Advanced Gas Treatment in Aluminium Electrolysis

AGATE prosjektet vil teste ut et helt nytt konsept for gassrensing i aluminiumsverk. I dag er det store, sentraliserte renseanlegg som sørger for å holde utslippene nede og returnere fluoridholdige materialer tilbake i elektrolyseprosessen der de inngår som reaksjonsmedium for aluminiumsproduksjonen. Hovedutfordringen er at prosessen i et aluminiumsverk foregår i hundrevis av individuelle elektrolyseceller, hvor noen mister mye fluorid til renseanlegget, mens andre har mindre tap. Dagens renseanlegg vil returnere like mye fluorider til alle elektrolysecellene, mens i virkeligheten så behøver cellene å bli tilført akkurat den mengden de har mistet. Løsningen på dette er PIA (Pot Integrated Abart), som er et miniatyrrenseanlegg som integreres i hver enkelt elektrolysecelle. På den måten vil fluortapet fanges opp og returneres til den enkelte elektrolysecelle uten å blandes med utslippene fra de andre cellene. Effekten av dette blir mer stabile aluminiumfluoridnivåer i elektrolysecellene, som igjen forventes å resultere i bedre drift, lavere energiforbruk og mindre utslipp. I AGATE skal vi forske på verdens første PIA-enhet og integrere den med en av elektrolysecellene hos Alcoa Mosjøen. Vi skal gjennomføre flere forskningskampanjer for å skaffe kunnskap om vekselvirkningen mellom elektrolysecelle og renseanlegg, skaffe data for å bekrefte at ideen om stabilisering virker som forutsatt og skaffe data for mer nøyaktige modeller. I første fase av prosjektet har fokus vært rettet mot detaljplanlegging og hvordan PIA enheten kan integreres mot en av de eksisterende cellene på Mosjøen. Tilpasning og justering for å skreddersy ytelsen til å passe mot Alcoa sin elektrolysecelle er nå fullført, og produksjon av testenheten har startet. I tillegg så er en rekke risikovurderinger gjort for å sikre at systemene i PIA enheten og Alcoas elektrolyseceller vil samarbeide, og at det ikke skal oppstå driftsforstyrrelser som i vesentlig grad påvirker produksjonen negativt i testperioden.

The AGATE project will develop a new and modular concept for integrated gas treatment in aluminium cells, with the additional benefit of reducing the fluctuations in electrolyte chemistry. This will improve the overall process efficiency of the electrolysis operations by increasing the current efficiency and lower energy consumption per kg produced metal. Compared to the existing technology of large, centralised gas treatment centres (GTC), the Pot Integrated Abart (PIA) is a revolutionary new way of designing a gas treatment unit. A PIA unit will serve only one electrolysis cell. In that way the fluoride emissions from each cell will be directly returned, and hence stabilise the fluoride levels in a completely new way. The concept involves modular units for fluoride capture and return. The units can be constructed off site and shipped as container sized units ready to be put into production. This offers easier logistics of construction, including increased flexibility when it comes to expansion of existing plants where the GTC is operating at limiting capacity.