看不到白色的煙氣，嗅不到刺鼻的煙嗆味，車間內(nèi)操作環(huán)境溫度下降5度以上，工人工作環(huán)境將由臟、累、熱、嗆轉(zhuǎn)為干凈、舒適、輕體力。工藝指標(biāo)和環(huán)境指標(biāo)將達國際先進水平。
　　
　　據(jù)分析，我國電解鋁生產(chǎn)規(guī)模已達3300多萬噸，全部采用該技術(shù)后，預(yù)計每年可為國家節(jié)電33億度，綜合效益每年為國家節(jié)約資金35億元，同時可使十余萬電解工人的工作環(huán)境得到根本性的改善，這對中國、對世界的鋁冶煉工業(yè)是一個重大的貢獻。（任振河）