一种经改进的电解铝用炭阳极的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102718487A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102718487A(43)申请公布日2012.10.10(21)申请号201210189413.X(22)申请日2012.06.08(71)申请人上海柯瑞冶金炉料有限公司地址201908上海市宝山区罗店经济区8358号申请人阳谷信民耐火材料有限公司(72)发明人田守信兰振华柯美亚林强田云鹏田伟杰(74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司31002代理人潘振甦(51)Int.Cl.C04B35/532(2006.01)C04B35/634(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图11页(54)发明名称一种经改进的电解铝用炭阳极的制备方法(57)摘要本发明涉及一种经改进的电解铝用炭阳极的制备方法，其特征在于以颗粒比例的石油焦进行配料，并使用粘度为5-30Pa·S和残碳量为30-60％的改性液体树脂结合剂在低于40°C温度下混料，常温混料后采用小块坯体成型方法成型，经150-300℃低温加热固化温度和800-1400℃炭化烧成温度为处理后再将小块配体粘合成电解铝用炭阳极。本发明提供炭阳极的各项性能明显优于现用的炭阳极。CN102784ACN102718487A权利要求书1/1页1.一种经改进的电解铝用炭阳极的制备方法，包括配料、混料、成型、加热固化和碳化烧成，其特征在于：a)以一定颗粒比例的石油焦进行配料，颗粒组成为8～4mm：10～30％，4～1mm：25～40％，1～0mm：10～25％，余量为<0.1mm的细粉，外加改性液体炭素树脂结合剂5～12％；进行常温混料，常温混料过程中的加料次序为，向混料机内先加颗粒料，搅拌1～2分钟后，添加液体炭素树脂结合剂，混合2-5分钟后，然后添加细粉，混料10-15分钟，出料，进行成型；所述的改性液体炭素树脂结合剂粘度为5-30Pa·S，残碳量为30-60％；b)采用小块坯体成型方法成型，所需的小块坯体的重量至少减少50％；c)成型后的小块坯体低温加热固化的温度为150-300℃，保温12小时以上；d)炭化烧成温度为800-1400℃，保温时间≥24小时；e)用树脂结合剂将小块阳极粘合成所需的大块阳极。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于：a)所述的改性液体炭素树脂结合剂为改性沥青树脂、改性呋喃树脂或两者的混合；b)成型后低温加热固化温度为250-280℃，保温40-45小时；c)炭化烧成温度为1000-1200℃，保温≥48小时。3.按权利要求1所述的方法，其特征在于：a)在炭化烧成时升温速率为6℃/h；b)成型是在摩擦压力机或振动压力机上进行的。4.按权利要求1所述的方法，其特征在于在低温加热固化或炭化烧成时，在相应的设备中添加回收装置，回收加热产生的可燃性气体。5.按权利要求1所述的方法，其特征在于小块坯体的重量为所需的阳极重量的10-50％，也即所需阳极由2-10小块坯体粘合而成。6.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的常温混料为低于40℃。2CN102718487A说明书1/5页一种经改进的电解铝用炭阳极的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种经改进的电解铝用炭阳极的制备方法，属于电解铝制备领域。背景技术[0002]铝电解槽是铝炼制工业中的主体设备，生产电解铝用的阳极可分为自焙阳极和预焙阳极两种，其中炭阳极在生产过程中起着十分重要的作用。[0003]目前炼铝阳极大多数是以石油焦为原料，以一定颗粒组成进行配料，外加一定量的煤焦油沥青作为结合剂进行加热混料，然后进行热态振动加压成型。成型后，把坯体推入冷水中进行冷却固化。来提高坯体的强度，便于机械运输。然后送入炭化窑进行炭化烧成。一般烧成温度为1100-1300°C，烧成周期要30天左右。这种传统生产炭阳极的方法有以下缺点：1）环境污染严重。热混料和成型过程中，产生大量了沥青烟，严重影响了环境，影响了职工的身体健康；2）成本高。主要表现在使用沥青较多，产品收率较低和烧成时间长，能耗高。能耗高也造成了CO2排放增加；3）产品性能较差。这样制得阳极所用结合剂较多，一般要在16％左右。结合剂残炭量只有40-50％。经过炭化后，结合剂炭化，挥发掉大部分，形成了大量的气孔，因此，这种方法生产的产品的气孔率高达20％以上。并且炭化形成的沥青炭活性较石油焦颗粒高。这部分活性较高的炭形成了基质，填充到石油焦颗粒间隙里。相对而言，焦油和沥青炭化后形成的炭也不如颗粒致密。因此在阳极使用过程中，基质部分首先被氧化，而导致颗粒间隙凹进去，颗粒凸出出来。从而导致阳极的损耗较快；4）因为致密度不够，这也导致了抗氧化性不够和电阻率较高。因此在使用过程中，使用寿命较低和耗电量较高。[