一种环保型预焙阳极炭块及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110029361A(43)申请公布日2019.07.19(21)申请号201910324942.8(22)申请日2019.04.22(71)申请人贵州铝城铝业原材料研究发展有限公司地址550014贵州省贵阳市白云区铝及铝加工基地(72)发明人邹铜华邹建明(74)专利代理机构北京联创佳为专利事务所(普通合伙)11362代理人韩炜(51)Int.Cl.C25C3/12(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种环保型预焙阳极炭块及制备方法(57)摘要本发明公开了一种环保型预焙阳极炭块及制备方法。包括如下步骤：将炭质材料、碳纤维、沥青分别进行破碎、筛分后混合，恒温搅拌，经振动成型或挤压成型，放入焙烧炉后经低温预热阶段、黏结剂成焦阶段、高温烧结阶段和冷却阶段，得成品。本发明具有提高阳极炭块抗撕裂强度，减少阳极表面炭颗粒的剥落、掉粒，并可延迟剥落颗粒的掉落时间，已剥落颗粒燃烧的粒径更小，大大减少了火眼炭渣这种含氟危险废弃物的产生，大幅减少了阳极炭块的破损率和在电解槽使用消耗过程中阳极掉块的产生率，降低了炭素材料的消耗，节约了生产成本，有良好的经济效益和环保效益的特点。CN110029361ACN110029361A权利要求书1/1页1.一种环保型预焙阳极炭块及制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a、按重量份计，将炭质材料82-85份、碳纤维0.5-5份、沥青14-18份分别进行破碎、筛分后混合，恒温搅拌，得A品环保型阳极糊料；b、将A品经振动成型或挤压成型，得B品环保型阳极炭块的生块；c、将B品放入焙烧炉后，经低温预热阶段，得C品；d、将焙烧炉中的C品经黏结剂成焦阶段，得D品；e、将焙烧炉中的D品经高温烧结阶段，得E品；f、将焙烧炉中的E品经冷却阶段，得成品。2.根据权利要求1所述的环保型预焙阳极炭块及制备方法，其特征在于：所述步骤a中，炭质材料为石油焦颗粒和阳极残极颗粒的混合物,阳极残极颗粒占炭质材料重量百分比为0-10%。3.根据权利要求1所述的环保型预焙阳极炭块及制备方法，其特征在于：所述步骤a中，碳纤维材料是石墨纤维，碳纤维材料的长度为5-20mm。4.根据权利要求1所述的环保型预焙阳极炭块及制备方法，其特征在于：所述步骤a中，在温度为160-180℃下，搅拌1-3h；A品环保型阳极糊料的粒径大小为0.075-1mm。5.根据权利要求1所述的环保型预焙阳极炭块及制备方法，其特征在于：所述步骤b中，振动成型，是将A品均匀地装入模具内，振动成型、脱模，冷却后得B品环保型阳极炭块的生块。6.根据权利要求1所述的环保型预焙阳极炭块及制备方法，其特征在于：所述步骤b中，挤压成型，是将A品装入挤压机的缸体内，用液压装置将其通过压咀挤出，冷却后B品环保型阳极炭块的生块。7.根据权利要求1所述的环保型预焙阳极炭块及制备方法，其特征在于：所述步骤c中，低温预热阶段，是B品放入在焙烧炉后，焙烧炉内火道温度按5-8℃/min升温速度至300-350℃，此时焙烧炉内的制品温度为180-200℃。8.根据权利要求1所述的环保型预焙阳极炭块及制备方法，其特征在于：所述步骤d中，黏结剂成焦阶段，是焙烧炉内火道温度按2-5℃/min继续升温速度至750-800℃，此时焙烧炉内的制品温度为680-720℃。9.根据权利要求1所述的环保型预焙阳极炭块及制备方法，其特征在于：所述e步骤中，高温烧结阶段，是焙烧炉内火道温度按10-15℃/min继续升温速度至1150-1200℃，此时焙烧炉内的制品温度为1000-1100℃，焙烧24-36h。10.根据权利要求1所述的环保型预焙阳极炭块及制备方法，其特征在于：所述f步骤中，冷却阶段，是焙烧炉内火道温度按5-8℃/min速度降温至750-800℃，在按照按10-20℃/min继续速度降至室温。2CN110029361A说明书1/7页一种环保型预焙阳极炭块及制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种环保型预焙阳极炭块及制备方法，属于阳极炭块技术领域。背景技术[0002]现代电解铝工业，均采用预焙阳极生产电解铝。预焙阳极一般为长方体，具有稳定的几何形状，以石焦油、沥青焦为骨料，以煤沥青为粘结剂，根据电解槽电流的大小和工艺的不同而有不同的尺寸，其电流密度一般在0.68-0.9A/cm2范围内，每个炭块使用周期一般在30天左右。在电解铝生产过程中，阳极炭块与氧化铝电解分解出来的氧气在高温下不断反应，释放二氧化碳气体而不断消耗，需要定时更换，更换下来的炭块行业中称之为阳极残极。预焙铝电解生产必定产生大量阳极残极，无残极产生是上世纪60～70年代，预焙铝电解工艺成熟以来一直没有实现的行业梦想。[0003]铝电解的主要生产方式是电解，生产