專利名稱：用工業級含鋁添加劑的改性預焙炭陽極制備方法
技術領域：
本發明涉及有色金屬冶金中的鋁電解，特別是涉及一種預焙鋁電解生產中的炭陽極的制備方法。
背景技術：
炭陽極作為電解槽最主要的組成部分，不僅作為導電電極把電流導入電解槽的爐膛，而且還要參與氧化鋁電解的電化學過程。在電解鋁生產中，炭陽極質量差異最有效的衡量標準是在電解生產中的使用中性能，炭陽極質量的好壞嚴重地影響到鋁電解生產操作、電解槽的電流效率和陽極消耗，因此優質炭陽極是現代大電流電解槽最佳運行的前提。電解鋁過程中炭陽極的消耗由電化學消耗和過量消耗組成，過量消耗包括炭陽極空氣反應消耗、炭陽極與CO2的布多爾反應消耗、鋁電解副反應消耗及部分掉渣等。在炭陽極質量因素中，炭陽極的抗氧化能力即空氣反應性和二氧化碳反應性對炭陽極質量的影響較大。
發明內容
本發明的目的是提供一種用工業級含鋁添加劑的改性預焙炭陽極制備方法以改善炭陽極的抗氧化性，并降低陽極使用炭耗。本發明的這種用工業級含鋁添加劑的改性預焙炭陽極制備方法，是以工業級Al2O3或Al (OH) 3為添加劑(即鋁電解用氧化鋁粉)，與作為炭陽極骨料的煅后焦均勻混合，焙燒后制備成改性預焙炭陽極。其中，該方法還包括如下步驟:
1)將添加劑原料與炭陽極骨料混合并預熱，預熱溫度為150 165°C；
2)將添加劑與炭陽極骨料的混合料進行混捏，同時加入浙青，其中混料溫度為160 180°C，混捏時間為10 3·0分鐘；
3)將混料加入成型機壓制成型，制成改性預焙炭陽極生塊；
4)將上一步驟得到的改性預焙陽極生塊置于焙燒爐中焙燒，焙燒工藝參數如下:升溫速率15°C /h，最高樣品溫度1050°C，氣體溫度1150°C，保溫時間8h，樣品緩慢冷卻。進一步的，前述的添加劑在混合料中的重量百分比含量是0.2 2.5%，其中Al2O3配料量為2 25Kg/噸陽極，或Al (OH)3配料量為3.06 38.25Kg/噸陽極。本發明的優點為:改性預焙陽極的抗氧化性能好，可降低炭耗12 Kg/噸陽極左右。添加劑成本低，所用的工業級Al2O3或Al (OH)3既是炭陽極的改性添加劑，同時也是電解鋁的原料，故未加入額外的雜質元素，對電解過程無不良影響。添加劑的適用范圍廣，不受槽型的限制，對現有工藝改動較小，與現有工藝兼容性較好，具有廣泛的推廣應用前景。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。本發明的一個實施例如下:
1、添加劑配方計算以制備改性預焙陽極中添加劑含量按1.0% (重量百分比)計算為例，則:添加的工業級Al2O3配料量IOKg/噸陽極，或工業級Al (OH)3配料量15.3Kg/噸陽極。同樣的計算方法，若制備的改性預焙陽極中的添加劑含量按0.2%、0.5%、1.5%、2.0%、2.5% (重量百分比)計算，則所需的添加劑量列于表I。
權利要求
1.一種用工業級含鋁添加劑的改性預焙炭陽極制備方法，其特征在于以工業級Al2O3或Al (OH) 3為添加劑，與作為炭陽極骨料的煅后焦均勻混合，焙燒后制備成改性預焙炭陽極。
2.根據權利要求I所述的用工業級含鋁添加劑的改性預焙炭陽極制備方法，其特征在于該方法還包括如下步驟 1)將添加劑原料與炭陽極骨料混合并預熱，預熱溫度為150 165°C； 2)將添加劑與炭陽極骨料的混合料進行混捏，同時加入浙青，其中混料溫度為160 180°C，混捏時間為10 30分鐘； 3)將混料加入成型機壓制成型，制成改性預焙炭陽極生塊； 4)將上一步驟得到的改性預焙陽極生塊置于焙燒爐中焙燒，焙燒工藝參數如下升溫速率15°C /h，最高樣品溫度1050°C，氣體溫度1150°C，保溫時間8h，樣品緩慢冷卻。
3.根據權利要求I所述的用工業級含鋁添加劑的改性預焙炭陽極制備方法，其特征在于所述添加劑在混合料中的重量百分比含量是O. 2 2. 5%，其中Al2O3配料量為2 25Kg/噸陽極，或Al (OH) 3配料量為3. 06 38. 25Kg/噸陽極。
全文摘要
本發明公開了一種用工業級含鋁添加劑的改性預焙炭陽極制備方法，它是以工業級Al2O3或Al(OH)3為添加劑(含量是0.2～2.5%)，與作為炭陽極骨料的煅后焦均勻混合進行混捏，同時加入瀝青，加入成型機壓制成型，制成改性預焙炭陽極生塊，再置于焙燒爐中焙燒后制備成改性預焙炭陽極。本發明改善了炭陽極的抗氧化性，降低了在電解過程中的炭耗、減少了電解過程中氧化鋁的添加量，穩定了電解操作。
文檔編號C25C3/12GK103255439SQ20131019748
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月24日 優先權日2013年5月24日
發明者劉衛, 張念炳, 柏登成, 黎志英, 梁壽喜, 吳葉凌, 周軍 申請人:貴州師范大學